Точка разрыва зависит от времени действия силы

Закон сохранения импульса утверждает, что сумма импульсов всех тел замкнутой системы является величиной постоянной. Из законов Ньютона следует, что при движении в пустом пространстве импульс сохраняется во времени, а при наличии взаимодействия скорость его изменения определяют суммой приложенных сил. В классической механике закон сохранения импульса обычно выводят как следствие законов Ньютона. Однако этот закон сохранения справедлив и для релятивистской физики. Как и любой из законов сохранения, закон сохранения импульса описывает фундаментальную симметрию однородного пространства.

 

Однако все, о чем говорилось еще, касалось пространства-времени специальной теории относительности - плоского пространства-времени. Простой пример плоскости - это лист бумаги. Если представить себе чистый безграничный лист бумаги, то для воспроизведения пространства в общей теории относительности это письмо нужно смять. Если считать, что наш бумага является идеализированным теоретическим объектом, то становится очевидным отсутствие в нем всевозможных симметрий. В подобном пространстве перемещения тел и систем отсчета довольно сложно связать с законами сохранения. Поэтому можно встретить утверждения о том, что в общей теории относительности законы сохранения энергии и импульса не действуют, поскольку собственно понятий энергии и импульса в теории Эйнштейна нет. С самых общих соображений отбросить такой вывод довольно трудно. Не только из-за значительных исторические заслуги понятий энергии и импульса, но и потому, что очень сладно представить себе физическую систему, которая эволюционирует без энергии и импульса.

 

Здесь необходимо отметить, что ни один изложение общей теории относительности не обходится без очень важного замечания о том, что в любой достаточно малой области пространства-времени релятивистской гравитации применима специальная теория относительности. Эта фундаментальная требование устанавливает соответствие, подражательность физических теорий, сменяющих друг друга. Для этого требования нашли и специальное название - принцип соответствия.

 

Одновременно мы обнаружим, что вопрос о законах сохранения неразрывно связано с понятием системы отсчета, или системы координат. Это не удивительно, так как изменение системы отсчета, как легко понять, изменяет энергию и импульс. Выражения «система отсчета» и «система координат» часто употребляют как синонимы, поскольку в физике назначение системы отсчета заключается в конкретном способе наделения точек пространства-времени координатами. Проще систему отсчета-координат можно представить в виде трех линеек, скрепленных нулями перпендикулярно друг к другу, и часов, установленных в точке взаимного пересечения.

 

Можно что-нибудь из всего этого перенести в искривленное пространство, моделью которого для нас, как и раньше, будет скомканный лист бумаги? Для этого нужно ввести системы отсчета-координат так, чтобы во время розпрямляння пространства они перешли в Декар-вые. Такие системы вполне аналогичные обычной инерциальной де-картов системе координат, поэтому при розпрямляння пространства каждый легко сопоставить с определенной инерциальной системой отсчета.

 

Но есть в теории относительности какая-то величина, не будет меняться при переходе от одной из наших систем отсчета-координат к другой? С математического аппарата теории следует, что любую физическую систему описывают определенной величиной - так называемой действием, которое вообще не зависит от используемых координат.

 

Ограниченное значение законов сохранения в теории Эйнштейна является своеобразной ценой за введение Исключительно красивый принципа геометризации гравитационного взаимодействия. Эйнштейновская идея геометризации физического взаимодействия считается одной из найдиво-вижниших во всей истории науки. Любая большая физическая идея ограничивает некоторые возможности конструирования моделей реальности, но одновременно она открывает совершенно новые горизонты науки. Общая теория относительности сделала возможной физическую теорию Вселенной как целого, и, по сути, только для задач физической космологии недостаточной является модель изолированной системы со всеми возможными законами сохранения.

 

Многие выдающиеся деятели науки отмечали красоту и рациональную простоту релятивистской теории гравитации. Общая теория относительности заменила устаревшие представления о совершенно неизменный пространство и время на парадоксальный пространство-время переменной кривизны. Потратив немало сил на изучение теории относительности, можно наглядно убедиться, что путь классических построений, который казался таким простым, на самом деле не имеет разумных перспектив развития.

 

Однако несмотря увлечение, которое вызывала и вызывает у физиков эйнштейновская теория, никому не приходит в голову назвать ее абсолютной истиной. Сейчас это не кажется особенно странным, ведь новая физика относительности и квантов успела пережить столько замен правильных теорий на еще более правильные. Да и сам Эйнштейн практически сразу же после создания завершенного варианта теории относительности отмечал, что ей судились большие изменения и источник этих изменений - в квантовой физике.