ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
137
(10)
где Т
µν
— общековариантный аналог тензора энергии-импульса “мате-
рии”, а Г
µν
— упомянутый нами выше общековариантный тензор 2-го ран-
га, составленный из первых и вторых производных потенциала и являю-
щийся, стало быть, обобщением лапласиана ∆ϕ. Формальный аппарат тен-
зорного исчисления и римановой геометрии “подсказывал” Эйнштейну и
Гроссману как сделать пресловутый “один шаг” к тензору Риччи - R
µν
, яв-
ляющейся сверткой по двум индексам также упомянутого ранее четырех-
значкового символа Кристоффеля (более известного как тензор Римана-
Кристоффеля (см (9)), определяющего структуру римановой геометрии:
R
µν
=R
λ
µλν
=χ Т
µν
,
R
µν
=0 (для пустого пространства).
0
′′)
Эйнштейн и Гроссман по существу пришли к уравнению Риччи. По-
ловина дела сделана! Но какое разочарование ожидало их впереди?! Ожи-
далось, согласно принципу соответствия, эти найденные уравнения в пре-
деле должны были перейти в уравнение Ньютона-Пуассона (11), хотя вы-
бор тензора R
µν
определялся из теоретико-инвариантных критериев. Пу-
тем соответствующего теоретического расчета ими была проведена про-
верка: сводится ли тензор в пределе слабых полей и малых скоростей к
уравнению (11). Полученный ответ таков: “В частном случае бесконечно
слабого статического поля тяжести этот тензор не сводится к ∆ϕ”
1
.
Когда даже больше половины дела
2
в математическом поиске фор-
мальной структуры вида будущего основного уравнения ОТО была, как
говорится, сделана, им пришлось отказаться от общековариантных урав-
нений (10′′). Что же побудило их сделать этот роковой выбор, который
“затормозил” развитие ОТО на целых 2-3 года? Этот контрпродуктивный
выбор был сделан Эйнштейном и Гроссманом в пользу необщековариант-
ных уравнений вида (10′), но вместе с тем таких, чтобы величины Г
µν
об-
разовывали тензор относительно линейных преобразований.
Существует мнение одного из исследователей становления математи-
ческого аппарата ОТО В. П. Визгина о том, что уверенность “в справедли-
вости принципа соответствия была у Эйнштейна и его соавтора настолько
велика, что они отказались от общековариантных уравнений” (10″). Далее
он пишет о том, что правильное решение проблемы математического ап-
парата теории им “не удалось согласовать с принципом соответствия в
смысле строгого, математически корректного и физически интерпретируе-
1
Эйнштейн А. СНТ. Т. 1. С. 262.
2
Так как уравнение R
µν
=0 для пустого пространства в точности совпадает с гравитационным
уравнением ОТО.
138
мого перехода уравнений (10′′ — в нашем обозначении — Д.О.) в уравне-
нии (11 — в нашем обозначении — Д.О.) в пределе слабых полей и малых
скоростей”
1
.
Так сказать, этот ошибочный выбор теории Эйнштейна-Гроссмана
(теория Э-Г) был подкреплен впоследствии физическим критерием, свя-
занный с неправильным пониманием принципа причинности по отноше-
нию к общековариантным уравнениям
2
. Позже Эйнштейн обнаружил еще
один физический селектор в пользу этого выбора, продиктованный кова-
риантностью закона сохранения энергии-импульса в условиях поля тяго-
тения лишь относительно линейных преобразований
3
.
Значит контрпродуктивный выбор, согласно Визгину, обусловлен
тем, что в новой познавательной ситуации, возникшей после геометриза-
ции гравитации и выдвижения принципа ковариантности, столь мощные
орудия построения физических теорий-принципы соответствия, причинно-
сти и сохранения “дали осечку” (по нашей терминологии, они выполнили
в построении ОТО антиэвристическую функцию, направив формальное
исследование матаппарата ОТО по ложному пути)
4
. Так ли это было? К
анализу данной ситуации вернемся значительно позже.
Весной 1913 г. после ряда неудач в поиске тензора Г
µν
Эйнштейн и
Гроссман, как мы уже знаем, предложили, что для уравнений гравитаци-
онного поля инвариантная группа должна быть ограничена только линей-
ными преобразованиями. В итоге они пришли к ньютоновой теории грави-
тации при переменной величине g
44
как функции χ, если поле статическое.
Следовательно, предложив общековариантный подход, Эйнштейн и
Гроссман ставили перед собой цель обобщить уравнение Пуассона так,
чтобы место скалярного потенциала занял тензор g
µν
, определяющий про-
странственно-временную метрику; чтобы место лапласиана ∆ заняла неко-
торая общековариантная структура из первых и вторых производных по
координатам и, наконец, чтобы плотность массы была замещена, в силу
релятивистского подхода, тензором энергии-импульса.
Цюрихский этап становления ОТО завершается гибридной тензорной
теорией тяготения, в структуре которой можно найти некоторые основные
элементы математического аппарата будущей ОТО: (“четырехзначковый
символ Кристоффеля”, формальный конструкт (9) — тензор Риччи, фор-
мальный гештальт (10)). Поэтому можно заключить выводом методологи-
1
Визгин В.П. Роль принципа соответствия в генезисе общековариантных уравнений
гравитационного поля // Принцип соответствия. Историко-методологический анализ. – М.: Наука,
1979. С. 155.
2
Эйнштейн А. СНТ. Т. 1. С. 265.
