Том 2 Выпуск 2, 1996


Том 2 Выпуск 2, 1996




Полевой подход к гравитации

  • Барышев Ю.В., Полевая теория гравитации: желаемое и действительное

Классические работы по полевой теории гравитации

  • Биркгоф Дж.Д., Плоское пространство-время и гравитация (пер. Тележко Г.М., Тронь А.А.)
  • Мошинский М., О взаимодействии биркгофовского гравитационного поля с электромагнитым и спинорным полями (пер. Тронь А.А.)
  • Тирринг В.Е., Альтернативный подход к теории гравитации (пер. Тележко Г.М.)
  • Калман Дж., Лагранжев формализм в релятивистской динамике (пер. Ощепков С.А.)
  • Дезер С., Самодействие и калибровочная инвариантность (пер. Барышев Ю.В., Тележко Г.М.)
  • Фейнман Р.П., Квантовая теория гравитации (пер. Тронь А.А., Тележко Г.М.)


Барышев Ю.В., Полевая теория гравитации: желаемое и действительное

Icon
Содержание
Получить
Дается ретроспективный анализ полевой теории гравитации, в которой гравитационное поле описывается аналогично другим полям материи в плоском пространстве-времени. Такой подход может быть назван также квантовой гравидинамикой, в отличие от геометродинамики и общей теории относительности. На примере классических работ Биркгофа, Мошинского, Тирринга, Калмана, Дезера и Фейнмана обсуждаются исходные предположения и основные следствия полевого описания гравитации. В случае слабых полей предсказания гравидинамики и геометродинамики для всех классических наблюдаемых релятивистских эффектов гравитации совпадают. Однако, в случае сильных гравитационных полей и при учете квантового характера взаимодействий предсказания двух теорий резко расходятся. В частности, в полевой теории отсутствуют такие геометрические объекты, как черные дыры, машины времени и расширяющееся пространство, а вместо них существуют компактные массивные объекты с радиусом, близким к гравитационному, — "черные звезды" — причем скорость убегания из центра таких объектов лишь асимптотически стремится к скорости света. 1. Введение
2. Два пути в теории гравитации
2.1. Гипотезы Пуанкаре и Эйнштейна
2.2. Гравитация как геометрия пространства
2.3. Гравитация как материальное поле в плоском пространстве
3. Классическая теория тензорного поля
3.1. Работы Биркгофа и Мошинского
3.2. Работы Тирринга и Калмана
3.3. Тирринг и Дезер о тождественности ОТО и ПТГ
4. Квантовая теория тензорного поля
5. Современные проблемы полевой теории гравитации
5.1. Многокомпонентность тензорного поля
5.2. Выбор ТЭИ гравитационного поля
5.3. Отсутствие черных дыр в ПТГ
5.4. Астрофизические тесты ПТГ
6. Заключение
Литература


Биркгоф Дж.Д., Плоское пространство-время и гравитация

Icon
Содержание
Получить
Перевод с оригинала:
Birkhoff G.D., "Flat space-time and gravitation", 1944, Proc. Nat. Acad. Sci., v. 30, No. 10, p. 324-334. October 1944.
(пер. Тележко Г.М., Тронь А.А.)


Мошинский М., О взаимодействии биркгофовского гравитационного поля с электромагнитым и спинорным полями

Icon
Содержание
Получить
Перевод с оригинала:
Moshinsky M., "On the interactions of Birkhoff's gravitational field with the electromagnetic and pair fields", 1950, Phys. rev., v. 80, p. 514
(пер. Тронь А.А.) Теория гравитационного поля в плоском пространстве-времени, предложенная Дж.Д.~Биркгофом, обсуждается с точки зрения взаимодействия с другими полями. Показано, что это взаимодействие описывается функцией Лагранжа hmnqmn [$\hbar_{\mu \nu} \theta_{\mu \nu}$], которая в применении к электромагнитному и спинорному полям, приводит к модификации уравнений Максвелла и Дирака. Эти модифицированные уравнения определяют эффективный показатель преломления и сдвиг энергетических уровней атома, что позволяет получить гравитационные отклонение света и красное смещение. Помимо этого, они предсказыввают гравитационные поправки к магнитному моменту, связанному со спином и орбитальным движением электрона.
1. Введение
2. Взаимодействие с электромагнитным полем
3. Отклонение лучей света
4. Взаимодействие со спинорным полем
5. Атом водорода в гравитационном поле
6. Гравитационные поправки к магнитному моменту электрона
Литература


