Prinzip der Äquivalenz

Gehen wir jetzt zum folgenden in der ART wichtigen Begriff wie Äquivalenz des Gravitationsfeldes von einer Nichtinertialität des Systems über. Im Unterschied zu beliebigen Nichtinertialsystemen verfügt das Gravitationsfeld über die einzigartige Eigenschaft: alle bewegten Objekte weichen darin zu einem Mittelpunkt ab. Wenn zwei Strahlen zwischen zwei idealen parallelen Spiegeln zu den Spiegeln senkrecht geschickt werden, so werden sie sich im Inertialsystem parallel einander unendlich bewegen. Eine ähnliche Situation ergibt sich bei der Beschleunigung im Nichtinertialsystem, falls die Spiegel senkrecht zur Richtung der Beschleunigung orientiert sind. Hingegen beginnen sich die Strahlen im Gravitationsfeld bei ähnlicher Orientierung der Spiegel (Abb. 2.5) anzunähern.

Abbildung 2.5: Annäherung der Parallelstrahlen im Gravitationsfeld.

Und wenn irgendwelcher Effekt in der Zeit der Beobachtung gemessen wird, kann das Vorhandensein eben des Gravitationsfeldes (und nicht Nichtinertialität) infolge der großen Größe der Geschwindigkeit des Lichtes auch identifiziert sein. Es ist offenbar, dass die Krümmung der Spiegel nicht berücksichtigt werden soll, da andere Kräfte außer den Gravitationskräften existieren, die die gegenseitige Konfiguration der Spiegel festhalten können. Der Unterschied der sphärischen Symmetrie von der flachen kann auch für die schwachen Gravitationsfelder bestimmt werden. Die Schlussfolgerung der ART über die Möglichkeit der Elimination des Gravitationsfeldes für ein Inertialsystem im Laufe der ganzen Zeit der Beobachtungen ist im allgemeinen Fall falsch.

Das Prinzip der Äquivalenz der Gravitation und der Beschleunigung kann die Beziehung nur auf einen Punkt des Raumes haben, das heißt, es ist nicht real: es brachte, zum Beispiel, schon zur falschen Berechnung der Abweichung des Lichtstrahls im Gravitationsfeld (erst später hat Einstein den Koeffizienten zweimal ausgebessert). Das Prinzip der Äquivalenz von trägen und schweren Massen in der ART kann auch nur für einen abgesonderten Körper streng formuliert sein (da die ART die Wechselbeziehung der Raumzeit und aller Körper aufnimmt, so ist es in der ART nicht real). Deshalb kann die ART physisch den Grenzübergang zu keiner relativistischen Theorie haben (nur formell mathematisch). Alle linearen Transformationen der SRT und ART gehören zum leeren Raum, da die realen Körper (sogar in der Qualität von Reeperpunkten) Nichtlinearitäten in die Eigenschaften des Raumes eintragen. Deshalb soll der Unterschied der Erscheinungen beim Übergang in ein anderes Bezugssystem streng in einem Punkt des Raumes und der Zeit studiert werden. Aber wie sind zwei verschiedene Beobachter in einem Punkt zu platzieren? Folglich können alle Aufgaben der SRT und ART nur annähernden Modellcharakter haben (ohne Globalisierung).

Es gibt nichts Merkwürdiges darin, dass eine und dieselbe Größe - Masse - an verschiedenen Erscheinungen teilnehmen kann: wie das Maß der Trägheit bei Einwirkung beliebiger Kräfte, einschließlich Gravitationskräfte, und als Gravitationsmasse (zum Beispiel, die bewegte Ladung schafft sowohl das elektrische als auch magnetische Feld). Die Frage über die genaue Gleichheit der Gravitations- und Trägheitsmassen ist ganz erdacht, da diese Gleichheit von der Auswahl der numerischen Größe der Gravitationskonstante $\gamma$ abhängt. Zum Beispiel, im Falle der Proportionalität $m_g=\alpha m_{tr}$ werden alle Gesetze dieselben sein, aber mit einer anderen Bestimmung der Gravitationskonstante $\gamma' = \alpha^2\gamma$. Man braucht hier keine Mystik zu suchen und keine Bilder des gekrümmten Raumes zu schaffen. Die Substitution einer und derselben Größe sowie für gravitierende, als auch für träge Massen wird nicht nur in der ART, sondern auch in der Gravitationstheorie von Newtons gemacht. Einfach ist es die Versuchstatsache (genauer gesagt ist es die einfachste Auswahl der Größe G).

Wenn man sagt [37], dass die Form der Gleichungen von den Eigenschaften der Raumzeit abhängt, gibt es darin einige Spekulationen. Es entsteht der Eindruck, dass wir diese Raum-Zeit für die Prüfung der gegebenen Abhängigkeit irgendwie ändern können. In der Tat haben wir das Universum in der Einzahl. Der Versuch der ART, jede einzelne (lokale) Erscheinung durch die Ergänzung der Komplexität des ganzen Universums zu komplizieren, ist für die Wissenschaft nicht positiv. Eine andere Sache ist die Auswahl der lokalen Koordinaten für die mathematische Beschreibung einer lokalen Erscheinung (in diesem Fall vereinfachen konkrete Symmetrien der Erscheinung die Beschreibung), und die Globalisierung ist wieder nicht dabei.

Die Anwendung der Nichtinertialsysteme (zum Beispiel, der Erde) in der ART ist innerlich widersprüchlich. Wirklich werden sich genug entfernte Objekte im rotierenden System mit der Geschwindigkeit bewegen, die größer ist als die des Lichtes. Doch behaupten die SRT und die ART, dass die sichtbaren Geschwindigkeiten kleiner $c$ sein sollen. Jedoch die experimentelle Tatsache: die Fotografie des Himmels von der rotierenden Erde zeigt, dass das sichtbare Festkörperrotieren (klassisches) beobachtet wird. Die Anwendung des rotierenden Systems widerspricht nicht der klassischen Physik bei beliebiger Entfernung des Objektes vom Mittelpunkt, während in der ART die Größe der Komponente $g_{00}$ negativ wird, und es ist in der vorliegenden Theorie unzulässig. Und was soll mit den Beobachtungen in der Erdastronomie sein?