3
Там же. С. 272.
4
Визгин В. П. Указ. статья. С. 156.
(10) мого перехода уравнений (10′′ — в нашем обозначении — Д.О.) в уравне- где Тµν — общековариантный аналог тензора энергии-импульса “мате- нии (11 — в нашем обозначении — Д.О.) в пределе слабых полей и малых рии”, а Гµν — упомянутый нами выше общековариантный тензор 2-го ран- скоростей”1. га, составленный из первых и вторых производных потенциала и являю- Так сказать, этот ошибочный выбор теории Эйнштейна-Гроссмана щийся, стало быть, обобщением лапласиана ∆ϕ. Формальный аппарат тен- (теория Э-Г) был подкреплен впоследствии физическим критерием, свя- зорного исчисления и римановой геометрии “подсказывал” Эйнштейну и занный с неправильным пониманием принципа причинности по отноше- Гроссману как сделать пресловутый “один шаг” к тензору Риччи - Rµν, яв- нию к общековариантным уравнениям2. Позже Эйнштейн обнаружил еще ляющейся сверткой по двум индексам также упомянутого ранее четырех- один физический селектор в пользу этого выбора, продиктованный кова- значкового символа Кристоффеля (более известного как тензор Римана- риантностью закона сохранения энергии-импульса в условиях поля тяго- Кристоффеля (см (9)), определяющего структуру римановой геометрии: тения лишь относительно линейных преобразований3. λ Значит контрпродуктивный выбор, согласно Визгину, обусловлен Rµν=R µλν =χ Тµν , Rµν=0 (для пустого пространства). тем, что в новой познавательной ситуации, возникшей после геометриза- 0′′) ции гравитации и выдвижения принципа ковариантности, столь мощные орудия построения физических теорий-принципы соответствия, причинно- Эйнштейн и Гроссман по существу пришли к уравнению Риччи. По- сти и сохранения “дали осечку” (по нашей терминологии, они выполнили ловина дела сделана! Но какое разочарование ожидало их впереди?! Ожи- в построении ОТО антиэвристическую функцию, направив формальное далось, согласно принципу соответствия, эти найденные уравнения в пре- исследование матаппарата ОТО по ложному пути)4. Так ли это было? К деле должны были перейти в уравнение Ньютона-Пуассона (11), хотя вы- анализу данной ситуации вернемся значительно позже. бор тензора Rµν определялся из теоретико-инвариантных критериев. Пу- Весной 1913 г. после ряда неудач в поиске тензора Гµν Эйнштейн и тем соответствующего теоретического расчета ими была проведена про- Гроссман, как мы уже знаем, предложили, что для уравнений гравитаци- верка: сводится ли тензор в пределе слабых полей и малых скоростей к онного поля инвариантная группа должна быть ограничена только линей- уравнению (11). Полученный ответ таков: “В частном случае бесконечно ными преобразованиями. В итоге они пришли к ньютоновой теории грави- слабого статического поля тяжести этот тензор не сводится к ∆ϕ”1. тации при переменной величине g44 как функции χ, если поле статическое. Когда даже больше половины дела2 в математическом поиске фор- Следовательно, предложив общековариантный подход, Эйнштейн и мальной структуры вида будущего основного уравнения ОТО была, как Гроссман ставили перед собой цель обобщить уравнение Пуассона так, говорится, сделана, им пришлось отказаться от общековариантных урав- чтобы место скалярного потенциала занял тензор gµν, определяющий про- нений (10′′). Что же побудило их сделать этот роковой выбор, который странственно-временную метрику; чтобы место лапласиана ∆ заняла неко- “затормозил” развитие ОТО на целых 2-3 года? Этот контрпродуктивный торая общековариантная структура из первых и вторых производных по выбор был сделан Эйнштейном и Гроссманом в пользу необщековариант- координатам и, наконец, чтобы плотность массы была замещена, в силу ных уравнений вида (10′), но вместе с тем таких, чтобы величины Гµν об- релятивистского подхода, тензором энергии-импульса. разовывали тензор относительно линейных преобразований. Цюрихский этап становления ОТО завершается гибридной тензорной Существует мнение одного из исследователей становления математи- теорией тяготения, в структуре которой можно найти некоторые основные ческого аппарата ОТО В. П. Визгина о том, что уверенность “в справедли- элементы математического аппарата будущей ОТО: (“четырехзначковый вости принципа соответствия была у Эйнштейна и его соавтора настолько символ Кристоффеля”, формальный конструкт (9) — тензор Риччи, фор- велика, что они отказались от общековариантных уравнений” (10″). Далее мальный гештальт (10)). Поэтому можно заключить выводом методологи- он пишет о том, что правильное решение проблемы математического ап- парата теории им “не удалось согласовать с принципом соответствия в 1 Визгин В.П. Роль принципа соответствия в генезисе общековариантных уравнений смысле строгого, математически корректного и физически интерпретируе- гравитационного поля // Принцип соответствия. Историко-методологический анализ. – М.: Наука, 1979. С. 155. 1 2 Эйнштейн А. СНТ. Т. 1. С. 262. Эйнштейн А. СНТ. Т. 1. С. 265. 2 3 Так как уравнение Rµν=0 для пустого пространства в точности совпадает с гравитационным Там же. С. 272. 4 уравнением ОТО. Визгин В. П. Указ. статья. С. 156. 137 138
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- …
- следующая ›
- последняя »