Тирринг В.Е., Альтернативный подход к теории гравитации

Icon
Содержание
Получить
Перевод с оригинала:
Thirring W., "An alternative approach to the theory of gravitation", 1961, Ann. Phys., v. 16, p. 96-117).
(пер. Тележко Г.М.) При построении теории гравитации с использованием безмассового тензорного поля с соблюдением всех аксиом теории поля, мы обнаруживаем большое сходство с электродинамикой. Уравнения поля требуют наличия сохраняющегося источника и допускают калибровочную группу. Тем не менее, уравнения движения частиц являются калибровачно-инвариантными только, если калибровочные преобразования поля дополняются линейными преобразованиями координат. Как следствие, исходная псевдо-эвклидовая метрика не является калибровочным инвариантом и, следовательно, ненаблюдаема. Мы можем определить калибровочно-инвариантную метрику, исследуя воздействие гравитационного поля на реальные линейки и часы. Эта "ренормализованная" метрика, которая непосредственно определяется наблюдаемыми величинами, соответствует метрике ОТО. Выделяя определенную калибровку граничными условиями, мы получаем ньютоновскую теорию в первом приближении. В этой "ренормализованной" картине эффект гравитационного потенциала состоит в изменении эффективного заряда и массы частиц, а не метрики. Присутствие других масс уменьшает заряд и увеличивает массу в соответствии с принципом Маха. Три наблюдаемых эффекта ОТО могут быть легко интерпретированы в обеих картинах — ренормализованной и неренормализованной, — при условии, что эти каритны применяются строго раздельно.
1. Введение
2. Общий формализм
     A. Тензорная теория
     B. Скалярная теория
     C. Заключение
3. Линейные эффекты
4. Нелинейные эффекты
5. Обсуждение
Литература


Калман Дж., Лагранжев формализм в релятивистской динамике

Icon
Содержание
Получить
Перевод с оригинала: Kalman G., "Lagrangian formalism in relativistic dynamics", 1961, Phys. Rev., v. 123, p. 384-390. (пер. Ощепков С.А.) Предлагается ковариантный лагранжев формализм с явной вариацией собственного времени в функционале действия. Данный подход согласуется с геометрической интерпретацией в пространстве-времени. Получено общее уравнение движения, отличное от уравнения Эйлера-Лагранжа. Требование инвариантности при преобразованиях трансляции дает определение импульса и массы. Только в специальном случае электромагнитного поля масса покоя постоянна. Получен закон сохранения, включающий импульс и тензор энергии-импульса свободного поля. В рамках описанного подхода не удается построить удовлетворительного гамильтонова формализма.
1. Введение
2. Уравнение движения
3. Импульс и масса
4. Сохранение импульса
5. О гамильтоновом формализме
6. Приложения
     А. Скалярное поле
     Б. Векторное поле
     В. Тензорное поле
7. Заключение
Благодарности
Примечания и библиография


Дезер С., Самодействие и калибровочная инвариантность

Icon
Содержание
Получить
Перевод с оригинала:
Deser S., "Self-interaction and gauge invariance", 1970, Gen. Rel. Grav., v. 1, p. 9-18.
(пер. Барышев Ю.В., Тележко Г.М.) Приводится простая единая замкнутая схема вывода нелинейностей для эйнштейновской, янг-миллсовской и бесспиновой (например, киральной) мезонной систем. В первых двух случаях нелинейности связаны с локальностью и согласованностью; во всех случаях они определяются сохраняющимися токами, связанными с исходной (линейной) калибровочной инвариантностью первого рода. Используемый формализм первого порядка единообразно приводит к простому кубическому самодействию.
1. Введение
2. Метрическое поле
3. Поле Янга-Миллса
4. Системы со спином нуль
Приложение A
Приложение B
Литература


Фейнман Р.П., Квантовая теория гравитации

Icon
Содержание
Получить
Стенограмма лекции. Перевод с оригинала:
Feynman R., "Quantum theory of gravitation", 1963, Acta Phys. Pol. {vol. XXIV}, p. 697-722.
(пер. Тронь А.А., Тележко Г.М.)

[English version]