Общая теория относительности и тяготения - Арифов Л.Я.
Скачать (прямая ссылка):
Предлагаемая вниманию читателя книга Л. Я. Арифова содержит элементы такого нового. Время покажет, насколько эта новизна радикальна, какие следствия могут вытекать из нее, но одно несомненно: поиск, показанный в книге,— не плод стремления к оригинальности, не легкая прогулка любителя пофантази-
9 ровать, а результат серьезного, целеустремленного труда и строго научного анализа. Новое рождается в муках, и прекрасно, когда, уже рожденное, оно изящно и симметрично и ничем не напоминает об извилистом и тернистом пути творения. Я думаю, что система, ясно видная во всех частях книги Л. Я. Арифова, возникла не сразу, но проверена в опыте длительной работы. И те эффекты, о которых рассказывает автор, замечательны не только своей четкостью и универсальностью, но и трудом и переживаниями, породившими их. Жизнь исследователя неотделима от его творчества, и время его никак не регламентировано.
Особое место в книге Л. Я. Арифова занимает проблема измерения и наблюдаемых. Это — не частные вопросы. С них начиналась частная теория относительности еще в 1905 г., они же дали первый толчок квантовой теории, и наивно думать, будто когда-нибудь впредь принципиально новые шаги физики окажутся вне связи с наблюдением и измерением. Это не рутина, а самая суть науки. И сказав «окажутся», я, конечно, сделал ошибку: оказаться что-то может случайно, здесь же — железная необходимость. Просто на каждом новом уровне само понятие наблюдения или измерения оказывается качественно иным, обогащенным новым содержанием.
Язык автора следует установившимся традициям (я имею в виду математический язык) — все формулируется через компоненты и координаты. Это ближе к числу. Однако читатель должен не упускать из виду, что все шире входит в практику и оправдывает себя другой подход — бескоординатный, когда под векторами понимают линейные дифференциальные операторы или линейные формы, а тензоры строятся на базисах, представляющих собой тензорные произведения базисных векторов и ковекторов. Новый подход изящен и легок в управлении, на нем очень приятно совершать «фигуры высшего пилотажа», и вместе с тем он прямо ведет к конкретным целям. Читателю настойчиво рекомендуется освоить эти новые методы (см. хотя бы трехтомник Ч. Мизнера, К. Торна, Дж. Уилера «Гравитация», M., «Мир», 1977).
Книга Л. Я. Арифова — его первый опыт написания такого обширного труда. Нужно сказать, что даже искушенному автору бывает нелегко подобрать соответствующий тон, расставить акценты, тем более, что научная мысль (да и мысль вообще, нужно думать) не бывает одноплановой. Она, так сказать, многомерна, а выражать на бумаге ее приходится линейно, в строчку, одним измерением. Впрочем, ее словесное выражение страдает теми же пороками. Конечно, тютчевское «Мысль изреченная есть ложь» — не отрицание всего, что пишется и говорится, но призыв понимать многое в жизни не буквально. Его следовало бы применить, вероятно, и к себе самому, но тогда мы столкнемся с парадоксами, по поводу которых читателя придется отослать, например, к теореме Гёделя...
10 В заключение хочется пожелать, чтобы этот труд принес читателю удовлетворение и возбудил в нем живой интерес к новым для теории гравитации областям, которые впервые затрагивает Л. Я. Арифов. Я же, со своей стороны, хотел бы обсудить с автором некоторые дальнейшие следствия его концепций, и с нетерпением жду новых встреч, так как на расстоянии 3000 километров взаимодействия сильно ослабляются (даже гравитационное, хотя оно главенствует в астрономических масштабах). Вспоминая многие годы, проведенные в гостеприимной Средней Азии, я хочу сказать читателю (и пусть он простит мне языковые неправильности): Хуш у^ибсиз!
Н. Мицкевич. Древнее предание, перешедшее из Египта в Грецию, говорит, что тот из богов, который был врагом людского покоя, был изобретателем наук
Ж.-Ж. Руссо
Глава I
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВАНИЯ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
§ 1. РАВЕНСТВО ИНЕРТНОЙ И ТЯЖЕЛОЙ МАСС
Экспериментальный факт, известный в физике под выражением «равенство инертной и тяжелой масс», лежит в основе логической структуры общей теории относительности, хотя понятие «тяжелая масса» принадлежит классической механике и теории тяготения Ньютона и деление массы на «инертную» и «тяжелую» имеет определенный смысл в рамках последней, но не в рамках теории тяготения Эйнштейна. Если, согласно Ньютону, гравитационное взаимодействие двух тел пропорционально их массам, именуемым тяжелыми в отличие от массы, фигурирующей во втором законе Ньютона и называемой инертной, то, согласно Эйнштейну, оно зависит уже не только от масс, но и от количества движения, тензора напряжения и т. д. и описывается уравнениями, в которых источником поля является тензор энергии-импульса. Поэтому понятие «тяжелая масса» не только не фигурирует в общей теории относительности, но даже не может быть включено в круг ее понятий.
Интересно, что сам Ньютон не делал различий между инертной и тяжелой массами, по крайней мере, явно. Уже в определении 1 кн. I (Ньютон, 1686) он использует экспериментальный факт в основании теории: «Определяется масса по весу тела, ибо она пропорциональна весу, что мною найдено опытами над маятниками, произведенными точнейшим образом...». Пропорциональность массы весу, экспериментально установленная Ньютоном, и есть то, что впоследствии было сформулировано как равенство инертной и тяжелой масс. Но если пропорциональность массы весу у Ньютона является не более чем констатацией факта, что сила, с которой данное тело притягивается к другому, пропорциональна его массе, то под утверждением «инертная и тяжелая массы равны» всегда подразумевается предположение о различии природы инертной и тяжелой масс, численное совпадение значений которых требует объяснения.
