К ВОПРОСУ О ЗАМЕДЛЕНИИ ВРЕМЕНИ В ГРАВИТАЦИОННОМ ПОЛЕ.
Н.В. Купряев
Как известно, в общей теории относительности (ОТО) время в гравитационном поле течет медленнее, чем мировое время, отсчитываемое часами на бесконечности. Изменение хода часов в точках с разным гравитационным потенциалом проверялось неоднократно в экспериментах с атомными и ядерными часами. Согласно [1], в ОТО в гравитационном поле происходит смещение уровней энергий атомов и ядер, используемых в атомных и ядерных часах в качестве стандартов частоты, в связи с чем, расстояние между уровнями энергий уменьшается. А отсюда, соответственно, уменьшается тактовая частота часов и, как следствие, замедляется ход атомных и ядерных часов.
Но, однако, связано ли данное изменение хода часов с изменением хода самого времени? Не является ли это только особенностью самих атомов и ядер, используемых в качестве стандартов частоты? Не может ли быть, например, что само физическое время как таковое, определяемое временем обмена информацией между частями системы туда и обратно, не меняется? Не может ли, например, оказаться в этом случае, что показания световых часов в отличие от атомных и ядерных часов меняться не будут?
Не может ли оказаться, например, что и скорости химических и ядерных процессов в этом случае также не будут зависеть от значения гравитационного потенциала? И не может ли оказаться, что скорости распада радиоактивных веществ также не будут зависеть от значения поля. Не может ли оказаться, в конце концов, что атомные и ядерные часы просто неправильно измеряют время в гравитационном поле?
Например, маятниковые или песочные часы в гравитационном поле шли бы даже быстрее, чем атомные и ядерные часы, откуда можно было бы сделать совершенно противоположный вывод, что в гравитационном поле время, напротив, идет быстрее, чем на бесконечности, а на бесконечности вообще останавливается. Наверное, пружинные и крутильные часы в этом случае также показывали бы что-то только свое.
А вот в движущихся системах отсчета, по-видимому, время действительно замедлялось бы. В этом случае световые часы, как и атомные и ядерные часы, также, наверное, показывали бы замедление времени, как впрочем, и пружинные и крутильные часы.
Поэтому, таким образом, для проверки всех этих эффектов неплохо было бы воспользоваться световыми часами. Принципиальной особенностью световых часов является то, что ход этих часов не зависит от частоты света, а зависит только от скорости света. Поэтому, таким образом, если световые часы в данном случае также покажут замедление времени в гравитационном поле, как и атомные и ядерные часы, значит ОТО верна, в противном случае, нет.
Конструктивно световые часы можно было бы выполнить в виде некоего источника света и зеркала (расположенного на некотором расстоянии от него), размещенного все разом на единой платформе. Пуск каждого импульса света должен осуществляться каждый раз в момент прихода отраженного (от зеркала) сигнала. Тогда по отсчету прихода импульсов, можно было бы отсчитывать физическое время в данной точке пространства. Конечно, здесь не исключена возможность, что скорость срабатывания механизмов также может зависеть от потенциала поля.
Литература
Окунь Л Б ДАН 384 № 6 768 (2002)