Методологическая физика. Очиров Д.Д-Э. - 83 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

165
Вместе с тем есть точка зрения о том, что если ОТО уже построена, то при
желании этот принцип можно забыть ипохоронить повивальную бабку с
соответствующими почестями
1
. В соответствующем месте этого исследо-
вания мы показали продуктивность ПЭ в построении ОТО, но в то же вре-
мя и его ограниченность (и недостатки). Поэтому перейдем к рассмотре-
нию других вариантов теоретических программ ОТО. В их числе можно
указать точку зрения В. А. Фока, который считает, что в основу ОТО Эйн-
штейн положил две идеи: “…идея хроногеометрии, т.е. объединение про-
странства и времени в единое четырехмерное многообразие с индефинит-
ной метрикой (эта идея была осуществлена уже в теории относительности
1905 г.). Вторая основная идея есть идея единства метрики и тяготения
2
.
Прежде чем перейти к обсуждению этих идей, сделаем нескольконаблю-
дений за концепцией Фока. Первое, что можно заметить: он предлагает
более правильно назвать ОТО хроногеометрической теорией тяготения,
отражающей суть единства теории тяготения и теории пространства и вре-
мени, и приводит довольно весомые аргументы
3
. Второе, что можно на-
блюдатьэтокогда создатель физической теории, имеющий большое
принципиальное значение, сам неправильно понимал ее основы
4
, т.е. с
намеком на то, что создатель ОТО неправильно понимал идеюобщей от-
носительностикак о некоем обобщении галилеевскогочастногоприн-
ципа относительности (и принципа относительности Галилея-Лоренца
СТО)
5
, применимым только к инерциальным системам, и приводит еще
более веские основания.
Критика В. А. Фоком эйнштейновского общего принципа относитель-
ности ведется с позиции физического принципа относительности, утвер-
ждающего эквивалентность физических условий в двух взаимно движу-
щихся лабораториях. Далее Фок утверждает, что этот принцип не приме-
ним для ускоренно движущихся систем отсчета из-за различия физических
условий. Он приводит в качестве иллюстрации данного положения пример
со стенными часами с гирями и маятником, которые прекрасно идут на
Земле, но вовсе не идут в условиях невесомости, т.е. в космическом кораб-
ле. “Этого примера достаточно, чтобы показать, — пишет Фок, — невоз-
можностьобщего принципа относительности”, понимаемого как физиче-
ский принцип
6
. “Тем самым устанавливается, вопреки Эйнштейну, фор-
мальный, — приходит к выводу Фок, — а не физический характеробще-
АНСССР, 1957. С. 64–72).
1
Синг Л. Общая теория относительности. С. 9.
2
Фок В.А. Физические принципы теории тяготения. С. 265.
3
Там же. С. 255.
4
Там же. С. 257.
5
Фок имеет в виду специальный принцип относительности Эйнштейна.
6
Там же. С. 259.
166
го принципа относительности”, понимаемого как требование общей кова-
риантности
1
. Против этого вывода Фока трудно возразить, ибо он пра-
вильно понимает то обстоятельствозачем он нужен был Эйнштейну,
если под словомтребованиеФок подразумеваеткритерий выбораоб-
щековариантных уравнений для описания гравитационного поля. Ранее
мы уже подробно писали как Эйнштейн вместе с Гроссманом выбирали в
ходе формального исследованияматематический нарядбудущей ОТО и
показали какими физическими и математическими селективными крите-
риями они руководствовались при его отборе. Более того, мы старались
детально проследить весьдраматизмэтого отбора, в особенности, цю-
рихского и берлинского этапов становления ОТО.
Несколькими страницами ранее, в связи с проблемой рассмотрения
эвристической роли принципа эквивалентности (напомним ПЭ) в форми-
ровании ОТО, мы указали со ссылкой на Фока на ограниченность и недос-
таточность этого принципа: он может лишь указать направление поиска
математического аппарата, основываясь на мысленный эксперимент с вра-
щающейся системой отсчета (к примеру, диск) с твердыми телами (стерж-
нями) относительно некоторой инерциальной системы отсчета
2
. Но в то
же время в силу своей локальной природы, т.е. локальности и кинематич-
ности ПЭ не обеспечивает однозначностьматематическоговыбора в от-
личие от общего принципа относительности. В этом смысле прав Фок, ут-
верждая, что последний являетсяформально-математическим требовани-
ем общей ковариантности” (по нашему выражению, физическим селектив-
ным критерием, т.е. селектором), но вместе с тем, он не прав, утверждая,
что он лишен какого-либо физического содержания. На наш взгляд, объяв-
ление Фоком общего принципа относительности псевдофизическим прин-
ципом лишено основания. Вот почему: если вспомним парадокс Маха-без-
условно имеющее физическое содержание и два возможных следствия его
решения, то один из них представляет общий принцип относительности,
который гласит: “всякое ускоренное движение относительно”. Как мы
убедились ранее, этот принцип был выбран Эйнштейном на основании
трех философских селекторов: причинности, наблюдаемости и относи-
тельности пространства и времени и, поэтому, он логически независим от
ПЭ. Более того, является утверждением об относительности всякого уско-
ренного движения, физический смысл, которого не вызывает у нас сомне-
ний.
Возвращаясь к исходным двум идеямхроногеометрии, восходящей
к СТО в формулировке Минковского и единства метрики и тяготения
можно утверждать, что первая идея воплощает в себе все позитивное со-
1
Там же. С. 260.
2
Эйнштейн А. СНТ. Т. II. С. 85.
Вместе с тем есть точка зрения о том, что если ОТО уже построена, то при    го принципа относительности”, понимаемого как требование общей кова-
желании этот принцип можно забыть и “похоронить повивальную бабку с         риантности”1. Против этого вывода Фока трудно возразить, ибо он пра-
соответствующими почестями”1. В соответствующем месте этого исследо-        вильно понимает то обстоятельство — зачем он нужен был Эйнштейну,
вания мы показали продуктивность ПЭ в построении ОТО, но в то же вре-       если под словом “требование” Фок подразумевает “критерий выбора” об-
мя и его ограниченность (и недостатки). Поэтому перейдем к рассмотре-       щековариантных уравнений для описания гравитационного поля. Ранее
нию других вариантов теоретических программ ОТО. В их числе можно           мы уже подробно писали как Эйнштейн вместе с Гроссманом выбирали в
указать точку зрения В. А. Фока, который считает, что в основу ОТО Эйн-     ходе формального исследования “математический наряд” будущей ОТО и
штейн положил две идеи: “…идея хроногеометрии, т.е. объединение про-        показали какими физическими и математическими селективными крите-
странства и времени в единое четырехмерное многообразие с индефинит-        риями они руководствовались при его отборе. Более того, мы старались
ной метрикой (эта идея была осуществлена уже в теории относительности       детально проследить весь “драматизм”этого отбора, в особенности, цю-
1905 г.). Вторая основная идея есть идея единства метрики и тяготения”2.    рихского и берлинского этапов становления ОТО.
Прежде чем перейти к обсуждению этих идей, сделаем несколько “наблю-             Несколькими страницами ранее, в связи с проблемой рассмотрения
дений” за концепцией Фока. Первое, что можно заметить: он предлагает        эвристической роли принципа эквивалентности (напомним ПЭ) в форми-
более правильно назвать ОТО хроногеометрической теорией тяготения,          ровании ОТО, мы указали со ссылкой на Фока на ограниченность и недос-
отражающей суть единства теории тяготения и теории пространства и вре-      таточность этого принципа: он может лишь указать направление поиска
мени, и приводит довольно весомые аргументы3. Второе, что можно на-         математического аппарата, основываясь на мысленный эксперимент с вра-
блюдать — это “когда создатель физической теории, имеющий большое           щающейся системой отсчета (к примеру, диск) с твердыми телами (стерж-
принципиальное значение, сам неправильно понимал ее основы”4, т.е. с        нями) относительно некоторой инерциальной системы отсчета2. Но в то
намеком на то, что создатель ОТО неправильно понимал идею “общей от-        же время в силу своей локальной природы, т.е. локальности и кинематич-
носительности” как о некоем обобщении галилеевского “частного” прин-        ности ПЭ не обеспечивает однозначность “математического” выбора в от-
ципа относительности (и принципа относительности Галилея-Лоренца            личие от общего принципа относительности. В этом смысле прав Фок, ут-
СТО)5, применимым только к инерциальным системам, и приводит еще            верждая, что последний является “формально-математическим требовани-
более веские основания.                                                     ем общей ковариантности” (по нашему выражению, физическим селектив-
     Критика В. А. Фоком эйнштейновского общего принципа относитель-        ным критерием, т.е. селектором), но вместе с тем, он не прав, утверждая,
ности ведется с позиции физического принципа относительности, утвер-        что он лишен какого-либо физического содержания. На наш взгляд, объяв-
ждающего эквивалентность физических условий в двух взаимно движу-           ление Фоком общего принципа относительности псевдофизическим прин-
щихся лабораториях. Далее Фок утверждает, что этот принцип не приме-        ципом лишено основания. Вот почему: если вспомним парадокс Маха-без-
ним для ускоренно движущихся систем отсчета из-за различия физических       условно имеющее физическое содержание и два возможных следствия его
условий. Он приводит в качестве иллюстрации данного положения пример        решения, то один из них представляет общий принцип относительности,
со стенными часами с гирями и маятником, которые прекрасно идут на          который гласит: “всякое ускоренное движение относительно”. Как мы
Земле, но вовсе не идут в условиях невесомости, т.е. в космическом кораб-   убедились ранее, этот принцип был выбран Эйнштейном на основании
ле. “Этого примера достаточно, чтобы показать, — пишет Фок, — невоз-        трех философских селекторов: причинности, наблюдаемости и относи-
можность “общего принципа относительности”, понимаемого как физиче-         тельности пространства и времени и, поэтому, он логически независим от
ский принцип”6. “Тем самым устанавливается, вопреки Эйнштейну, фор-         ПЭ. Более того, является утверждением об относительности всякого уско-
мальный, — приходит к выводу Фок, — а не физический характер “обще-         ренного движения, физический смысл, которого не вызывает у нас сомне-
                                                                            ний.
АНСССР, 1957. С. 64–72).                                                         Возвращаясь к исходным двум идеям — хроногеометрии, восходящей
1
  Синг Л. Общая теория относительности. С. 9.                               к СТО в формулировке Минковского и единства метрики и тяготения —
2
  Фок В.А. Физические принципы теории тяготения. С. 265.                    можно утверждать, что первая идея воплощает в себе все позитивное со-
3
  Там же. С. 255.
4
  Там же. С. 257.
5                                                                           1
  Фок имеет в виду специальный принцип относительности Эйнштейна.               Там же. С. 260.
6                                                                           2
  Там же. С. 259.                                                               Эйнштейн А. СНТ. Т. II. С. 85.

                                           165                                                                   166