Общая теория относительности и гравитационные волны - Вебер Дж.
Скачать (прямая ссылка):
12 Дж. Вебер 178
Г лапа 8
ратур. Можно также надеяться, что работа на высоких частотах при низких температурах обеспечит повышенные значения натяжений. Все эти вопросы нуждаются в детальном экспериментальном исследовании. Если приведенные выше численные значения не удается изменить в благоприятную сторону, то для генерации и детектирования гравитационного излучения потребуются кристаллы со стороной, равной примерно 100 м, и громадные приемные системы.
6. Другие опыты с излучением
В вышеизложенном рассмотрении мы ограничивались случаем гравитонов весьма низких энергий. Автор проделал большое число расчетов с целыо выяснения возможности экспериментировать с излучением при высоких энергиях. Результаты показывают, что положение не внушает надежд в области средних энергий, соответствующих атомным, молекулярным и ядерным переходам. Как мы видели, решения уравнений общей теории относительности в приближении слабого поля чрезвычайно похожи на решения, известные в электродинамике. Процессы излучения низшего порядка приводят в электродинамике к излучению, пропорциональному е'2, где е—заряд электрона. Электронные переходы, для которых правила отбора разрешают гравитационное излучение, можно было бы вычислить в низшем порядке с помощью выражений, аналогичных имеющимся в электродинамике, за исключением того, что вместо е2 следует подставить От2, где т — масса электрона. Существуют и другие, менее существенные различия. Добавляется новый множитель порядка квадрата отношения боровского радиуса к длине волны, так как теперь низшему неисчезающему порядку соответствует уже квадрупольиое, а пе дипольное излучение. Так как Gm2/e2 ^lO-43, то излучение гравитона по меньшей мере па сорок три порядка менее вероятно, чем излучение фотона. При очень высоких энергиях положение улучшается, так как масса в отличие от заряда возрастает. Для Gm2/e2»;l требуются энергии порядка IOr"1 эв. Так как даже IO20 эв лежат за границами достижимых в современных устройствах энергий, такого рода эксперименты не представляются многообещающими. Литература
179
ЛИТЕРАТУРА
1. Weber J., Gravity Research Foundation prize essays, New Boston,
New Hampshire, April, 1958, April, 1959.
2. Weber J., Phys. Rev., 117, 306 (1960). (См. перевод: НПГ,
стр. 446.)
3. Plrani F. A. E., Acta Phys. Polonica, 15, 6, 389 (1956).
4. Mason W. P., Electromechanical Transducers and Wave Filters,
Van Nostrand1 New York, 1948, p. 202.
5. Dicke R. H., Rev. Sei. Instr., 17, 268 (1946).
6. Wheeler J. A., La Structure et l'Evolutlon de Г Universe, Edi-
tions Stoops, Brussels 1958, p. 112 (Одиннадцатый съезд Физического международного сольвеевского института).
7. Weber J„ Rev. Mod. Phys., 31, 681 (1959).
8. Mason W. P., Piezoelectric Crystals and Their Applications to
Ultrasonics, Van Nostrand, New York, 1950, p. 64;
(См. перевод: M э з о и У., Пьезоэлектрические кристаллы и
их применение в ультраакустике, ИЛ, 1952.)
9. Plrani F. A. E., Proceedings of the Chapel Hill Conference on
the Role of Gravitation in Physics, 1957; ASTlA Document ADl 18180, p. 61. ГЛАВА 8
Избранные вопросы общей теории относительности
Есть основания думать, что элементарные образовании, из которых построены атомы, сдерживаются гравитационными силами.
А. Э (і. н in т е ІІ н
1. Единые теории поля
В этой заключительной главе мы дадим краткий обзор некоторых важных проблем общей теории относительности, весьма существенных с философской точки зрения и, возможно, открывающих новые перспективы в развитии теории элементарных частиц.
Успех геометризации теории гравитационного поля побудил Эйнштейна и других физиков обратиться к поискам путей геометризации электромагнетизма. Привлекательная возможность исключения сил путем рассмотрения движения частиц по геодезическим линиям исчезает, как только вводятся электрические силы. Это видно но уравнениям (4.54), в которые входит сила Лоренца.
Во время создания общей теории относительности считалось, что в природе существуют лишь силы гравитационного и электромагнитного происхождения, так что геометризация электромагнетизма привела бы к созданию единой теории, охватывающей все стороні,! физики. Уравнения ноля связывают стоящие в их левой части геометрические величины с физическими величинами в правой части. Эйнштейн знал о нежелательности такого положения и понимал, что подобное использование электромагнитного тензора энергии—импульса— натяжений в лучшем случае является предварительным решением проблемы. Эйнштейн, кроме того, никогда не принимал постулатов квантовой механики. On надеялся, Избранные вопросы общей теории относительности-
181
что полностью детерминистическое описание элементарных частин и кнантоиых явлений может быть достигнуто на пути разработки единой теории поля [1, 2].
В электродинамике полной геометризации достичь не удалось. Конечно, теперь, когда теория должна описывать, кроме того, ядерные СИЛЫ Il процессы физики высоких энергий, поиски единой теории ноля покажутся еще более непосильной задачей.
