Теория относительности. Розман Г.А. - 193 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

289
Более компактно это выражение можно записать так:
g
44
dx
4
2
+ 2g
i4
dx
i
dx
4
+ g
ik
dx
i
.dx
k
= 0, (8.6)
где i,k = 1,2,3.
При составлении этого уравнения мы опустили знак суммирования ,
что часто практикуется в физической научной литературе, при этом руко-
водствуются следующим правилом: если сомножители имеют повторяю-
щиеся индексы, то по ним ведется суммирование. Выражение (8.6) записано
согласно этому правилу. Выражение (8.6) по форме является квадратным урав-
нением относительно величины dx
4
. Его решение запишется так:
()()
[]
,
1
2/1
44444
44
4 kiikkiii
dxdxggggdxg
g
dx +=
(8.7)
где использовано легко проверяемое тождество
(-g
i4
dx
i
)
2
= (-g
i4
dx
i
)(-g
k4
dx
k
) = g
i4
g
k4
dx
i
dx
k
.
Кроме того, перед квадратным корнем взят только знак (+), т.к. dx
4
>0.
Прежде чем перейти к собственному времени по формуле (8.2), уч-
тем, что в этом выражении стоит суммарная величина , учитывающая
движение светового луча от В к А и его возвращение снова к В. Поэтому
у dx’
4
поставим знак штриха. Но при удвоении величины dx’
4
(время
движениятуда иобратно”) необходимо учесть, что в первой части
пути светового луча dх
i
>0 (направление от точки В к точке А считается
положительным на оси 0х), во второй части пути (возвращение к точке
А) - dx
i
<0. Поэтому складывая выражение (8.7) для нахождения полно-
го времени движения луча, получаем:
()
.
2
2/1
4444
44
4 kiikki
dxdxgggg
g
xd =
(8.8)
Итак,
()
()
[]
2/1
4444
2/1
44
2
kiikki
dxdxgggg
gc
d
=
τ
(8.9)
Таким образом, элемент длины можно рассчитать по формуле:
()
()
[]
2/1
4444
2/1
44
1
kiikki
dxdxgggg
g
dl
=
(8.10)
Обычно используется не величина dl, а dl
2
, поэтому возведем во вто-
рую степень выражение (8.10):
                                                                                                        289
     Более компактно это выражение можно записать так:
                         g44dx42 + 2gi4dxi dx4 + gikdxi .dxk = 0, (8.6)
где i,k = 1,2,3.
      При составлении этого уравнения мы опустили знак суммирования ,
что часто практикуется в физической научной литературе, при этом руко-
водствуются следующим правилом: если сомножители имеют повторяю-
щиеся индексы, то по ним ведется суммирование. Выражение (8.6) записано
согласно этому правилу. Выражение (8.6) по форме является квадратным урав-
нением относительно величины dx4. Его решение запишется так:

            dx4 =
                     1
                    g 44
                         [
                         − g 4i dxi + ((g 4i g 4 k − gik g 44 )dxi dxk )1 / 2 ,    ]            (8.7)
где использовано легко проверяемое тождество
                 (-gi4 dxi ) 2 = (-gi4 dxi )(-gk4 dxk) = gi4 gk4 dxi dxk.
    Кроме того, перед квадратным корнем взят только знак (+), т.к. dx4>0.
    Прежде чем перейти к собственному времени по формуле (8.2), уч-
тем, что в этом выражении стоит суммарная величина , учитывающая
движение светового луча от В к А и его возвращение снова к В. Поэтому
у dx’4 поставим знак штриха. Но при удвоении величины dx’4 (время
движения “туда” и “обратно”) необходимо учесть, что в первой части
пути светового луча dхi >0 (направление от точки В к точке А считается
положительным на оси 0х), во второй части пути (возвращение к точке
А) - dxi <0. Поэтому складывая выражение (8.7) для нахождения полно-
го времени движения луча, получаем:
                                         2
                              dx4′ =         (g4i g4k − gik g44 )dxi dxk 1/ 2 .                 (8.8)
                                        g 44
    Итак,
                                              2
                              dτ =                         [(g4i g4k − gik g44 )dxi dxk ]1/ 2   (8.9)
                                       c (− g 44 )1 / 2
    Таким образом, элемент длины можно рассчитать по формуле:
                                            1
                              dl =                       [(g 4i g 4k − gik g44 )dxi dxk ]1/ 2   (8.10)
                                     (− g44 )     1/ 2


   Обычно используется не величина dl, а dl2, поэтому возведем во вто-
рую степень выражение (8.10):