Βαρύτητα κι επιτάχυνση
Ας σκεφτούμε τώρα το ακόλουθο πείραμα: Ένας άνθρωπος βρίσκεται σε ένα κουτί σαν ασανσέρ στο διάστημα κι έχει μαζί του διάφορες συσκευές μέτρησης. Το διάστημα επιλέγεται για να αποφύγουμε την τριβή του αέρα. Τοποθετούμε τον άνθρωπό μας στο βαρυτικό πεδίο της σελήνης και τον αφήνουμε να πέσει. Το κουτί με τον άνθρωπο αρχίζει να πέφτει ελεύθερα και το ερώτημα είναι τώρα, αν ο άνθρωπος μπορεί να αντιληφθεί ότι πέφτει ή αν νιώθει ότι στο διάστημα δεν επηρεάζεται από εξωτερικές δυνάμεις. Η απάντηση είναι κατηγορηματική. Ακόμα και με τις διάφορες συσκευές μέτρησής του ο παρατηρητής δεν μπορεί να αντιληφθεί ότι πάνω του ασκείται βαρυτική δύναμη.
Γιατί συμβαίνει αυτό; Εξαιτίας της αρχής της ισοδυναμίας. Με δεδομένο ότι όλα τα αντικείμενα στο κουτί αυτό βρίσκονται κοντά το ένα στο άλλο, θα μπορεί να φανεί ότι θα ακολουθήσουν την ίδια διαδρομή. Αν, δηλαδή, ο άνθρωπος αφήσει να πέσει π.χ. ένα μήλο, τότε και αυτός και το μήλο θα πέφτουν με τελείως όμοιο τρόπο, οπότε δε θα μπορέσει ο άνθρωπος να καταλάβει την πτώση του αντικειμένου που άφησε απ' τα χέρια του. Και γενικά, δεν μπορεί να γίνει τίποτα ώστε να παρατηρηθεί η πτώση. Κανένα σώμα δε θα συμπεριφερθεί διαφορετικά και τελικά ο άνθρωπος θα νιώσει ότι βρίσκεται σε ένα αδρανειακό σύστημα αναφοράς ...μέχρι φυσικά να συντριβεί στο έδαφος.
Το συμπέρασμα απ' όλα αυτά είναι ότι σε ένα βαρυτικό πεδίο, μπορούμε πάντα να επιλέξουμε ένα σύστημα αναφοράς, στο οποίο ο παρατηρητής δε θα μπορεί να αντιληφθεί το πεδίο. Αυτό είναι η ελεύθερη πτώση.
Ας προσπαθήσουμε ν' ακολουθήσουμε την αντίστροφη πορεία, δηλαδή να ανυψώσουμε το παραπάνω κουτί με τη βοήθεια κάποιας συσκευής. Η ανύψωση δεχόμαστε ότι γίνεται με σταθερή επιτάχυνση. Όταν τότε ο παρατηρητής αφήσει το μήλο απ' τα χέρια του, θα το δει να πέφτει, ενώ κι ο ίδιος θα νιώσει την αντίσταση απ' το ανερχόμενο κουτί στα πόδια του. Κι όμως δε θα είναι σε θέση να αντιληφθεί μεταξύ της ανύψωσης και της παρουσίας του σ' ένα βαρυτικό πεδίο. Τα αποτελέσματα, δηλαδή, που παρατηρούνται εξαιτίας ενός βαρυτικού πεδίου και του κουτιού που ανυψώνεται δεν έχουν καμία διαφορά.
Φυσικά όλα αυτά δε σημαίνουν ότι το βαρυτικό πεδίο είναι μια επινόηση, μια χίμαιρα ή μια ψευδαίσθηση. Το βαρυτικό πεδίο υπάρχει, απλώς εδώ εξετάζουμε μια ιδιάζουσα περίπτωση.
Σχετικοί Σύνδεσμοι (εξωτερικές σελίδες)