Гравитация Том 1 - Мизнер Ч.
Скачать (прямая ссылка):
Д1ы уверены, что такое фундаментальное учебное пособие будет исключительно полезным в течение многих лет для широкого круга специалистов в этой быстро развивающейся области физики.
В. Б. Брагинский
И. Д. Новиков
2-01457
ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРОВ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ
Сознавая, что мы очень многим обязаны нашим советским коллегам, которые помогли глубже проникнуть в целый ряд проблем и всячески стимулировали нашу работу, мы испытываем огромное удовольствие от того, что эта книга переведена на русский язык. Мы благодарны В. Б. Брагинскому и И. Д. Новикову, по инициативе которых предпринят перевод. Мы искренне признательны также нашим коллегам М. М. Баско, А. Г. Полнареву и А. А. Руз-майкину, взявшим па себя труд перевести книгу. Нами внесено около двадцати исправлений в первоначальное издание на английском языке. Если поставить себе целью оставаться на надлежащем уровне еще хотя бы в течение десяти лет, то судя по необычайно быстрому прогрессу в развитии теории и эксперимента в данной области как в Советском Союзе, так и за границей, следовало бы гораздо глубже пересмотреть содержание книги. С того момента, как мы закончили английское издание, появилось так много новых достижений, что нам хотелось бы многое изменить в настоящем русском издании. Ho в конце концов мы решили, что быстрый перевод с незначительными исправлениями предпочтительнее, чем задержка на несколько лет, которая могла бы потребоваться для действительно основательного пересмотра книги.
Чарлз В. Мизнер
Кип С. Торн
Джон Арчибалд Уилер
Принстон, Ныо-Джерси
ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРОВ
Эта книга является учебным пособием по теории гравитации («общей теории относительности» Эйнштейна, или «геометроди-намике»). В ней содержится два курса по этому предмету (курс 1 и курс 2). В курсе 1 основное внимание сосредоточено на ключевых физических идеях. Предварительные знания по математике, необходимые для его изучения, включают лишь векторный анализ и простейшие уравнения в частных производных. Его удобно использовать в качестве семестрового курса для студентов как старших, так и младших курсов и аспирантов. По мнению авторов его содержание составляет обязательный минимум знаний по теории тяготения, которым должен обладать каждый хороший сту-дент-физик. На страницах, содержащих материал курса 1, в вер;-, пем впешнем углу поставлена цифра 1, позволяющая читателю легко находить параграфы этого курса. В оглавлении той яге цели служит жирная черная черта рядом с номерами параграфов.
Остальная часть текста дополняет курс 1 до курса 2. Читатель и преподаватели свободны выбирать в качестве дополнительного материала те части курса 2, которые их более всего интересуют. За несколькими исключениями любая глава курса 2 может быть понята читателем, изучившим лишь предшествующий матери»;; курса 1. Исключения подробно оговорены в начале каждой главы курса 2 и при каждом переходе от курса 1 к курсу 2 внутри глаь.
Все издание в целом (полностью курс 1 и полностью курс 2) предназначено для годичного аспирантского курса в строгом изложении, хотя многие лекторы, читающие годовой курс, могут предпочесть более медленный теліп, опустив часть материала курса 2. Оно должно давать уровень знаний по теории гравитации, приблизительно соответствующий уровню знаний по теории электромагнетизма, которым в среднем обладает доктор филосо-
2*
20 Предисловие авторов
фии *). Когда студент достигнет этого уровня, он будет знать законы физики в плоском пространстве-времени (главы 1—7). Он сможет делать порядковые оценки для изучаемых явлений, а также проводить расчеты с использованием основных методов современной дифференциальной геометрии (главы 8—15) с любой разумной степенью точности. Для него будет понятна геометрическая формулировка основных законов физики в духе Эйнштейна (главы 16—22). Он ознакомится с приложениями общей теории относительности, представляющими наибольший интерес в настоящее время: пульсарами и нейтронными звездами (главы 23—26), космологией (главы 27—30), геометрией Шварцшильда и гравитационным коллапсом (главы 31—34), гравитационными волнами (главы 35—37); рассмотрит эксперименты по проверке теории Эйнштейна (главы 38—40). Он сможет читать современную математическую литературу по дифференциальной геометрии, а также новейшие публикации в физических и астрофизических журналах по геометродинамике и ее приложениям.
Для тех, кто захочет продвинуться дальше, чем уравнения поля, четыре основных области приложений и эксперименты по проверке, в конце книги (главы 41—44) дан краткий обзор некоторых перспективных направлений в общей теории относительности. Среди затронутых тем особое внимание уделено суперпространству и квантовой геометродинамике. В этих главах сформулированы некоторые крупнейшие проблемы физики и направления исследований, на которых ученые в настоящее время концентрируют свои усилия.
Студенты физических, астрофизических и математических факультетов все менее и менее могут быть удовлетворены просто беседами по общей теории относительности. Они хотят услышать четко сформулированные основные положения этой теории, научиться самостоятельно ориентироваться в потоке информации. Все большее число университетов вводит в свои программы серьезные курсы по классической геометродинамике Эйнштейна, сформулированной в 1915 г. Совсем иначе обстояло дело с классической электродинамикой Максвелла, созданной в 1864 г. В 1897 г., когда Эйнштейн был студентом в Цюрихе, этого предмета не было в учебном расписании даже половины европейских университетов 2). «Мы напрасно ждали изложения теории Максвелла»,— вспоминает один из сокурсников Эйнштейна. «Более всего был разочарован Эйнштейн» [37], так как он считал электродинамику «наиболее привлекательным в то время предметом» [38] — оценка, которую многие студенты дают теперь теории Эйнштейна!
