Гравитация, новая парадигма. Серия: физика высокоразвитой цивилизации. Выпуск № 1
Шрифт:
Гравитация была первым взаимодействием, описанным математической теорией. Аристотель (IV в. до н. э.) считал, что объекты с разной массой падают с разной скоростью. И только много позже (1589) Галилео Галилей экспериментально определил, что это не так – если сопротивление воздуха устраняется, все тела ускоряются одинаково. Закон всеобщего тяготения Исаака Ньютона (1687) хорошо описывал общее поведение гравитации. В 1915 году Альберт Эйнштейн создал Общую теорию относительности, более точно описывающую гравитацию в терминах геометрии пространства-времени.»
Если описать, вышеприведённый кусок из Википедии простым языком, то утверждается, что гравитация – есть притяжение вещества к веществу. Вызывает некоторое недоумение притяжение энергии к веществу, что явно из области заумного. Ведь энергия – это расчётная физическая величина. Так же трудно поверить и в
"Общая теория относительности
В стандартном подходе общей теории относительности (ОТО) гравитация рассматривается изначально не как силовое взаимодействие, а как проявление искривления пространства-времени. Таким образом, в ОТО гравитация интерпретируется как геометрический эффект, причём пространство-время рассматривается в рамках неевклидовой римановой (точнее псевдо-римановой) геометрии. Гравитационное поле (обобщение ньютоновского гравитационного потенциала), иногда называемое также полем тяготения, в ОТО отождествляется с тензорным метрическим полем – метрикой четырёхмерного пространства-времени, а напряжённость гравитационного поля – с аффинной связностью пространства-времени, определяемой метрикой.
Стандартной задачей ОТО является определение компонент метрического тензора, в совокупности задающих геометрические свойства пространства-времени, по известному распределению источников энергии-импульса в рассматриваемой системе четырёхмерных координат. В свою очередь знание метрики позволяет рассчитывать движение пробных частиц, что эквивалентно знанию свойств поля тяготения в данной системе. В связи с тензорным характером уравнений ОТО, а также со стандартным фундаментальным обоснованием её формулировки, считается, что гравитация также носит тензорный характер. Одним из следствий является то, что гравитационное излучение должно быть не ниже квадрупольного порядка.
Известно, что в ОТО имеются затруднения в связи с не инвариантностью энергии гравитационного поля, поскольку данная энергия не описывается тензором и может быть теоретически определена разными способами. В классической ОТО также возникает проблема описания спин-орбитального взаимодействия (так как спин протяжённого объекта также не имеет однозначного определения). Считается, что существуют определённые проблемы с однозначностью результатов и обоснованием непротиворечивости (проблема гравитационных сингулярностей).
Однако экспериментально ОТО подтверждается до самого последнего времени (2012 год). Кроме того, многие альтернативные эйнштейновскому, но стандартные для современной физики подходы к формулировке теории гравитации приводят к результату, совпадающему с ОТО в низкоэнергетическом приближении, которое только и доступно сейчас экспериментальной проверке».
Как было заявлено Википедией ранее, Закон всемирного тяготения является частным случаем Общей теорией относительности, что вызывает недоумение. Как же сила взаимодействия между телами может равняться кривизне пространства? (сила = кривизне?). И хотя Эйнштейн доказал это математически, но это доказательство противоречит элементарной логике. Поэтому Общая теория относительности и Закон всемирного тяготения – это разные теоретические построения. Кроме того, многие учёные специалисты сомневаются в состоятельности Общей теории относительности. В частности, крупный физик Подосенов лауреат стандартной золотой медали Лейбница, неоднократно заявлял на разных физических форумах, что Общая теория относительности – это колосс на глиняных ногах. Правда, Подосенов заявлял это, уже, будучи на пенсии, т.е. как частное лицо. Но действительный академик РАН Валерий Анатольевич Рубаков, также неоднократно заявлял, о экспериментально доказанном факте, что сумма углов треугольника для далёких космических объектов равняется 180 градусам. Это говорит о том, что пространство не Риманово и не псевдо Риманово, а декартово. Главное доказательство несостоятельности Общей теории относительности заключается в том, что по информации высокоразвитой цивилизации, пространство не материально, следовательно, не имеет структуры и не может изгибаться. Пространство – вместилище материи – но не сама материя. Кроме того, пространство не связано со временем и всего лишь трёхмерно. Время же не вещественно,
«Теория Эйнштейна – Картана
Теория Эйнштейна – Картана (ЭК) была разработана как расширение ОТО, внутренне включающее в себя описание воздействия на пространство-время, кроме энергии-импульса, также и спина объектов. В теории ЭК вводится аффинное кручение, а вместо псевдоримановой геометрии для пространства-времени используется геометрия Римана – Картана. В результате от метрической теории переходят к аффинной теории пространства-времени. Результирующие уравнения для описания пространства-времени распадаются на два класса: один из них аналогичен ОТО, с тем отличием, что в тензор кривизны включены компоненты с аффинным кручением; второй класс уравнений задаёт связь тензора кручения и тензора спина материи и излучения.
Получаемые поправки к ОТО, в условиях современной Вселенной, настолько малы, что пока не видно даже гипотетических путей для их измерения.
Теория Бранса – Дикке
В скалярно-тензорных теориях, самой известной из которых является теория Бранса – Дикке (или Йордана – Бранса – Дикке), гравитационное поле как эффективная метрика пространства-времени определяется воздействием не только тензора энергии-импульса материи, как в ОТО, но и дополнительного гравитационного скалярного поля. Источником скалярного поля считается свёрнутый тензор энергии-импульса материи. Следовательно, скалярно-тензорные теории, как ОТО и РТГ, относятся к метрическим теориям, дающим объяснение гравитации, используя только геометрию пространства-времени и его метрические свойства. Наличие скалярного поля приводит к двум группам уравнений для компонент гравитационного поля: одна для метрики, вторая – для скалярного поля. Теория Бранса – Дикке вследствие наличия скалярного поля может рассматриваться также как действующая в пятимерном многообразии, состоящем из пространства-времени и скалярного поля.
Подобное распадение уравнений на два класса имеет место и в РТГ, где второе тензорное уравнение вводится для учёта связи между неевклидовым пространством и пространством Минковского. Благодаря наличию безразмерного параметра в теории Йордана – Бранса – Дикке появляется возможность выбрать его так, чтобы результаты теории совпадали с результатами гравитационных экспериментов. При этом при стремлении параметра к бесконечности предсказания теории становятся всё более близкими к ОТО, так что опровергнуть теорию Йордана – Бранса – Дикке невозможно никаким экспериментом, подтверждающим общую теорию относительности.
"Квантовая теория гравитации
Основная статья: Квантовая гравитация
Несмотря на более чем полувековую историю попыток, гравитация – единственное из фундаментальных взаимодействий, для которого пока ещё не построена общепризнанная непротиворечивая квантовая теория. При низких энергиях, в духе квантовой теории поля, гравитационное взаимодействие можно представить как обмен гравитонами – калибровочными бозонами со спином 2. Однако получающаяся теория неперенормируема, и поэтому считается неудовлетворительной.