Астрофизика, кванты и теория относительности - Каррелли А.
Скачать (прямая ссылка):
40. Will C. M. — in: Experimental Gravitation, ed. Bertotti B., Academic Press, New York, 1974, p. I.
41. Will С. M., Proc. Roy. Soc. London, A368, 5 (1979).
42. Williams J. G. et al, Phys. Rev. Lett., 36, 551 (1976).
43*. Брагинский В. Б., Манукин А. Б. Измерение малых сил в физических экс-периментах. — М.: Наука, 1974.
44*. Дикке Р. В кн.: Гравитация и относительность/Под ред. X. Цзю, В. Гоффмана. — М.: Мир, 1965, с. 49—72.
45*.Мизнер Ч., Торн /С., Уилер Дж. Гравитация. В 3-х томах. — М.: Мир, 1977.
46*. Аллей Ч. и др. В кн.: Альберт Эйнштейн и теория гравитации. — М.: Мир, 1979, с. 575.
47*. Vessot R. F. С., Levine М. W., Gen. Rel. Gravit., 10, 181 (1979).
48*. Vessot R. F. С. et a/., Phys. Rev. Lett., 45, 2081 (1980).
49*. Jaffe /., Gen Rel. Gravit., 6, 55 (1975).
50*. Jaffe Vessot R. F. С., Phys. Rev., D14, 3294 (1976).
51*. Михайлов А. А. — Письма в Астрон. ж., 1960, т. 6, № If с. 58—60,
240
И. Шапиро
52*. Forbes F. F. et al., Abstracts of Contributed Papers for the Discussion Groups, GR-9 conference, FSU, Jena, 1980, vol. 2, p. 353.
53*. Epstein /?., Shapiro I. /., Phys. Rev., D22, 2947 (1980).
54*. Котельников B. А. и др. — Астрон. ж., 1979, т. 56, вып. 2, с. 405—411.
55*. Newcomb S., Astronomical Papers of the American Ephemeris, I, 363
(1882).
56*. Манчестер P., Тейлор Дж. Пульсары. — М.: Мир, 1980.
57*. Руденко В. П.— Вестн. МГУ. Сер. физ., астрон., 1979, т. 20, № 5, с. 83— 86.
58*. Панов В. Фронтов В. Н. — ЖЭТФ, 1979, т. 77, вып. 5, с. 1701—1707.
59*. Pugh G. ?., WSEG Research Memorandum JSfc И, The Pentagon, Washington, 25 D. С., 12 Nov. 1959.
60*. Lipa /. Л., Gravitational Radiation, Collapsed Objects, and Exact Solutions, ed. Edwards C., Springer, Berlin, 1980, p. 427.
7
Поиск гравитационных волн
Э. Амальди, Г. Пиццелла{)
1. Введение
Возможное существование гравитационных волн было впервые предсказано Альбертом Эйнштейном в работе [59], представленной в Королевскую Прусскую академию наук на заседании ее физико-математической секции, состоявшемся в Берлине 22 июня 1916 г. В работе, озаглавленной «Приближенное интегрирование уравнений гравитационного поля», показывалось, что уравнения гравитационного поля, которые он предложил несколько ранее [58], могут быть решены в первом приближении, т. е. когда метрический тензор guv может быть представлен в виде
§[LV 1Vv ”1"
где тіцу — гелилеев метрический тензор, т. е
10 0 0
0-1 0 0
0 0-10 0 0 0 -1
1Vv =
(1.1а)
(1.16)
а неизвестные величины Hlxv столь малы по сравнению с единицей:
IVK1. (I-Ifi)
что их квадратами и произведениями можно пренебречь. Эйнштейн утверждает в начале своей работы, что в этом приближении величины ZijjlV «могут быть рассчитаны методом, похожим на используемый для запаздывающих потенциалов в электродинамике. Тогда отсюда следует, что гравитационное поле распространяется со скоростью света». После этого замечания Эйнштейн посвящает первый раздел своей работы [59] получению решения уравнений гравитационного поля в первом приближении и применяет его для расчета гравитационного поля покоящейся точечной массы. Второй раздел работы
l) Е. Amaldi, G. Pizzella, институт физики им. Г. Маркони, Римский университет,
242
Э. Амальди, Г. Пищелла
посвящен обсуждению «плоских гравитационных волн», а третий и последний — уменьшению энергии системы движущихся масс вследствие излучения гравитационных волн.
В этом последнем разделе он получает среди прочих результатов выражение для энергии, излучаемой в полном телесном угле 4я. Это выражение с небольшими несущественными изменениями в обозначениях может быть представлено в современ-
ной удобной форме
— 0-2>
где
G = 6,670 • 10-8см3/г *с2 (1.3)
— гравитационная постоянная и
Djk= 5 — dV, (/', ft= I, 2,3) (1.4)
— тензор квадрупольного момента источника (р — плотность массы). В этом месте Эйнштейн отмечает, что излучаемая энергия «во всех мыслимых случаях должна иметь практически исчезающе малое значение».
Во второй работе, представленной на заседании, состоявшемся в Берлине 31 января 1918 г., и озаглавленной «О гравитационных волнах» [60], Эйнштейн снова анализирует ту же проблему более тщательным образом. Он исправляет расчетную ошибку в выражении для излучаемой энергии и добавляет раздел, посвященный действию гравитационных волн на механические системы, получая выражение для поглощаемой энергии падающей волны. Она чрезвычайно мала. Однако это дает последнюю деталь, необходимую для полного описания гравй-тационных волн — их поглощение механической системой (детектором) после испускания источником и распространения в пространстве. Установлены и подчеркнуты также их поперечный характер и существование двух состояний поляризации.
Весьма малая величина излучаемой энергии и ее чрезвычайно слабое поглощение веществом объясняют, почему через 60 лет наблюдение гравитационных волн все еще является предметом дискуссий.
В последнем разделе той же работы Эйнштейн отвечает на критическое замечание Леви-Чивиты [100], касающееся выражения, использованного им при формулировке закона сохра-нения энергии-импульса в присутствии гравитационного поля. Оно содержит объекты с двумя индексами (обозначим их fuv), которые не преобразуются как тензоры второго ранга. Эйнштейн признает математическую корректность замечания и добавляет: «Я не вижу, однако, почему мы должны приписывать физиче-
