Accelerația și principiul echivalenței

 Experimentul cu lifturi și principiul echivalenței

 Context și explicația actuală

Principiul echivalenței a fost exemplificat de către Einstein cu un experiment mental. Imaginati-va doua lifturi, unul la  suprafața Pământului și unul accelerat în absența unui câmp gravitațional. Principiul echivalenței admite că pentru  observatorii din  interiorul unui lift, fără posibilitatea de a observa lumea exterioară, nu există nici un experiment fizic, care ar putea fi efectuat pentru a stabili care lift se deplasează relativ fată de celălalt.
Luați în considerare  un lift  care se deplasează cu o accelerație constantă ca în figura 1 . Să presupunem că o sursă de lumină care emite un fascicul perpendicular pe direcția liftului de mișcare intră în lift printr-un orificiu de pe peretele din stânga și lovește peretele din dreapta . Să comparăm ceea ce sa întâmplat pentru un observator intern de  lift în comparație cu un observator extern .
Să presupunem acum că la un t1 momentul în care un fascicul de lumină s-a lovit de perete într-un punct  A1. Aceasta lasă ascensorul t2 în punct A2 .  Între T1 și T2 ,liftul  s-a mutat , astfel încât A2 este mai mic decât A1 ( liftul  este în creștere ) . Pentru un observator lift atunci când lumina a trecut prin peretele din stânga , va urma o traiectorie curbă și se va lovi de peretele din dreapta  al  liftului într-un punct mai mic .
Acum , într- un lift odihnit , traiectoria luminii observate de către observator în lift este o linie dreaptă , de la curs ( linie punctată ) .
Principiul echivalenței ne spune că nu putem distinge între un lift accelerat și un lift confruntat cu o forță gravitațională constantă . Un corolar foarte surprinzător de echivalență  este principiul  în ceea ce  privește comportamentul  luminii  într -un câmp gravitațional . Rezultă că același efect ar fi observat , dacă plasăm liftul în prezența unei forțe gravitaționale : caile luminii sunt curbate prin gravitație .

Lifts001
Figura 1

Explicația propusă
Acesta este un experiment gândit frumos , dar incomplet și , de asemenea, cu o explicație defectă în cadrul teoriei generale a relativității .
Să reconsiderăm mișcarea de ridicare într- un punct cu  mai multe mișcări posibile .
Pentru o interpretare mai simplă ,observatorul S extern este considerat relativ staționar la lumina sursei O , și cazul a trei lifturi ca în fig 2 este considerată .

Lifts002
Figura 2

Un lift este relativ staționar la S observator și implicit la sursa O ,al doilea ascensorul este accelerat în sus cu o accelerație , iar al treilea ascensor se deplasează cu o viteză constantă v în aceeași direcție ca și ridicare accelerată precedent . Pe langa S observator extern în fiecare lift există încă un observator care poate vedea numai traiectoria fasciculului de lumină în interiorul liftului .

Pentru S observator lumina fasciculului urmează o traiectorie linie ca în fig .
Într-un caz a)  în observatorul interior de ridicare se va observa o linie traiectorie dreaptă a fasciculului de lumină similară cu observatorul extern S .
În b ) cazul în care observatorul de ridicare va vedea o traiectorie curbată pentru fascicul de lumină , caz deja prezentat de către Einstein ,așa că nu e momentul să insistăm .

Lifts003
Figura 3

Noutatea este reprezentată de  cazul c) , ceea ce va vedea un observator inertial , care nu este accelerat , dar se mișcă cu viteză constantă , în acest caz .
Din acest punct de vedere , în cazul în care lumina trece pe peretele din stânga în momentul t1 și  ajunge la peretele din dreapta în momentul t2 , în acest interval de timp ,liftul se deplasează în sus cu o anumită viteză , astfel încât observatorul va observa că fasciculul de lumină este curbat . Experimental  v viteza pot fi aranjată în așa fel , să aibă aceeași deviere în cazul c) ca în cazul b) .
Dar dacă pentru un observator accelerat traiectoria fasciculului de lumină este un arc de parabolă , pentru un observator inerțial traiectoria fasciculului  este o linie înclinată cu un anumit unghi față de direcția inițială de mișcare . În ambele cazuri, toate sub formă de traiectorie văzută de observatorul ascensorului  se datorează compoziției de viteza luminii cu viteza de ridicare .
Urmând logica de doi cenți , deja formulată de principiul echivalenței , trebuie să inventăm o proprietate deosebită de cadru inerțial și din cauza aceasta proprietatea luminii este curbată ( deviată ) pentru acest observator . Dacă vom continua cu această logică simplă , este posibil să se demonstreze mișcarea absolută a unui referențial .
Concluzia relativității generale , cu privire la imposibilitatea unui observator închis pentru a  determina starea de mișcare ( față de o referință externă ) sau accelerarea lui  este o prostie . Și aceasta prostie formează baza celei mai înalte teorii a  fizicii , care poate fi înțeleasă doar de o elită de ,,fizicieni " .
În teoria propusă există o diferență clară între un efect cinematic și un efect real .
Desigur fotonul  ca o particulă de masă este acționat de forța de gravitație și traiectoria sa este modificată  ca urmare a acestei acțiuni . Dar, în cazul unui ascensor care se deplasează cu  o viteză constantă sau accelerată , efectele simple cinematice apar și sub formă de traiectorie, va depinde de asemenea de poziția și starea de mișcare a observatorului . În cazul în care într-un câmp gravitațional traiectoria de foton se modifică , iar după ce a scăpat din acest câmp gravitational , fotonul se va muta cu energie modificată și traiectorie modificată . În caz de observator în mișcare ,modificarea traiectoriei este evidentă pentru observator , și se datorează mișcarii corespunzătoare  observatorului . Pentru orice alt observator sau pentru orice altă direcție de mișcare a traiectoriei va avea o altă formă .
Este imposibil de a face echivalența dintre un câmp accelerat și un câmp gravitațional , chiar și ambele sunt consecințe ale forțelor reale și chiar pentru unii observatori speciali efectul final asupra fotonul este același . Chiar și în cazul în care pentru toți observatorii , indiferent de starea lor de mișcare sau de direcția de mișcare este un complet echivalent între acțiunea unui câmp accelerat și un câmp gravitațional , va fi dificil să facem o astfel de presupunere .
Experimentul sus prezentat pot fi folosit pentru a stabili o mișcare a unui corp ( relativă sau accelerată ) la un alt organ ( sursă de lumină ) , chiar teoria reală a relativității nu permite acest lucru . În principiu,diferența de înălțime datorită traiectoriei de fotoni poate fi măsurată prin observator intern și direcția de mișcare poate fi obținută cu ușurință . Admițând faptul că observatorul lift , poate , în principiu , să respecte forma de traiectorie a fotonilor din interiorul ascensorului ( a se vedea principiul Camera nor ) , observatorul închis poate determina , de asemenea, în cazul în care ascensorul are o mișcare accelerată sau o mișcare inerțială .

Mai multe despre subiect în cartea ....