Закон збереження енергії й теорія відносності

Пост під назвою «Energy is Not Conserved» міг би бути черговим сенсаційним заголовком для жовтої преси. Там доволі просто пояснюється та річ, яку часто оминають увагою: у загальній теорії відносності енергія не зберігається. В двох словах йдеться ось про що: закон збереження енергії закладає, що кількість енергії у Всесвіті є величиною сталою. Скільки Господь-Аллах-Єгова-Будда-Зевс-Ктулху «відсипав» свого часу, стільки є, і ні міліграма більше чи менше. На цьому законі базується вся сучасна фізика, і наразі немає жодних підстав вважати, що він не діє. Завдяки магічній формулі E=mc² ми знаємо, що енергія може переходити в масу і навпаки, тому закон збереження маси не діє, а закон збереження енергії — діє.

Це все пиздато працює, поки простір і час статичні, як двері військового комісаріату. Однак у загальній теорії відносності так не є. Простір-час у цій теорії є динамічним і зокрема змінюється під час різного кшалту взаємодій. Дії будь-яких сил взаємодії в теорії відносності розглядаються як викривлення часу-простору. Енергія частинки, що потрапляє в такий викривлений час-простір, змінюється, тупо за рахунок зміни його форми, і тому не зберігається.

Це легко уявити, захуяривши камінь в небо: він буде рухатися за параболою, і, звісно, його кінетична енергія сталою не буде, власне, за рахунок дії ґравітаційного поля Землі. Баланс енергії для цієї задачі всі писали ще в школі: кожна зміна кінетичної енергії врівноважується (чи то пак, відбувається за рахунок) зміною енергії потенціальної, яка залежить від висоти. В теорії відносності ця потенціальна енергія засовується в геометрію простору, от і все.

Наукова дискусія

«
The speed of laser light pulses launched from Earth and returned by a retro-reflector on the Moon was calculated from precision round-trip time-of-flight measurements and modeled distances. The measured speed of light (c) in the moving observers rest frame was found to exceed the canonical value c = 299,792,458 m/s by 200+/-10 m/s, just the speed of the observatory along the line-of-sight due to the rotation of the Earth during the measurements. This is a first-order violation of local Lorentz invariance; the speed of light seems to depend on the motion of the observer after all, as in classical wave theory, and implies that a preferred reference frame exists for the propagation of light. However, the present experiment cannot identify the physical system to which such a reference frame might be tied.
»
Daniel Y. Gezari «Lunar Laser Ranging Test of the Invariance of c»
«
We show that the conclusion of a recent experiment [arXiv:0912.3934] that claims to have discovered that "the speed of light seems to depend on the motion of the observer" is wrong.
»
Jerrold Franklin «The invariance of the speed of light»

 Via Physics and Physisists.