Выпуски

 / 

2025

 / 

Январь

  

Методические заметки


О выводе гравитационного сдвига частоты из закона сохранения энергии

 
Ministero dell'Istruzione, dell'Università e della Ricerca, Albano Laziale, RM, Italy

Мысленные эксперименты в физике являются впечатляющими средствами рассуждений. Они представляют собой ценные инструменты, помогающие учёным получать новые результаты и обучать студентов известным. Мы показываем, однако, что их следует воспринимать с осторожностью, даже если они кратчайшим путём ведут к "доказательству" общепринятых результатов. Мы показываем, что самые известные мысленные эксперименты, предложенные для вывода гравитационного сдвига частоты из закона сохранения энергии, в действительности содержат проблемы. При правильной постановке и правильном понимании из них следует, что существование гравитационного сдвига частоты фактически противоречит закону сохранения энергии. В поддержку такого заключения мы также предлагаем два новых простых мысленных эксперимента, в одном из которых используется закон сохранения энергии, а в другом — закон сохранения импульса; они показывают, что из этих законов сохранения не следует гравитационный сдвиг частоты. Наши результаты могут представлять собой определённый эпистемологический интерес и могут служить предупреждением в отношении того, как следует воспринимать мысленные эксперименты и до какой степени можно на них полагаться.

Текст pdf (271 Кб)
Ключевые слова: специальная теория относительности, общая теория относительности, гравитационный сдвиг частоты, закон сохранения энергии, закон сохранения импульса, мысленные эксперименты
PACS: 03.30.+p, 45.20.df, 45.20.dh, 98.62.Py (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2024.10.039774
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2025/1/f/
Цитата: Д’Абрамо Д "О выводе гравитационного сдвига частоты из закона сохранения энергии" УФН 195 94–100 (2025)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 13 февраля 2024, доработана: 16 июля 2024, 9 октября 2024

English citation: D’Abramo G “On gravitational frequency shift derived from energy conservationPhys. Usp. 68 (1) (2025); DOI: 10.3367/UFNe.2024.10.039774

Список литературы (20) ↓ Похожие статьи (20)

  1. Einstein A Jahrbuch Radioaktivität Elektronik 4 411 (1907); Пер. на англ. яз., Einstein A The Collected Papers of Albert Einstein Vol. 2, English Translation Supplement (Princeton, NJ: Princeton Univ. Press, 1989) p. 252; https://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol2-trans/; Пер. на русск. яз., Эйнштейн А Собрание научных трудов Т. 1 (М.: Наука, 1965) с. 65
  2. Einstein A Ann. Physik 35 898 (1911); Пер. на англ. яз., Einstein A The Collected Papers of Albert Einstein Vol. 3, English Translation Supplement (Princeton, NJ: Princeton Univ. Press, 1993) p. 379; https://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol3-trans/393; Пер. на русск. яз., Эйнштейн А Собрание научных трудов Т. 1 (М.: Наука, 1965) с. 165
  3. Einstein A Ann. Physik 18 639 (1905); Пер. на англ. яз., Einstein A The Collected Papers of Albert Einstein Vol. 2, English Translation Supplement (Princeton, NJ: Princeton Univ. Press, 1989) p. 140; https://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol2-trans/154; Пер. на русск. яз., Эйнштейн А Собрание научных трудов Т. 1 (М.: Наука, 1965) с. 36
  4. Born M Die Relativitätstheorie Einsteins (Berlin: Springer-Verlag, 1964) p. 303
  5. Misner C W, Thorne K S, Wheeler J A Gravitation (San Francisco: W.H. Freeman, 1973) p. 187, Sec. 7.2
  6. Weinberg S Gravitation and Cosmology: Principles and Applications of the General Theory of Relativity (New York: J.Wiley and Sons, 1972) p. 84-85, Sec. 3.6
  7. Feynman R P, Leighton R B, Sands M The Feynman Lectures on Physics Vol. 2 The New Millennium Edition (New York: Basic Book, 2011), Sec. 42-6
  8. Rindler W Relativity: Special, General, and Cosmological 2nd ed. (Oxford: Oxford Univ. Press, 2006) p. 24, Sec. 1.16
  9. Schutz B F A First Course General Relativity 2nd ed. (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2009) p. 112, Sect. 5.1
  10. Окунь Л Б, Селиванов К Г, Телегди В Л УФН 169 1141 (1999); Okun L B, Selivanov K G, Telegdi V L Phys. Usp. 42 1045 (1999)
  11. Okun L B, Selivanov K G, Telegdi V L Am. J. Phys. 68 115 (2000)
  12. Koks D Universe 7 (1) 4 (2021)
  13. Scott R B J. Phys. Conf. Ser. 600 012055 (2015)
  14. Earman J, Glymour C Stud. Hist. Philos. Sci. 11 (3) 175 (1980)
  15. Д'Абрамо Дж ЭЧАЯ 54 1132 (2023); D'Abramo G Phys. Part. Nucl. 54 966 (2023)
  16. D'Abramo G Phys. Educ. 59 035011 (2024)
  17. Pound R V, Rebka G A (Jr.) Phys. Rev. Lett. 4 337 (1960)
  18. Pound R V, Snider J L Phys. Rev. Lett. 13 539 (1964)
  19. Sandin T R Am. J. Phys. 59 1032 (1991)
  20. Kleppner D, Kolenkow R An Introduction to Mechanics 2nd ed. (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2014) p. 487-488

© Успехи физических наук, 1918–2025
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение