Гравитация и относительность

Автор(ы):ред. X. Цзю, В. Гоффман
14.09.2009
Год изд.:1965
Описание: Настоящая книга представляет собой коллективную монографию, написанную крупнейшими зарубежными специалистами по гравитационной физике. В книге отражены современное состояние и достижения теории гравитации, проведен анализ имеющихся данных и наблюдений и, что особенно интересно, подробно обсуждаются возможности экспериментальной проверки выводов теории (в частности, о гравитационных волнах и квантовой теории гравитации). Затрагиваются астрофизические проблемы (модели Вселенной, сверхновые звезды и т.д.). По характеру изложения книга доступна широкому кругу физиков-теоретиков и экспериментаторов, астрофизиков и математиков, интересующихся новейшими достижениями гравитационной физики.
Оглавление: Предисловие редактора перевода [5]
Предисловие [13]
Введение (X. Цзю, В. Гоффман) [15]
  Теоретические основы общей теории относительности как теории гравитации [16]
  Опытные основания общей теории относительности и других теорий тяготения [25]
  Проверка теории гравитации на основе экспериментов и наблюдений [28]
  Квантование общей теории относительности [46]
  Литература [46]
Глава 1. Об экспериментальном базисе общей теории относительности (Р. Дакке) [49]
  Экспериментальный и формальный подход к общей теории относительности [49]
  Возможности наблюдения орбитального движения планет [50]
  Эксперимент Этвёша: эквивалентность инертной и гравитационной масс [56]
  Вывод из эксперимента Этвёша: гравитация описывается геодезическими линиями геометрии пространства [58]
  Определение единиц измерения; постоянны ли физические «постоянные»? [63]
  Вариация инертной массы; «сильный» и «слабый» принципы эквивалентности [65]
  Заключение: «знаменитые эффекты»; недостаточное подтверждение теории [69]
  Приложение А. Влияние собственной гравитационной энергии на движение планеты [70]
  Приложение Б. Ограничение, накладываемое опытом Этвёша на величину сил векторного поля Ли-Янга [71]
  Литература [72]
Глава 2. Риманова геометрия (Дж. Андерсон) [73]
  Геометрия как экспериментальная наука [73]
  Начала геометрии: дифференцируемое многообразие; геометрическая структура [75]
  Координаты как удобный способ описания [76]
  Ковариантные и контравариантные тензоры [78]
  Тензорная алгебра [80]
  Тензорные плотности [82]
  Дифференцирование тензоров [84]
  Аффинная геометрия: понятие ковариантного дифференцирования [86]
  Параллельный перенос; геометрический смысл ковариантного дифференцирования [88]
  Введение геодезических линий в отсутствие метрики [90]
  Метрический тензор [94]
  Кривизна в римановой геометрии [98]
  Свойства симметрии в геометрии [100]
  Литература [106]
Глава 3. Гравитация как геометрия (I): геометрия пространства — времени и геометродинамический стандартный метр (Р. Марцке, Дж. Уилер) [107]
  Каков реальный смысл искривленного пустого пространства? [107]
  События — точки в пространстве — времени, определенные независимо от координат [110]
  Аддитивность расстояний [112]
  Перечисление точек упрощается отнесением их к четырем семействам координатных поверхностей [112]
  Вопрос о часах и измерительных линейках, состоящих из атомов [115]
  Классическая общая теория относительности не должна отражать закономерностей квантовой физики [118]
  Вейль и Лоренц [118]
  Методика измерений по Марцке [119]
  Локально инерциальные системы отсчета [124]
  Более общие сравнения [129]
  Отношения длин не зависят от пути переноса [132]
  Резюме [136]
  Конкретное предложение, касающееся введения геометро-динамического стандартного метра [137]
  Приложение. Критерий того, что совокупность (N+1) точек определяет N-мерное евклидово пространство [138]
  Литература [140]
Глава 4. Гравитация как геометрия (II) (Дж. Уилер) [141]
  Различие между допустимой геометрией и произвольной геометрией [141]
  Физика как уравнения движения плюс начальные условия [142]
  Начальные значения в электродинамике [143]
  Внутренняя трехмерная геометрия и внешняя кривизна про-странственноподобной гиперповерхности [144]
  Метод формулировки типичных задач общей теории относительности был установлен лишь задним числом [144]
  Содержание лекции [145]
  Вывод эйнштейновских уравнений поля [145]
  Геодезическая как путь, которому соответствует экстремальное собственное время [147]
  Квантовая подоплека классического принципа экстремума [148]
  Уравнения Эйлера—Лагранжа для геодезической линии [150]
  Переход к случаю малых скоростей и мира, мало отличающегося от плоского [151]
  Связь между 00-компонентой метрики и массой — энергией [152]
  Векторный характер соответствующего источника в электродинамике [152]
  Тензорный характер источника в геометродинамике [154]
  Тензор кривизны как аналог электромагнитной напряженности в геометродинамике [156]
  Кривизна в случае двумерной и трехмерной сферы [157]
  Кривизна расширяющейся Вселенной [158]
  Взаимосвязь материи и геометрии [158]
  Объем, занимаемый скоплением пробных частиц [159]
  Сжатие вещества под действием тяготения [160]
  Первый выбор уравнений гравитационного поля неудачен [161]
  Тензоры, ковариантные дивергенции которых равны нулю [161]
  Выражение Картана для геометрического тензора с равной нулю ковариантной дивергенцией [162]
  Понятие момента вращения [163]
  Момент вращения может быть определен как скаляр на трехмерном многообразии [164]
  Момент вращения оказывается вектором в четырехмерном многообразии [164]
  Плотность момента вращения определяет тензор Эйнштейна [165]
  Доводы Гильберта в пользу четырех тождеств, связывающих уравнения Эйнштейна [166]
  Свобода выбора координат проявляется в метрических коэффициентах [167]
  Задача начальных значений в электродинамике и в геометродинамике [168]
  Внутренняя геометрия [168]
  Внешняя кривизна [169]
  Уравнения для начальных значений [170]
  Суть уравнений Эйнштейна — в уравнениях для начальных значений [170]
  Почему существенна кривизна гиперповерхности? [171]
  Приложение к частному случаю геометрии, симметричной во времени [171]
  Дальнейшее ограничение случаем сферической симметрии и отсутствия источников [172]
  Определение начальной трехмерной геометрии [172]
  Неожиданная топология [173]
  Диапазон геометродинамики [174]
  Нерешенные вопросы, касающиеся расстояния, определенного постоянной Планка [175]
  Зависимость угла отклонения от скорости как критерий различения тензорного и векторного полей [175]
  Частный случай: отклонение луча света в поле Солнца [176]
  Литература [177]
Глава 5. Гравитационные волны (Дж. Вебер) [179]
  Возможность гравитационного излучения — нерешенная теоретическая проблема [179]
  Волновые решения уравнений Эйнштейна в приближении слабого поля [182]
  Поляризация гравитационных волн [184]
  Проблема обнаружения гравитационного излучения [189]
  Лабораторный детектор гравитационных волн [192]
  Земля и Луна как детекторы гравитационных волн [197]
  Генерирование гравитационного излучения [199]
  Литература [201]
Глава 6. Принцип Маха и эксперименты по анизотропии массы (В. Хьюз) [202]
  Принцип Маха и возможная анизотропия инертной массы [202]
  Экспериментальная проверка анизотропии массы [207]
  Истолкование экспериментов [218]
  Литература [219]
Глава 7. Многоликий Мах (Р. Дикке) [221]
  Два исторических подхода абсолютное пространство и релятивистское пространство [221]
  Упрощенная модель Сиамы, служащая для истолкования принципа Маха [226]
  Недостатки общей теории относительности [230]
  Каталог полей далекого действия — фермионных полей [231]
  Векторные поля далекого радиуса действия [233]
  Скалярное поле — некоторые малоизвестные свойства [236]
  Тензорное поле — мост между принципом Маха и геометрией [240]
  Проявления принципа Маха в случае скалярного поля [244]
  Литература [249]
Глава 8. Влияние переменного во времени гравитационного взаимодействия на Солнечную систему (Р. Дикке) [251]
  Изменение теории Эйнштейна в соответствии с принципом Маха [251]
  Второй тензор в теории гравитации — малообещающее нововведение [253]
  Замечательные свойства скалярного поля [254]
  Видоизмененные уравнения Эйнштейна, содержащие скалярное поле [258]
  Следствие видоизмененной теории: переменная во времени гравитационная «постоянная» [260]
  Переменная «константа» G и эволюционный возраст звезд [261]
  Урановый возраст [271]
  Переменная «константа» G и температура Земли в прошлом [274]
  Расширяются ли Земля и Луна? [276]
  Конвекция в мантии Земли [280]
  Аномалии в движении Луны и во вращении Земли [285]
  Происхождение неисчезающего магнитного поля Юпитера [290]
  Литература [294]
Глава 9. Принципы относительности и роль координат в физике (Дж. Андерсон) [295]
  Вопрос о принципе относительности [295]
  Две формулировки частного принципа относительности [297]
  Общая ковариантность как тривиальное обобщение [305]
  Вывод принципа относительности из группы ковариантности согласно критерию Кречмана [308]
  Другой подход к принципу относительности; абсолютные и динамические элементы теории [310]
