Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Куранский Е. -> "Альберт Эйнштейн и теория гравитации" -> 133

Альберт Эйнштейн и теория гравитации - Куранский Е.

Куранский Е. Альберт Эйнштейн и теория гравитации — Мир, 1979. — 592 c.
Скачать (прямая ссылка): albertenshteynteoriyagravitacii1979.djvu
Предыдущая << 1 .. 127 128 129 130 131 132 < 133 > 134 135 136 137 138 139 .. 205 >> Следующая


1J Например, при просвечивании окрестностей коллапсировавшей магнитной протозвезды поляризованным радиоизлучением дискретных источников [6] заметное вращение плоскости поляризации может наблюдаться на расстоянии, которое на много порядков больше Rg. В то же время отклонение световых лучей в гравитационном поле звезды равно а = 2RgfR (ближайшее расстояние луча от протозвезды R > Rg) и вряд ли может быть замечено при R > 10*Rg. О МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ КОЛЛАПСИРУЮЩИХ МАСС 389

наблюдений может быть еще значительно меньше, чем Mc2 ~ IO54 эрг). Как уже указывалось, подобная магнитосфера может в принципе быть также источником рентгеновского излучения (такая возможность интересна в связи с обнаружением дискретного источника рентгеновских лучей [8]).

За ценные замечания автор выражает признательность Я. Б. Зельдовичу, И. Д. Новикову и JI. М. Озерному.

ЛИТЕРАТУРА

1. Greenstein J. L., Matthews Т. А., et al., Nature, 197, 1040 (1963).

2. Hoyle F., Fowler W. A., et al., On Relativistic Astrophysics, Preprint, 1963; Nature, 197, 533 (1963).

3. Oppenheimer J. #., Snyder #., Phys. Rev., 56, 455 (1939) (см. перевод в данном сборнике, стр. 353).

4. Пикелънер С. Б., Основы космической электродинамики, 1961, § 10.

5. Ландау JI. Д., Лифшиц Е. M., Теория поля, M., 1962.

6. Гинзбург В. Л., Радиофизика, Изв. высш. учебн. зав., 3, 341 (1960); Гинзбург В. Л., Писарева В. В., Изв. высш. учебн. зав., 6, 877 (1963).

7. Гинзбург В. Л., Озерной Л. M., Сыроватский С. Л"., Астр, циркуляр, № 267 (1963); ДАН, 154, № 3 (1964).

8. Giacconi Я., Gursky Я., et al., Phys. Rev. Letters, 9, 439 (1962); И, 530 (1963).

9. Зельдович Я. Б., Астр, циркуляр, № 250 (1963); ДАН, 155, 67 (1964). 10. Гинзбург В. Л., Озерной Л. M., ЖЭТФ, 47 (1964). Р. ПЕНРОУЗ

ГРАВИТАЦИОННЫЙ КОЛЛАПС И ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫЕ

СИНГУЛЯРНОСТИ*

Открытие квазизвездных радиоисточников пробудило новый интерес к проблеме гравитационного коллапса. Некоторые авторы выдвинули предположение, что те громадные количества энергии, которые, по-видимому, излучаются этими объектами, могут быть обусловлены коллапсом мавсы порядка (IO6 -f- IO8) Л/q, собирающейся в окрестностях ее шварцшильдовского радиуса; это сопровождается бурным выделением энергии — возможно, в форме гравитационного излучения [1—6] (см. также ряд статей в [7]). Подробный математический анализ таких ситуаций затруднителен, ибо он требует привлечения общей теории относительности во всем ее объеме. Поэтому в большинстве точных расчетов по вопросам гравитационного коллапса использовались упрощающие предположения о сферической симметрии. Это, к сожалению, лишает возможности войти в детали гравитационного излучения, требующего по крайней мере квадрупольной структуры.

Общая картина хорошо известна для сферически-симметричных тел [8] (см.[также [9]). Если масса достаточно велика, конечного равновесного состояния не существует. После того как излучение уносит достаточное количество тепловой энергии, тело начинает сжиматься, и это продолжается вплоть до достижения физической сингулярности, расположенной при г = 0. С точки зрения локальных сопутствующих наблюдателей тело уходит под свой шварцшильдовский радиус г = 2т (плотности, при которых это происходит, не должны быть чрезмерно большими, если достаточно велика полная масса). С точки же зрения внешнего наблюдателя представляется, что сжатие до г = 2т требует бесконечного срока. Тем не менее наличие сингулярности является серьезной проблемой при сколько-нибудь полном анализе физических процессов во внутренней области.

* Penrose і?., Phys. Rev. Letters, 14, 57 (1965). © Перевод на русский язык, «Мир», 1979 ГРАВИТАЦИОННЫЙ КОЛЛАПС 391*

Задавался вопрос, не является ли на самом деле эта сингулярность всего лишь результатом предположения о высокой симметрии. Вещество сжимается радиально внутрь по направлению к одной единственной центральной точке, так что следующая йз этого пространственно-временная катастрофа, возможно, не столь уж удивительна. Не смогло бы радикально изменить все положение наличие возмущений, нарушающих эту сферическую симметрию? Недавно полученное вращательное решение Keppa [10] также обладает физической сингулярностью, но, так как и здесь степень симметрии высока (а решение является алгебраически Специальным), вновь можно было бы утверждать, что это не отражает самой общей картины (см. также [11]). Здесь мы рассмотрим коллапс, не делая предположений о симметрии (см. также [12]). : Обратимся к эволюции во времени гиперповерхности Коши С3, задающей начальное распределение материи. Можно ввести уравнения Эйнштейна и адекватные уравнения состояния для материи. Здесь, однако, все, что предполагается насчет этих уравнений состояния, сводится к неотрицательной определенности эйнштейновского выражения для энергии (с космологическим членом или без него). Пусть это распределение материи подвергается гравитационному коллапсу таким образом, чтобы первоначально оно качественно походило на сферически-симметричный случай. Мы покажем, что отклонения от сферической симметрии не могут предотвратить возникновения пространственно-временных сингу-лярностей, если выполняются некоторые критические условия. Если же, как это представляется оправданным, не должно допускаться возникновения настоящих физических сингулярностей в пространстве-времени, с неизбежностью следует ожидать выполнения внутри коллапсирующего объекта по крайней мере одного из следующих условий: а) локальное появление отрицательной энергии х); б) нарушение уравнений Эйнштейна; в) неполнота пространственно-временного многообразия 2); г) при очень больших значениях кривизны понятие пространства-времени теряет смысл — возможно, вследствие квантовых явлений [8, 9]. В действительности все пункты «а»—«г» в какой-то мере взаимосвязаны, и различия между ними отчасти сводятся к нашему способу мышления.
Предыдущая << 1 .. 127 128 129 130 131 132 < 133 > 134 135 136 137 138 139 .. 205 >> Следующая
Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed