Методологическая физика. Очиров Д.Д-Э. - 74 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

147
равное (45±5)”; б) “Световой луч, проходящий вблизи поверхности Солн-
ца, должен испытывать отклонения на угол 1,7′′ (вместо 0,85′′)”.
Здесь не будем приводить все математические выкладки (они есть в
учебниках), но заметим, что из уравнения для пустого пространства r
µν
=0,
при условии
g
=1, с помощью приближенного метода Эйнштейну уда-
лось получить выражение:
24π
3
а
2
/Т
2
с
2
(1-е
2
)
для прецессии Меркурия за один оборот (абольшая полуось, Т-период
обращения, еэксцентриситет). Эта формула дает значение для прецес-
сии перигелия Меркурия за столетие равное 43′′, что соответствует совре-
менному наиболее точному — (43,11±0,45)′′.
Что касается второго крупного открытия, можно сказать, что Эйн-
штейн получил значение искривления световых лучей вдвое больше того,
которое он вычислил в обзоре 1907 г. Для этого он подставил q
µν
в выра-
жение g
µν
dx
µ
dx
ν
=0 и затем обратился к помощи принципа Гюйгенса. Это
предсказание теории впоследствии блестяще подтвердилось.
В четвертой статье
1
Эйнштейн, наконец-то, пришел после долгого и
упорного, полного драматизма, поиска (формального исследования) к ос-
новному уравнению ОТО:
R
µν
=-χ(T-(1/2) g
µν
T) .
(23)
Уравнение (23) можно преобразовать и получить тождественное ей
уравнение:
R
µν
-(1/2)g
µν
R=-χT
µν
,
(24)
где R
µν
задается уравнением (9), а R=R
µν
g
µν
уравнения (24) соответствует
структурам ранее нами упомянутых формальных гештальтов (10) и (15 и
15), элементы которых замещены соответствующими математическими
выражениями.
В упомянутом нами письме А. Зоммерфельду от 28 ноября 1915 г.
Эйнштейн отчасти показывает эвристический путь, приведший его к урав-
нению (24): “Уравнения гравитационного поля общековариантны. Если
(ik,lm)тензор Кристоффеля четвертого ранга, то G
im
=
lk,
g
kl
(ik,lm) —
симметричный тензор второго ранга. Уравнения гласят
сердцебиение”. Эйнштейн писал де Хаазу о том, что у неговнутри что-то оборвалось”. Так чтобез
эмоций нет познания”. Безусловно в этом прав В. И. Ленин.
1
Эйнштейн А. СНТ. Т. 1.
148
G
im
=-χ(T
im
-
2
1
g
im
βα
,
g
αβ
Т
αβ
),
где
βα
,
g
αβ
Т
αβ
скаляр тензора энергииматерии”, для которого в даль-
нейшем я использую обозначение Т
1
. Далее он замечает, “что легко вво-
дить эти общековариантные уравнения, но трудно понять, что они являют-
ся обобщениями уравнения Пуассона; нелегко также осознать, что они
удовлетворяют законам сохранения
2
. Здесь же Эйнштейн предлагает тео-
риюзамечательно упроститьпутем выбора системы отсчета, предложив
g =1. Тогда гравитационные уравнения принимают следующий вид:
=
+
α
β
β
α
βα
m
i
x
l
im
l
l
,
TT
im im
g
2
1
χ
.
Еще три года назад мы обсуждали с Гроссманом эти уравнения (без
второго члена правой части), — вспоминает Эйнштейн цюрихский период
поиска этого уравнения, — но тогда мы решили, что они не содержат нью-
тоновское приближение, что было ошибкой
3
. При этом он подчеркнул,
чтоосознание значенияродственного символа Кристоффеля
l
im
дало ключ к решению проблемы ньютоновского приближения. В некото-
ром смыслепринятое в гибридных теориях (типа теории Э-Г) непра-
вильное отождествление физических понятий с их математическим пред-
ставлением в новой теории послужило причиной устойчивой иллюзии фи-
зической осмысленности псевдоуравнений гравитационного поля, ковари-
антных относительно лишь линейных преобразований. Это касалось ото-
ждествления в теории Э-Г напряженностей поля тяготения с математиче-
скими величинами
τ
β
στ
ντ
x
g
g
2
1
. Но как только Эйнштейн понял свое
заблуждение и нашел новый способ отождествления понятий напряженно-
сти поля в ОТО и ньютоновской теории, общековариантные уравнения ти-
па (10′′) и соответствующий лангранжиан левой части приобрели опреде-
1
Эйнштейн А. Письмо Зоммерфельду от 28 ноября 1915 г. // Зоммерфельд А. Пути познания в
физике. С.193.
2
Там же.
3
Там же.
равное (45±5)”; б) “Световой луч, проходящий вблизи поверхности Солн-                                                                                         1
ца, должен испытывать отклонения на угол 1,7′′ (вместо 0,85′′)”.                                                                                Gim=-χ(Tim-     gim ∑ gαβТαβ),
     Здесь не будем приводить все математические выкладки (они есть в
                                                                                                                                                              2 α,β
учебниках), но заметим, что из уравнения для пустого пространства rµν=0,                            где   ∑    gαβТαβ — скаляр тензора энергии “материи”, для которого в даль-
при условии         g =1, с помощью приближенного метода Эйнштейну уда-                                   αβ
                                                                                                          ,
                                                                                                    нейшем я использую обозначение Т”1. Далее он замечает, “что легко вво-
лось получить выражение:                                                                            дить эти общековариантные уравнения, но трудно понять, что они являют-
     24π3а2/Т2с2 (1-е2)                                                                             ся обобщениями уравнения Пуассона; нелегко также осознать, что они
для прецессии Меркурия за один оборот (а — большая полуось, Т-период                                удовлетворяют законам сохранения”2. Здесь же Эйнштейн предлагает тео-
обращения, е — эксцентриситет). Эта формула дает значение для прецес-                               рию “замечательно упростить” путем выбора системы отсчета, предложив
сии перигелия Меркурия за столетие равное 43′′, что соответствует совре-
менному наиболее точному — (43,11±0,45)′′.                                                            g =1. Тогда гравитационные уравнения принимают следующий вид:
     Что касается второго крупного открытия, можно сказать, что Эйн-                                           im 
штейн получил значение искривления световых лучей вдвое больше того,                                         ∂ 
                                                                                                              l             iα  mβ              1       
которое он вычислил в обзоре 1907 г. Для этого он подставил qµν в выра-                                   −∑         + ∑              = − χ  Tim − g im T  .
жение gµνdxµdxν=0 и затем обратился к помощи принципа Гюйгенса. Это                                        l  ∂x l     α , β  β  α                2       
предсказание теории впоследствии блестяще подтвердилось.                                                “Еще три года назад мы обсуждали с Гроссманом эти уравнения (без
     В четвертой статье1 Эйнштейн, наконец-то, пришел после долгого и                               второго члена правой части), — вспоминает Эйнштейн цюрихский период
упорного, полного драматизма, поиска (формального исследования) к ос-                               поиска этого уравнения, — но тогда мы решили, что они не содержат нью-
новному уравнению ОТО:                                                                              тоновское приближение, что было ошибкой”3. При этом он подчеркнул,
                                      Rµν=-χ(T-(1/2) gµνT) .
                                 (23)                                                                                                                                                im 
                                                                                                    что “осознание” значения “родственного символа” Кристоффеля                         
     Уравнение (23) можно преобразовать и получить тождественное ей                                                                                                                 l 
уравнение:                                                                                          дало ключ к решению проблемы ньютоновского приближения. В некото-
                                      Rµν-(1/2)gµνR=-χTµν ,                                         ром смысле “принятое” в гибридных теориях (типа теории Э-Г) непра-
                                 (24)                                                               вильное отождествление физических понятий с их математическим пред-
где Rµν задается уравнением (9), а R=Rµνgµν уравнения (24) соответствует                            ставлением в новой теории послужило причиной устойчивой иллюзии фи-
структурам ранее нами упомянутых формальных гештальтов (10) и (15 и                                 зической осмысленности псевдоуравнений гравитационного поля, ковари-
15′), элементы которых замещены соответствующими математическими                                    антных относительно лишь линейных преобразований. Это касалось ото-
выражениями.                                                                                        ждествления в теории Э-Г напряженностей поля тяготения с математиче-
     В упомянутом нами письме А. Зоммерфельду от 28 ноября 1915 г.                                                                     στ
                                                                                                                           1     ντ ∂g
Эйнштейн отчасти показывает эвристический путь, приведший его к урав-
нению (24): “Уравнения гравитационного поля общековариантны. Если
                                                                                                    скими величинами         ∑ ∂x . Но как только Эйнштейн понял свое
                                                                                                                           2 τ
                                                                                                                               g
                                                                                                                                       β
(ik,lm) — тензор Кристоффеля четвертого ранга, то Gim=                    ∑k ,l
                                                                                  gkl(ik,lm) —      заблуждение и нашел новый способ отождествления понятий напряженно-
                                                                                                    сти поля в ОТО и ньютоновской теории, общековариантные уравнения ти-
симметричный тензор второго ранга. Уравнения гласят                                                 па (10′′) и соответствующий лангранжиан левой части приобрели опреде-

                                                                                                    1
                                                                                                      Эйнштейн А. Письмо Зоммерфельду от 28 ноября 1915 г. // Зоммерфельд А. Пути познания в
сердцебиение”. Эйнштейн писал де Хаазу о том, что у него “внутри что-то оборвалось”. Так что “без   физике. С.193.
                                                                                                    2
эмоций нет познания”. Безусловно в этом прав В. И. Ленин.                                             Там же.
1                                                                                                   3
  Эйнштейн А. СНТ. Т. 1.                                                                              Там же.

                                              147                                                                                            148