  Понятие предпочтительных систем координат [315]
  Свойства инвариантности и законы сохранения [316]
  Следствия из определения принципа относительности посредством абсолютных и динамических элементов [320]
  Абсолютные элементы и свойства симметрии в физике [323]
  Литература [324]
Глава 10. Сверхплотные звезды и критическое число нуклонов (Дж. Уилер) [325]
  Сверхплотные звезды [325]
  Слишком слабая и незаметная? [325]
  Неизвестно, приводит ли астрофизическая эволюция к состоянию сверхплотной звезды [326]
  Образуются ли они в природе или нет, но сверхплотные звезды — это принципиальная проблема [327]
  Каково может быть число нуклонов, если конечное состояние системы равновесное? [327]
  Не очень большое А: кусок железа [328]
  Первая переломная точка: гравитационные силы больше молекулярных сил в твердом теле [329]
  Вторая переломная точка: гравитационные силы больше ядерных [330]
  Загадка сверхкритического числа нуклонов [330]
  Уравнение состояния [330]
  Превращения, вызванные давлением [332]
  Пренебрежимо малая роль электрического поля [335]
  «Жесткая» сердцевина [336]
  Понижение давления? [338]
  Критическая масса [341]
  Стабильность электронно-железной модели при (?)<1 [345]
  Нерелятивистский предел [347]
  Критическое равновесие при (?)=1 [348]
  Модель нейтронной звезды в нерелятивистском приближении [348]
  Новое свойство, появляющееся в релятивистском пределе [350]
  Критические условия для нейтронной модели [351]
  Точная теория равновесия [351]
  Систематизация всех равновесных состояний по величине плотности в центре [352]
  Сравнение результатов точных вычислений с результатами расчетов на основе простых моделей [356]
  Обе переломные точки даются одним уравнением состояния [357]
  Погрешности и неопределенности [361]
  Несжимаемость — неправдоподобно, но интересно [362]
  Нерелятивистский случай [363]
  Общерелятивистское решение [364]
  Уменьшение просвета между состояниями с положительной и отрицательной энергией [366]
  Расходимость давления [368]
  Критическая масса обязательно должна быть [370]
  Два рода критических точек [370]
  Неясно, должно ли сохраняться число барионов при весьма высоких давлениях [372]
  Литература [372]
Глава 11. Гравитация и свет (Дж. Вебер) [374]
  Нерелятивистский эффект отклонения светового луча в гравитационном поле [374]
  Релятивистское отклонение луча света [375]
  Влияние спина фотона [377]
  Гравитационное красное смещение [377]
  Сравнение теории Максвелла и теории Эйнштейна [379]
  Запись теории электромагнетизма в произвольных координатах и геометризация электродинамики [382]
  Квантование системы взаимодействующих полей Максвелла—Эйнштейна [385]
  Литература [387]
Глава 12. Возможные воздействия на Солнечную систему со стороны Ф-волн (если они существуют) (Р. Дикке) [388]
  Свойства скалярного поля далекого радиуса действия [388]
  Астрономические источники ф-волн [391]
  Влияние ф-волн на галактики [394]
  Волны ф-поля в Солнечной системе [397]
  Загадка неправильностей движения Луны [400]
  Не вызывают ли ф-волны землетрясений? [403]
  Вариации во вращении Земли — тоже влияние ф-волн? [407]
  Литература [409]
Глава 13. Мир Литтлтона — Бонди и равенство зарядов (В. Хьюз) [410]
  Вопрос о равенстве зарядов электрона и протона [410]
  Следствия возможного различия зарядов [411]
  Экспериментальная проверка предполагаемого неравенства зарядов [418]
  Истолкование результатов [431]
  Литература [434]
Глава 14. Квантование общей теории относительности (Дж. Андерсон) [435]
  Историческая перспектива [435]
  Необходимость квантования гравитационного поля [437]
  Процедура квантования [439]
  Гамильтонова формулировка общей теории относительности [440]
  Квантовый вариант теории [450]
  Концептуальные проблемы квантованной общей теории относительности [461]
  Литература [467]
Глава 15. Принцип Маха как граничное условие для уравнений Эйнштейна (Дж. Уилер) [468]
  Поиски приемлемой формулировки принципа Маха [468]
  Трехмерная геометрия и скорость ее изменения как база для построения общей теории относительности [485]
  Замечания о принципе Маха и о вариационном принципе для случая двух гиперповерхностей [516]
  Приложение А. Динамика ячеистого мира [530]
  Приложение Б. Мир Тауба с точки зрения гравитационного излучения максимальной длины волны [531]
  Приложение В. Единственность решения задачи начальных значений в электродинамике и геометродинамике [534]
  Литература[535]
Формат: djvu
Размер:7452896 байт
Язык:РУС
Рейтинг: 211 Рейтинг
Открыть: