– Каким образом? – заинтересовался Пуанкаре. – Вы можете пояснить?
– Представим простой мысленный эксперимент. В безвоздушном пространстве, например на Луне, со скалы высотой 80 метров брошен камень в горизонтальном направлении. Весь эксперимент длится меньше 10 секунд. За это время центр Луны смещается по орбите примерно на 20 километров. В космических масштабах этот отрезок траектории является почти прямолинейным. Таким образом, можно считать, что во время опыта Луна движется прямолинейно и является инерциальной системой отсчета. Из принципа инерции следует, что относительно Луны камень должен лететь по прямой. Но мы из практики знаем, что он пролетит по нисходящей ветви параболы и упадет на поверхность Луны. Чтобы спасти принцип относительности, Ньютон ввел понятие силы тяготения, источник которой находится в центре массивного тела. Тогда всё объясняется действием силы притяжения, которая вызывает ускоренное движение камня к центру Луны.
Теперь представим, что камень пролетает внутри большого ящика, который тоже можно бросать со скалы. Если ящик падает вертикально вниз, то относительно него камень движется равномерно и прямолинейно, то есть, по инерции. Это означает, что внутри ящика гравитации нет. Она стала ненужной, как только мы начали рассматривать движение камня относительно ящика. То есть, относительно системы, двигающейся неравномерно. Более того, мы можем устроить так, что камень будет лететь по параболе даже в отсутствие гравитационного поля. Переместим наш ящик в межзвездное пространство, где нет гравитации, и бросим камень вдоль оси ящика. Камень будет лететь по прямой линии. Повторим бросок и одновременно придадим ящику ускоренное движение перпендикулярно его продольной оси. Тогда в полном соответствии с принципом инерции камень относительно ящика будет двигаться ускоренно в противоположном направлении. Полное движение камня будет происходить по параболе так, как если бы внутри ящика действовало гравитационное поле.
– Что же отсюда следует? – задумался Пуанкаре.
– Это означает, – оживился Элберт. – Что действие гравитации можно уничтожать или воссоздавать путем выбора системы отсчета, которая движется с ускорением. Тем самым свойства гравитации можно исследовать, базируясь на законах инерции, которые уже известны. Для этого необходимо постулировать общий принцип относительности, согласно которому устанавливается равноценность систем отсчета, движущихся с ускорением. В частности, из данного принципа следует, что между инерцией и гравитацией нет никакой разницы. Просто у тел есть общее свойство, которое мы называем массой. В одних условиях ее можно трактовать как меру инерции, в других – как меру притяжения. А в целом – это один и тот же параметр.
