Progulki-po-reke-moskwa.ru

прогулки на теплоходе по Москве реке

Релятивистская теория гравитации

21-10-2023

Релятиви́стская тео́рия гравита́ции (РТГ) — теория гравитации, основанная на представлении гравитационного поля как симметричного тензорного физического поля валентности 2 в пространстве Минковского. Разрабатывается академиком РАН А. А. Логуновым с группой сотрудников[1]. Имеется варианты с нулевой и ненулевой массы гравитона. Теория в целом практически неизвестна и мало цитируется за пределами русскоязычной группы Логунова, а также подверглась существенной критике.

Отличия от общей теории относительности

В ряде работ авторы теории утверждают, что РТГ имеет следующие отличия от общей теории относительности (ОТО)[2]:

  • Гравитация есть не геометрическое поле, а реальное физическое силовое поле, описываемое тензором.
  • Гравитационные явления следует рассматривать в рамках плоского пространства Минковского, в котором однозначно выполняются законы сохранения энергии-импульса и момента количества движения. Тогда движение тел в пространстве Минковского эквивалентно движению этих тел в эффективном римановом пространстве.
  • В тензорных уравнениях для определения метрики следует учитывать массу гравитона, а также использовать калибровочные условия, связанные с метрикой пространства Минковского. Это не позволяет уничтожить гравитационное поле даже локально выбором какой-то подходящей системы отсчёта.

Как и в ОТО, в РТГ под веществом понимаются все формы материи (включая и электромагнитное поле), за исключением самого гравитационного поля. Однако плотность лагранжиана гравитационного поля в ней зависит как от метрического тензора , так и от гравитационного поля , чем она и отличается от ОТО, в которой плотность лагранжиана зависит лишь от метрического тензора риманова пространства .[3] Следствия из теории РТГ, по утверждениям создателей, таковы:

  • чёрных дыр как физических объектов, предсказываемых в ОТО, не существует — вместо них есть стабильные звезды с экстремальным красным смещением и радиусом чуть больше радиуса Шварцшильда, которые фактически не отличимы от кандидатов в черные дыры (см., однако, коллапсар);
  • Вселенная — пространственно плоская, однородная, изотропная, неподвижная; в эффективной метрике Вселенная осциллирует; ускоренное расширение требует квинтэссенцию;
  • во Вселенной (если понимать под ней лишь материю Вселенной, но не математические, то есть идеальные и абстрактные, объекты) сингулярностей не существует.

Существуют явления, для которых закономерности, предсказываемые ОТО и РТГ, которые возможно наблюдать или измерять в эксперименте при существующем уровне техники, сходны, и есть такие, для которых они резко различны.[4][уточнить] К сходным можно отнести величины замедления течения времени в слабых гравитационных и акселерационных полях, отклонение луча света вблизи массивного тела и др. К резко различным можно отнести характер гравитационных волн: в ОТО они поперечные квадрупольные, в РТГ они продольные (как предполагают, именно поэтому поиск волн по ОТО и не увенчался сколько-нибудь однозначным успехом; по РТГ же их никто пока и не искал)[источник не указан 1043 дня].

Критика

C другой стороны, существуют не менее убедительные аргументы противников РТГ, сводящиеся к следующим положениям:

  • РТГ есть биметрическая теория, в случае безмассового гравитона эквивалентная так называемой полевой трактовке ОТО как надстройке над ненаблюдаемым пространством Минковского: «В релятивистской теории гравитации… фигурируют в точности те же лагранжианы…, которые приводят к уравнениям гравитационного поля»[5], «математическое содержание РТГ сводится к математическому содержанию ОТО (в полевой формулировке)» [6]. Этот аргумент в таком изложении, правда, не учитывает возможных топологических различий между обычной моделью ОТО (где топология решения не фиксирована, так как уравнения Эйнштейна локальны) и моделью РТГ (где фактически постулируется тривиальная топология пространства-времени Минковского), или же, по крайней мере, маскирует их.
  • В случае массивного гравитона в РТГ применяется стандартная аргументация против теории с массивным гравитоном, основанная на линейном приближении: либо какое-то поле обладает отрицательной энергией, что приводит к нестабильности любой системы в такой теории, либо теория не даёт правильного ньютоновского предела при переходе к массе гравитона, равной 0, и, следовательно, бессмысленна (см. Гравитация с массивным гравитоном). В РТГ возникает первый случай — компонента гравитационного поля со спином 0 имеет отрицательную энергию. В защиту РТГ Лоскутов [7] показал, что сферическое тело не может излучать таких волн.
  • Дополнительные уравнения РТГ в случае безмассового гравитона представляют собой всего лишь координатные условия: «Весь набор уравнений РТГ в терминах метрики искривленного пространства-времени можно свести к уравнениям Эйнштейна плюс гармоническое координатное условие, столь успешно использовавшееся Фоком» [6].
  • Вышеприведённые следствия из РТГ в случае безмассового гравитона являются лишь следствием неточностей: несуществование чёрных дыр — следствием невозможности покрыть одной координатной картой, эквивалентной пространству-времени Минковского, пространство-время сколлапсировавшего в чёрную дыру объекта (упомянутое различие в топологии решений); космологических предсказаний — следствием принятых координатных условий в сочетании с совершенно произвольным дополнительным допущением о вложенности световых конусов реального пространства в конусы пространства Минковского[8].

Примечания

  1. Логунов А. А., Мествиришвили М. А. Релятивистская теория гравитации. — М: Наука, 1989.
  2. Логунов А. А., Мествиришвили М. А. Тензор энергии-импульса материи как источник гравитационного поля. — Теоретическая и математическая физика, 1997, Т. 110, Вып. 1, Стр. 5 — 24.
  3. Логунов А. А. Лекции по теории относительности и гравитации. Современный анализ прблемы. М.: Наука, 2005
  4. Логунов А. А. Теория гравитационного поля. - М.: Наука, 2000.
  5. Тяготение, общая теория относительности и альтернативные теории. УФН, 1986, Т. 149, № 4, с. 695—707. С. 704.
  6. ↑ Общая теория относительности верна! УФН, 1988, Т. 155, № 3, с. 517—527. С. 521, 524.
  7. Лоскутов Ю. М., ТМФ, т.96, 1, с.151-155, 1991.
  8. Общая теория относительности — знакомая и незнакомая // УФН. — 1990. — В. 8. — Т. 160. — С. 147—160. — 1996-6652.
п·о·р
Теории гравитации
Стандартные теории гравитации Альтернативные теории гравитации Квантовые теории гравитации Единые теории поля
Классическая физика

Релятивистская физика

Принципы

Классические

Релятивистские

Многомерные

Струнные

Прочие

Релятивистская теория гравитации.

© 2021–2023 progulki-po-reke-moskwa.ru, Россия, Нальчик, ул. Терская 11, +7 (8662) 65-82-84