Общая теория относительности - Хокинга В.
Скачать (прямая ссылка):
170. Souriau J. М., Structure des systemes dynamique. Dunod, Paris, 1970.
171. Taub A., Variational Principles in General Relativity, Bressanone
Lectures, Centro Internazionale Matematico Estivo, Rome, 1970, p. 206.
172. Terng C. L., Natural Vector Bundles and Natural Differential
Operators. Thesis, Brandeis University, Walthamn, Massachusetts, 1976.
173. Weinstein A., Lectures on Sympletic Manifolds. CBMS No. 29. American
Mathematical Society, Providence, Rhode Island, 1977.
174. Wheeler J. A., Geometrodynamics and the issue of the final
state. In: Relativity, Groups, and Topology, eds. С. M. DeWitt, B. S.
DeWitt. Gordon and
Breach, New York, 1964.
175. Wheeler J. A., Geometrodynamics. Academic Press, New York, London,
1962.
176. York J. W., Gravitational degrees of freedom and the initial-value
problem. Phys. Rev. Lett., 26, 1656 (1971).
177. York J. W., Mapping onto solutions of the gravitational initial-
value problem. J. Math. Phys., 13, 125 (1972).
* Mi 1230
162
А. Фишер, Дж. Марсден
178. York J. W., Role of conformal three-geometry in the dynamics of
gravitation. Phys. Rev. Lett., 28, 1082 (1972).
179. York J. W., Conformally invariant orthogonal decomposition of
symmetric tensors on Riemannian manifolds and the initial-value problem
of general relativity. J. Math. Phys., 14, 456 (1973).
180. York J. WCovariant decompositions of symmetric tensors in the
gravitation. Ann. Inst. H. Ротсагё, 21, 319 (1974).
181. Yosida K-, Functional Analysis, Fourth edition, Springer, Berlin,
Heidelberg, New York, 1974. [Имеется перевод: Иосида К. Функциональный
анализ.— М.: Мир, 1967.]
III. АСТРОФИЗИКА ЧЕРНЫХ ДЫР
Р. Д. Блэндфорд *), К. С. Торн2) *)
1. ВВЕДЕНИЕ
1.1. НЕМНОГО ИСТОРИИ
Хотя первые теоретические работы, посвященные черным дырам [44, 107,
137], были мотивированы астрофизическими соображениями, до самого
недавнего времени астрономы-практики не принимали черных дыр всерьез.
Один из авторов (К. С. Т.) помнит предупреждение, которое он слышал,
когда заканчивал Калифорнийский технологический институт в конце 50-х
годоз,— что ОТО, вероятнее всего, не нужна в астрономии, за исключением
ситуации «большого взрыва». «Все звезды, по-видимому, теряют достаточно
много массы в процессе своей эволюции,— говорил профессор астрономии,—
чтобы оказаться ниже чандрасекаровского предела и тем самым избежать
гравитационного коллапса — судьбы, предсказанной в работе Оппенгеймера».
Такая позиция господствовала среди астрономов до тех пор, пока два
открытия не потрясли оснований астрономии. Первым было открытие квазаров
[177] с их гигантским энерговыделением, которое наводило на мысль о
гравитационном коллапсе как движущем механизме. Вторым было открытие
пульсаров [81] и приведенные год спустя свидетельства в пользу того, что
их энергетика и пульсации излучения обеспечиваются вращающимися
нейтронными звездами, которые, по-видимому, образовались при взрывах
Сверхновых [49, 69, 146]. Реакция астрономов на эти открытия
характеризуется случаем с одним известным астрофизиком, который в начале
60-х годов спрашивал: «Сколько ангелов могут сегодня танцевать на макушке
нейтронной звезды?» и который в конце 60-х и начале 70-х годов приступил
к астрофизическому исследованию не только нейтронных звезд, но также и
черных дыр.
Некоторые (но не все!) астрономы так хотят теперь верить в черные дыры,
что только и слышно, как черные дыры предлагаются в качестве deus ex
machina *) почти в каждом случае открытия нового
*) R. D. Blandford, Department of Theoretical Astrophysics, California
Institute of Technology, Pasadena, California, USA.
*) K. S. Thorne, Department of Theoretical Astrophysics, California
Institute of Technology, Pasadena, California, USA.
*) Работа частично субсидирована Национальным научным фондом [AST76-20375
и AST76-80801 А01].
4) «Бог из машины» {лат.). В конце античных пьес бог появляется на сцене
как средство привести сюжет к развязке.— Прим. перев.
6*
164
Р. Д. Блэндфорд, К- С. Торн
таинственного наблюдаемого явления — от двойного рентгеновского источника
Cygnus Х-1 и других рентгеновских источников [28, 215] до ситуации с
нехваткой солнечных нейтрино [48, 193], до загадки недостающей массы,
требуемой для стабилизации спиральных галактик [91, 141], для связывания
скоплений галактик (см., например, [153]) или даже замыкания Вселенной
(например, [38, 202]), до падения в прошлом веке Тунгусского метеорита
[92] и до исчезновения судов в Бермудском треугольнике (см., например,
[19]). Дело приняло столь одиозный характер, что возникла насущная
необходимость отделить правдоподобные гипотезы, касающиеся роли черных
дыр, от неправдоподобных.
Сейчас в астрофизике черных дыр имеется достаточно тесное взаимодействие
между теорией и наблюдениями. Это не всегда было так. Пионерские работы
Лапласа [107] и Оппенгеймера и Снайдера [137] были очень мало
стимулированы наблюдательной астрономией. Впоследствии, в конце 50-х и
