• Традиционная точка зрения, согласно которой гравитация изгибает траекторию и придает предметам ускорение;

• Точка зрения, требующая определения, согласно которой предметы сохраняют равномерную прямолинейную траекторию, несмотря на присутствие рядом массивного тела.

Вторая точка зрения, которая выглядит абсурдной по отношению к установленному влиянию гравитации, на самом деле не так странна, как кажется. Чтобы ее понять, достаточно привести пример на земном пространстве.

Представим двух человек на экваторе на расстоянии 100 м друг от друга, которые двигаются на север по двум параллельным траекториям (➙ рис. 5.11). Если их траектории прямолинейны, можно представить, что эти люди никогда не встретятся, потому что их пути изначально параллельны. Однако они встречаются на Северном полюсе, к которому оба двигаются.

Так, некий наблюдатель, считающий Землю плоской, предсказал бы, что эти двое никогда не встретятся. Но поскольку поверхность Земли изогнута, в конечном итоге они встретятся.

То же самое в космосе. Два астероида, движущиеся равномерно, прямолинейно и параллельно, могут столкнуться, если «пространство искривлено». Если представить, что космическое пространство плоское, нам кажется, что два предмета притягиваются благодаря гравитации, – такова традиционная точка зрения. Но если пространство искривлено, нет необходимости ни в какой силе и ни в каком ускорении, чтобы два астероида встретились.

Иначе говоря, представление о том, что пространство плоское и гравитация «существует», так же устарело, как представление о том, что Земля плоская, как думали в Средние века.

Рис. 5.11 – Пересечение двух изначально параллельных траекторий

Как Вселенная может быть искривленной?

Что такое «кривое пространство»? Мы легко можем представить искривленную «поверхность», как, например, поверхность Земли: на самом деле пространство, искривленное в двух измерениях, создает предмет в трех измерениях (в данном случае сферу), которую можно представить. Но пространство в трех измерениях, которое искривится, создаст четырехмерный объект, который вообразить невозможно: очень трудно представить целиком пространство, которое искривилось бы в четвертом измерении.

Именно поэтому в общей теории относительности пространство в трех измерениях представляют простой двухмерной поверхностью (ради простоты схемы третье измерение упраздняется). Таким образом, мы можем сложить его в третьем измерении, которое для нас символизирует невидимое измерение (без связи с тремя измерениями пространства).

Как должно быть искривлено пространство, чтобы было удобно наблюдать? Ответить сложно, потому что здесь кривизна должна быть связана с присутствием массивных объектов в космосе. Эти массивные тела больше не имеют гравитационной силы, а просто искривляют пространство вокруг себя, и именно это искривление чисто «геометрическим» способом создает траекторию предметов.

С помощью очень упрощенного метода мы можем представить, что пространство формирует нечто вроде «углублений» в местах, где находятся массивные тела (➙ рис. 5.12.а). Представим себе планету, чья изначальная скорость перпендикулярна направлению центральной звезды. Из-за своей массы эта звезда создает вокруг себя обширную «яму», которая искривляет пространство, то есть планета движется по наклонному краю этой ямы. Поскольку в общей теории относительности гравитации не существует, планета двигается по прямой по отношению к поверхности, на которой она находится. Но поверхность, в свою очередь изогнута вокруг звезды: так, поверхность приведет планету в начальную точку после того, как она сделает полный оборот, в то время как планета всего лишь движется своим путем, не отклоняясь от него.