53. Парадокс Эйнштейна – Подольского - Розена.

Сформулирован в 1935 году. Эйнштейн был резко против копенгагенской трактовки квантов. Эйнштейн, Подольский и Розен выпустили статью "Можно ли считать квантовомеханическое описание реальности полным?". В ней:

1. Первая часть. Приведён конкретный пример, показывающий, что квантовая механика не полностью описывает реальность.

Парадокс ЭПР: Рассеяние двух частиц из бесконечности друг на друге и разлёт до бесконечности. Измерив импульс одной частицы – из закона сохранения знаем импульс второй. Потом можем измерить координату второй частицы. То есть можем измерить и х, и р для одной из частиц.

2. Вторая часть. Общефилософские рассуждения на эту тему. Раз уж теория не может описать всё, то теория порочна.

Через год Бор написал длиннющую статью с таким же названием и показал на ошибку в рассуждениях предыдущих товарищей. При измерении состояние системы фактически меняется (редукция волновой функции). Реальность по Бору – не реальный объект, а те сведения, которые мы можем получить. Исходя из этого парадокса нет. В результате осталась только философская часть. Без опытного подтверждения.

С копенгагенской трактовкой были не согласны Блохинцев и Никольский. По Блохинцеву квантовая механика - квантовый статистический ансамбль частиц (к этому же пришёл и Эйнштейн в конце жизни). Этот ансамбль в противоположность классическому ансамблю, неразложим на независимые подансамбли без дисперсии. Приборы при измерении разлагают ансамбли на подансамбли по определённому признаку.

У Фока волновая функция характеризует состояние отдельного микрообъекта. Эта характеристика объективна. Для объяснения парадокса - существуют ещё и несиловые, логические связи, которые существуют, когда частицы уже разлетелись (частица знает, что произойдёт на бесконечности.)

54. Создание общей теории относительности.

ОТО - теория гравитации с учётом релятивизма.

После создания теории относительности Эйнштейн стал мечтать об обобщении её на неинерциальные системы отсчёта и расширении принципа эквивалентности сил инерции и тяготения на оптику.

С 1908 до 1916 годы Эйнштейн пришёл к ОТО. ОТО - берёт корни из вопросов, связанных с теорией гравитации Ньютона. Инертная и гравитационная массы равны - это краеугольный камень многих теорий (на земле тела падают с одним ускорением, опыты с маятниками). Но потом открыли зависимость инертной массы от скорости. Встал вопрос – всегда ли равны инертная и гравитац массы?

1907 - постулат Планка: принцип эквивалентности. 1) Масса инертная и масса гравитационная равны. 2) энергия обладает инерцией и тяжестью – из теории относительности.

В 1911 Эйнштейн придумал эксперимент с лифтом: если человек находится внутри лифта, то он не может различить, лифт движется ускоренно или на человека действует гравитационное поле. Движение с ускорением и создание гравитационного поля - расширенный принцип эквивалентности. Приводит к: 1) наличию гравитационного красного смещения - изменению частоты испущенного некоторым источником света по мере удаления от массивных объектов, смещение в красную область. 2) эффекту отклонения луча света в гравитационном поле. 3) замедлению хода часов в сильном гравитационном поле.

В 1914-1915 годах Эйнштейн положил в основу настоящей теории локальный принцип эквивалентности: если есть система с гравитационным полем или потоками энергии, то всегда можно выбрать СО, относительно которой в малой области пространства и времени движение материальной точки свободное, то есть прямолинейное и равномерное; в ней действует СТО в локальном смысле. Но кривизна четырёхмерного пространства уже не нулевая. Это приводит к тому, что метрика определяется не как в классической теории относительности, а неким метрическим тензором. Гравитация определяет метрику пространства. Всегда можно повернуть оси так, чтобы тензор стал соответствующим обычной теории относительности (то есть стал диагональным).

К 1916 году Эйнштейн построил ОТО. В результате были объяснены:

отклонение луча света в гравитационном поле,

замедление хода часов,

гравитационное красное смещение,

объяснение движения перигелия Меркурия.

Развитие теории Эйнштейна. Ему не нравилось уравнение гравитационного поля - хотел получить нестационарное решение, добавив альфа-член. Фридман получил нестационарное решение. В 1929 году Хаббл открыл нестационарность Вселенной. Решение Фридмана стало востребованным. Квантовая теория гравитации - очень трудна в проверке. После долгих обсуждений теория Эйнштейна проявила множество проблем - например, чёрные дыры. Там должны существовать квантовые эффекты. Гравитационные волны ищут до сих пор. Есть ещё релятивистская теория гравитации. В 1908 году Эйнштейн хотел перейти к неинерциальной системе отсчёта. Предложен подход, основанный не на кривизне пространства, а на релятивистской механике с ньютоновским потенциалом. Объясняются в основном те же эффекты с такой же точностью, но есть отличия, которые до сих пор пытаются подтвердить.

Трудности подхода Эйнштейна:

Силы инерции и гравитации различны по природе.

Нельзя просто так переходить к геометрии. Нужно выбирать ту систему координат, которая соответствует данному эксперименту.