Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Коноплева Н.П. -> "Калибровочные поля" -> 10

Калибровочные поля - Коноплева Н.П.

Коноплева Н.П., Попов В.Н. Калибровочные поля — Москва, 1972. — 240 c.
Скачать (прямая ссылка): kalibrovochniepolya1972.pdf
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 105 >> Следующая

дественных соотношений между экстремалями и производными от них.
Этим тождествам можно придать вид законов сохранения, которые
оказываются сильными, т. е. выполняются независимо от конкретного вида
лагранжиана и уравнений движения. Интегрирование таких законов
сохранения дает инварианты, имеющие топологический смысл.
Таким образом, перед нами два совершенно различных типа физических
теорий. В одном случае это теории, в которых струн-
18


тура пространства-времени жесткая и абсолютная, обладающая той или
иной степенью симметрии. Предполагается, что могут существовать
свободные частицы, которые движутся по геодезическим (прямолинейным)
траекториям. Наблюдаемое в действительности искривление траекторий
описывается с помощью понятия взаимодействия (силового поля). Все поля
(в том числе и гравитационное) равноправны и отличаются только законом
распространения и взаимодействием с порождающими их токами.
В другом случае взаимодействие полностью устраняется. Оно
рассматривается как проявление динамической природы геометрии. Тогда
все результаты измерений непосредственно относятся к геометрическим
свойствам пространства - времени. При этом уже не нужно выделять
инерциальные траектории в качестве эталонов. Достаточно сравнивать
между собой траектории двух произвольных частиц или тел. Расстояние
между ними, называемое геодезическим отклонением, пропорционально
тензору кривизны пространства-времени (или тензору напряженности
калибровочного поля). Геометризация взаимодействий избавляет
физическую теорию от разбиения на две разнородные части: ненаблюдаемую
(геометрическую) и наблюдаемую (физическую). Поскольку эксперимент
отражает только сумму этих частей, такое обычно встречающееся разбиение
всегда допускает произвол и служит причиной неоднозначности
соответствия между теорией и экспериментом (конвенционализм физической
теории) [17].
Если взаимодействие геометризовано, геометрия физического
пространства становится экспериментально проверяемой. В этом случае
возможен ответ на вопрос о том, какова геометрия физического мира.
Достаточно лишь указать, какие физические тела или процессы реализуют
основные геометрические понятия: точка, прямая, сфера, вектор и т. п. Такая
реализация всегда приблизительна, так как связана с идеализацией. От этого
сопоставления зависит ответ на наш вопрос. Известно, что посредством
твердых и неизменяемых (насколько это возможно) макроскопических тел
можно реализовать геометрию Евклида. Среди классических теорий ей
соответствует классическая механика Ньютона. Электродинамика фотонов
реализует геометрию пространства Минковского, гравитационное поле вне
источников - риманову геометрию, свободные калибровочные поля -
геометрию расслоенного пространства.
О роли геометрических теорий. Геометрические
теории поля нередко рассматриваются как чистая математика, не имеющая
прямого отношения к эксперименту. Это связано, в частности, с тем, что
одним из основных понятий любой геометрической теории является понятие
пробного тела. Геометрическая теория представляет собой теорию движения
пробных тел. В то же время попытки найти физическую модель пробного
тела часто сталкиваются с трудностями, так как основным свойством
пробного тела является способность подвергаться действию внешнего поля,
не оказывая
19


на него обратного влияния. Заметим, что одним из возражений Эйнштейна
против механики Ньютона было то, что в этой теории пространство и время
абсолютны, т. е. "оказывают физическое действие, но сами от физических
условий не зависят". Эйнштейн считал, что "представление о чем-то..., что
воздействует само, но на что нельзя воздействовать, противоречит
присущему науке методу мышления" [13, с. 44]. Но и представление о чем-
то, что подвергается действию извне, но не воздействует само, столь же
противоречит научному методу мышления. Однако пробное тело, по
определению, должно обладать именно таким свойством. Возможно ли это и
при каких условиях? Положительный ответ на этот вопрос означает: можно
указать такой класс реальных физических объектов, которые при оп-
ределенных условиях могут играть роль пробных тел, т. е. двигаться по
геодезическим траекториям. Тем самым будет указан класс физических
объектов, движение которых описывается геометрической теорией, т. е.
указана область ее применимости.
Очевидно, что экспериментальная проверка любой теории имеет смысл
только в области ее применимости. Особенно ясно это было понято при
изучении квантовых явлений. Никого не удивляет, когда говорят, что прежде
чем изучать свойства некоторого состояния методами квантовой теории, его
нужно "приготовить". Но оказывается, что прежде чем изучать
геодезическое движение методами ОТО, его также нужно "приготовить".
Степень точности, с которой осуществляется геодезическое движение,
одинакова для всех шаров, удовлетворяющих условию рR = const, где р -
плотность вещества шара, R - радиус шара. Оценки показывают, что
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 105 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed