Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Цзю Х. -> "Гравитация и относительность" -> 23

Гравитация и относительность - Цзю Х.

Цзю Х., Гоффман В. Гравитация и относительность — М.: Мир, 1965. — 543 c.
Скачать (прямая ссылка): gravitaciyaiotnositelnost1965.djvu
Предыдущая << 1 .. 17 18 19 20 21 22 < 23 > 24 25 26 27 28 29 .. 166 >> Следующая

Об экспериментальном базисе общей теории относительности 71

Приложение Б

Ограничение, накладываемое опытом Этвёша на величину сил векторного поля Ли — Янга

Дальнодействующее векторное поле (с нулевой массой) должно обладать интересными особенностями. Несколько лет назад в связи с сохранением барионного заряда Ли и Янгом [5] была выдвинута идея о возможности существования в пространстве некоторого векторного поля, тесно связанного с сохранением барионного заряда, аналогично тому, как электромагнитное поле связано с сохранением электрического заряда.

Если бы такое поле существовало, то оно взаимодействовало бы с нуклонами и приводило к дальнодей-ствующим взаимодействиям типа электромагнитных взаимодействий. Такого рода взаимодействие было бы взаимодействием негеодезического типа. Однако опыт Этвёша накладывает жесткие ограничения на возможную величину сил такого взаимодействия. Оказывается, что если такое взаимодействие вообще существует, оно должно быть чрезвычайно слабым. Дело в том, что силы векторного поля не зависят от движения заряженной частицы. Внутри атома заряд электрона, вращающегося вокруг ядра, не зависит от скорости движения этого электрона. Точно так же силы векторного взаимодействия не зависят от характера внутриядерных связей.

Инертная же масса как раз зависит от наличия связей. Следовательно, ускорение свободного падения атома водорода должно отличаться от ускорения свободного падения атома железа. Ядро атома железа состоит из большого числа нуклонов, сильно связанных между собой и быстро движущихся. Поэтому инертная масса, приходящаяся на один нуклон, в атоме железа меньше, чем в атоме водорода. Если бы существовала векторная сила (которая зависит только от количества нуклонов), то ускорение подобной сильно связанной системы отличалось бы от ускорения системы, лишенной энергии связи, не из-за различия сил, а вследствие неодинаковости инертных масс.
72

Глава I

Такого рода соображения накладывают крайне жесткие ограничения на величину ли-янговских сил, если они существуют. В работе [6] показачо, что они должны быть слабее гравитационных сил в IO7 раз.

ЛИТЕРАТУРА

1. D і с k е R. H., Sci. Am., 205, 84 (1961).

2. KingJ. G., Phys. Rev. Lett., 5, 562 (1960).

3. Hughes V. W., Robinson Н. G., Beltran-Lopez V., Phys. Rev. Lett., 4, 342 (1960).

4. Drever R. W. P., Phil. Mag., 6, 683 (1961).

5. LeeT. D, YangC. N., Phys. Rev., 98, 1501 (1955).

6. D і с к e R. H., Phys. Rev., 126, 1580 (1962).
2

Раманова геометрия

ДЖ. АНДЕРСОН

Геометрия как экспериментальная наука

Иммануил Кант приписывал понятиям и постулатам евклидовой геометрии априорный смысл. Другого подхода к геометрии для него не существовало. К тому времени, когда он писал свою «Критику чистого разума», исторические корни геометрии уже давно были забыты. Между тем евклидова геометрия возникла как экспериментальная наука в связи с практической деятельностью древних египтян и вавилонян. Она ведет свое начало от попыток раздела земли после наводнений, вызванных разливом Нила. Позднее Евклид дал аксиоматику этой геометрии, и она превратилась в объект чистого мышления. Во времена Канта евклидова геометрия считалась единственной геометрией, какую можно себе представить. Ho вскоре математиками были созданы другие геометрии. И хотя они возникли не на экспериментальной основе, они все же показали, что евклидова геометрия не является единственно возможной.

Прошло сравнительно немного времени после появления работ Канта, и приблизительно в 1829 г. Больяи и Лобачевский выступили против одного из основных постулатов евклидовой геометрии — постулата о параллельных прямых. Этот постулат гласит, что через некоторую точку можно провести только одну прямую, параллельную другой заданной прямой. Изменив этот постулат, они создали так называемые неевклидовы геометрии.
74

Глава 2

Ho лишь1) в 1915 г. в созданной Эйнштейном общей теории относительности геометрия вновь выступила как экспериментальная наука. Об этом было рассказано профессором Дикке в гл. 1.

Напомним вкратце еще раз. Принцип эквивалентности устанавливает, что, наблюдая только гравитационные явления, в малой области пространства (локально) невозможно отличить однородное гравитационное поле от равномерно ускоренного движения системы отсчета при отсутствии поля2). Поэтому можно описывать гравитацию, либо вводя гравитационное поле в плоском пространстве, либо рассматривая искривленное четырехмерное пространство без гравитационного поля. Второй вариант соответствует геометрической интерпретации тяготения. Такая интерпретация снова ставит геометрию в разряд экспериментальной науки, задачей которой является определение геометрии материального мира. Этот подход был возрожден Эйнштейном в 1915 г. и привел его к созданию общей теории относительности.

К сожалению, общая теория относительности в значительной мере является математической дисциплиной, будучи построенной на понятиях и соотношениях тензорного исчисления и римановой геометрии. Настоящая глава посвящена четырехмерной римановой геометрии, знание основ которой необходимо для понимания общей теории относительности. Наш подход к освещению этого вопроса будет иметь синтетический характер, причем мы начнем с простейшего случая геометрии, а именно случая, когда геометрия как таковая вообще отсутствует.
Предыдущая << 1 .. 17 18 19 20 21 22 < 23 > 24 25 26 27 28 29 .. 166 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed