Общая теория относительности и тяготения - Арифов Л.Я.
Общая теория относительности и тяготения
Автор: Арифов Л.Я.Издательство: СССР: Фан
Год издания: 1983
Страницы: 304
Читать: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115
Скачать:
АКАДЕМИЯ НАУК УЗБЕКСКОЙ CCP
ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ
Л. Я. АРИФОВ
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ И ТЯГОТЕНИЕ
ИЗДАНИЕ ВТОРОЕ, ДОПОЛНЕННОЕ И ПЕРЕРАБОТАННОЕ
ТАШКЕНТ
ИЗДАТЕЛЬСТВО «ФАН» УЗБЕКСКОЙ CCP 1983 УДК 530.12.531:18 + 530.12:531.51:522+531.51:523
Арифов Л. Я. Общая теория относительности и тяготение. Изд. 2-е, доп. и перераб. Ташкент: изд-во «Фан» УзССР, 1983, с. 304.
Книга является результатом изучения автором бурно развивающейся области физики — релятивистской теории тяготения, пространства и времени. Большое внимание в ней уделено критическому анализу фундаментальных принципов, лежащих в основании теории, вопросам соотнесения в операционном духе реалий теории с процедурой и результатом измерения, а также наполнения физическим смыслом ее математической канвы.
В третьей главе книги из точного решения уравнений тяготения и конкретных численных расчетов делается вывод, что гравитационный коллапс тяжелых масс и черные дыры не являются необходимым следствием теории относительности.
Определенный объем занимает релятивистская астрометрия: исследование влияния отклонения лучей света Солнцем на измеряемые координаты астрономических объектов, звездное время, изменяемость широты и т. д.
Монография предназначена для специалистов физиков и астрономов, аспирантов и студентов старших курсов физических факультетов.
Табл. 5. Ил. 16. Библиогр. 219.
Ответственный редактор
доктор физико-математических наук Я. В. Мицкевич
1704020000—2144
А —355(0Ь)--83- 1 83 ©Издательство «Фан» УзССР, 1983 г. ПРЕДИСЛОВИЕ
Во втором издании книга претерпела коренную переработку. Это относится, в первую очередь, к третьей главе, которая написана мною заново. Исследование, проведенное уже после подготовки текста первого издания к набору (результаты его частично отражены лишь в примечании в корректуре), переместило акценты и заставило иначе построить вывод внутреннего решения уравнений Эйнштейна для сферического источника. Возникла необходимость в доказательстве существования свободной внутренней границы источника, существования пустой полости — области мира внутри тела около мировой линии центра, — геометрия которой отлична от евклидовой, в анализе движения частиц и распространения света в этой полости, смысла сингулярной мировой линии центра и поведения метрики на ней и т. д. Все это привело к законченной и математически строгой картине необычной структуры релятивистского сферического объекта, которому нет аналога в ньютоновой теории тяготения. Внутреннее строение сферического источника, согласно теории, представляется двумя типами. Первый тип характеризуется, как и в ньютоновой теории, монотонным ростом давления от внешней границы к центру, а второй — наличием пустой полости и свободной внутренней границы. Замечательно, что произвольное, не обязательно медленное, аксиальное вращение сохраняет оба типа внутреннего строения источника. Доказательство этого помещено в новом материале (см. § 40).
Остальные главы подверглись меньшей переработке. Она заключается в исправлении некоторых неточных формулировок, в перестановке материала, что позволило выровнять логическую линию, и в дополнении его несколькими новыми параграфами. Первая глава дополнена тремя параграфами. В § 8 введены специальные системы координат, названные координатами Ферми, создающие определенное удобство в последующем изложении материала. В § 9 рассмотрена теоретическая схема измерения абсолютного ускорения часов как измерительного прибора (или
3 элемента системы отсчета). Этот параграф устраняет пробел между схемами измерения метрики и кривизны, существовавший в первом издании. И, наконец, в § 16 приведена формулировка одновременности, удовлетворяющая требованиям общей ковариантности в явном виде. Она приобретает в математической простоте и эвристичности за счет физической наглядности.
Во второй главе существенно переработаны § 26 и 28 и написан новый, 29-й. Четвертая глава осталась практически без изменений. Она лишь пополнена последними результатами радиоастрономического измерения отклонения лучей света Солнцем.
Уже к моменту набора первого издания меня охватило жела ние переписать, переделать книгу. Я почувствовал отсутствие неких штрихов, завершающих концепцию. К счастью, обстоятельства предоставили мне эту возможность во втором издании.
JI. Арифов ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ
Если б передо мной стояла задача сжато и выразительно охарактеризовать общую теорию относительности на сегодня, я напомнил бы слова А. 3. Петрова, что эта дама пенсионного возраста «до сих пор щеголяет в коротких штанишках «вундеркинда», которому все позволено и даже — освобождение от экспериментальной проверки». Он имел в виду относительную бедность экспериментального фундамента, над которым возвышается грандиозное здание одной из наиболее математизированных теорий физики. Однако не следует, как мне кажется, закрывать глаза на слабость разработки и многих теоретических понятий, в особенности теории измерения, являющейся другой опорой этого колосса. Системы координат и системы отсчета, абсолютное и относительное, наблюдаемые величины или вспомогательные конструкции, тяготение или ускорение, энергия гравитационного поля, закон сохранения — все это и многое другое за семьдесят лет развития общей теории относительности утеряло свой первоначальный смысл и обогатилось столькими другими, что приобрело черты чего-то зыбкого и призрачного. Если одни категорически возражают против принципа эквивалентности, упоминая о нем только из уважения к памяти Эйнштейна, то другие все еще исходят из этого принципа не только в изложении основ теории, но и при выводе конкретных эффектов (как правило, уже известных). У принципа Маха столько же «лиц» (формулировок), сколько релятивистов, рассуждающих о нем. Спросите релятивиста, какова скорость света в месте его нахождения, и вы получите самые разнообразные ответы: от — «скорость света всегда и всюду одинакова, по определению», до — «скорость светового сигнала зависит от направления его распространения», — с приложенными к ним формулами. Разобравшись в них, вы обнаружите, что скорость света действительно зависит..., но от вашего произвола. Привыкшие к мысли, что такое положение в науке не очень обнадеживает, вы засядете за собственные расчеты.
