Общая теория относительности - Хокинга В.
Скачать (прямая ссылка):
они, насколько мне известно, дают нам единственный способ определить
направление и величину скорости движения Солнца относительно светоносной
среды..., а при использовании земных методов определения скорости света
свет возвращается обратно по тому же пути, так что движение Земли
относительно эфира изменяет время двойного прохождения на величину,
зависящую от отношения квадрата скорости Земли к квадрату скорости света;
однако эта величина слишком мала, чтобы ее можно было заметить». Письмо
Максвелла было опубликовано в Nature вскоре после его смерти в ноябре
1879 г. и попалось на глаза молодому преподавателю Военно-морской
академии США Альберту А. Майкельсону. Это письмо с пометкой «Ка-
вендишская лаборатория, Кембридж, 19 марта 1879 г.», воспроизводится в
конце нашего предисловия. Пятью днями ранее, 14 марта 1879 г., в г. Ульме
родился Альберт Эйнштейн. Так два родника, которые впоследствии должны
были дать жизнь квантовой теории и теории относительности, появились на
свет одновременно с человеком, который в критические годы направит потоки
от этих родников по правильному руслу.
С самого ее появления в 1916 г. общая теория относительности считалась
чрезвычайно трудной теорией. Ее развитие за последние 20 лет было столь
феноменальным, что в книге, подобной этой,
8
Предисловие
невозможно избежать довольно пространного изложения технических деталей.
Однако главное впечатление, которое неизбежно возникает у каждого,— это
чувство изумления перед той волшебной, неизъяснимо рациональной
Вселенной, которая открылась нам гением одного человека. Никто не может
без трепета вспомнить свое первое столкновение с этим миром, как будто
созданным фантазией Льиюса Кэрролла, где пространство искривлено, время
служит четвертым измерением и честнейшие свидетели лукаво противоречат
друг другу в ответ на самые элементарные вопросы о том, что происходит,
где и когда. Возможно, самый бесценный дар, который Альберт Эйнштейн
оставил в наследство нашему столетию,— это то, что он вернул миру
биллиардных шаров его ореол глубины и таинственности.
Несмотря на то что со дня рождения Эйнштейна прошло более ста лет, сейчас
самое время вновь обозреть его величайшее достижение — общую теорию
относительности. За последние 20 лет достигнут огромный прогресс как в
понимании теории, так и в ее экспериментальном подтверждении, в
результате чего общая теория относительности из интеллектуальной
достопримечательности превратилась в повседневный рабочий инструмент для
астрофизиков, и ее эффекты следует учитывать даже в столь практических
делах, как конструирование спутниковых систем навигации. Сейчас мы имеем
довольно полную картину теории, по крайней мере до того момента, когда
она потребует модификации, чтобы включить в себя квантовые гравитационные
эффекты. Большинство статей данного сборника описывает различные стороны
этой классической, т. е. не квантовой, теории. Однако классическая теория
также предсказывает, что должны существовать пространственно-временные
сингулярности, т. е. области, где кривизна пространства-времени
становится неограниченно большой. Можно было бы ожидать, что в таких
ситуациях доминирующую роль будут играть квантовые гравитационные
эффекты. В настоящее время этот вопрос интенсивно исследуется, и ему
посвящено несколько последних статей нашего сборника. Конечной целью
является осуществление мечты Эйнштейна о создании полной и согласованной
теории, которая объединила бы все законы физики.
Составляя этот сборник, мы стремились обеспечить обзор современного
состояния исследований по общей теории относительности, который был бы
доступен для неспециалистов. Изложение некоторых вопросов, таких, как
проблема начальных данных, с неизбежностью оказалось усложненным и
наполненным множеством уравнений и доказательств. Однако неспециалист не
встретит трудностей при чтении других статей, посвященных
экспериментальным проверкам, поискам гравитационного излучения,
астрофизике черных дыр и т. п.
Редакторы благодарны авторам, написавшим эти статьи за короткий срок,
секретарям Джуди Фелла и Мэри Ю, Яну Бейли и
Предисловие
9
Ричарду Мэбли за помощь в составлении предметного указателя, а также
редакторам издательства «Кембридж юниверсити пресс», которые проделали
огромную работу по подготовке рукописи к печати.
Август 1978 г. С. Хокинг
В. Израэль
«О возможных способах определения движения Солнечной системы в
светоносном эфире». Заметка покойного проф. Дж. К. Максвелла,
содержащаяся в письме к м-ру Д. П. Тодду, директору Nautical Almanac,
Вашингтон, США. Представлено проф. Стоксом, секретарем Королевского
общества.
М-р Тодд был столь добр, что передал мне копию прилагаемого письма и
любезно разрешил использовать его по моему усмотрению.
Поскольку заметка в Encyclopaedia Britannica, на которую ссылается
Максвелл, была очень краткой — ограничивалась одной фразой, а обсуждаемый
вопрос представляет огромный интерес, я счел целесообразным передать
