SCI Библиотека

Леопольд Инфельд — крупный польский физик-теоретик, член президиума Польской Академии наук и почетный член ряда иностранных академий — хорошо известен советским ученым как автор вошедших в науку многих работ по общей теории относительности, а также по нелинейной электродинамике Борна — Инфельда, теории спиноров и другим¹. Имя Леопольда Инфельда известно также в связи с его широкой прогрессивной деятельностью как последовательного борца за мир в рамках Всемирного Совета Мира, вице-председателем которого он является.

Советским читателям хорошо известны также его книга «Эволюция физики», написанная совместно с Эйнштейном, и книга о знаменитом французском математике Галуа. Несколько лет назад им была издана автобиография, в которой описаны студенческие годы в Кракове и знакомство с Эйнштейном, другом и сотрудником которого Инфельд в свое время являлся.

Л. Инфельд является одним из организаторов возрождения послевоенной польской научной школы физиков, в которой воспитан ряд талантливых молодых физиков, из числа которых его ученик Ежи Плебанский — доцент Варшавского университета.

В монографии дается систематизация части гравитационных эффектов (ОТО), предсказываемых эйнштейновой общей теорией относительности (ОТО). Излагается специальное представление (тетрадерное) ОТО, в котором в качестве гравитационных потенциалов выступают компоненты лоренцева базиса — обобщенные коэффициенты Ламе, подчиненные эйнштейновым уравнениям тяготения.

Строится общая теория калибровочных условий — дополнительных условий, накладываемых на лоренцева базис. На ее основе с единой точки зрения излагаются другие специальные формулировки ОТО, которые также производят локальное (3+1)-распределение 4-пространства, выделяя подгруппы преобразований и их инварианты.

Предлагается метод анализа физической структуры некоторых эффектов ОТО, привлекающий понятия анизотропии времени и расстояния пробных тел, а также энергетических вариаций на гравитационном поле, обусловленной физической мерностью. Обсуждается тензорная запись бикекторной параметризации группы Лоренца.

Монография рассчитана на студентов и преподавателей физических факультетов университетов, научных работников в области релятивистской физики. Она будет полезна лицам, уже изучившим основные представления, применяемые в метрике функционального анализа. Издание окажет помощь в полном или частичном освоении базы с целью расширения возможностей физической интерпретации.

Сборник посвящен основным современным направлениям в исследовании гравитации, приобретающим все возрастающий интерес в связи с достижениями в изучении космического пространства и актуальными проблемами физики элементарных частиц, астрофизики и теории относительности.

В сборник включены выполненные крупными зарубежными учеными наиболее существенные работы последнего времени, в которых исследуются вопросы классической теории гравитации (проблемы тензора энергии, уравнений движения и гравитационных волн) и квантования гравитационного поля, обсуждаются возможности экспериментального обнаружения гравитационных волн и излагаются результаты новых лабораторных экспериментов в области гравитации.

Обзор основных проблем гравитации, отраженных в публикуемых в сборнике статьях, а также новых направлений в теории гравитационного поля (например, алгебраический анализ уравнений гравитации), дается во вступительной статье к сборнику.

Сборник рассчитан прежде всего на физиков-теоретиков, работающих в области теории и элементарных частиц, а также широкий круг физиков и математиков — научных работников, аспирантов, преподавателей и студентов, интересующихся современными проблемами теоретической физики.

Сборник содержит статьи видных зарубежных ученых, посвященные ряду актуальных проблем современной теории гравитационного поля и его связи с квантовой физикой элементарных частиц. Главное внимание уделяется принципиальным вопросам структуры пространства-времени, свойствам решений эйнштейновских уравнений общей теории относительности, обзору методов квантования гравитации.

Вместе с тем в сборнике затрагиваются более конкретные вопросы коллапса и структуры частиц. В итоге начинают вырисовываться контуры объединенной картины пространства-времени, гравитации и микромира элементарных частиц.

Сборник рассчитан на широкий круг физиков, математиков, астрономов, философов, интересующихся вопросами современной гравитации, астрофизики, космологии.

Эволюция звезд и грандиозные явления их взрыва и сжатия, недавно открытые пульсары и предсказанные теорией, но до настоящего времени не обнаруженные “черные дыры” составляют предмет предлагаемой книги, вместе с теми теоретическими сведениями, которые необходимы для их понимания.

Астрономия переживает в настоящее время период бури и натиска. Десятилетие с 1960 по 1970 гг. вместило в себя открытие квазаров, пульсаров, рентгеновских источников и реликтового излучения. В теоретической астрофизике важные гипотезы и открытия появляются еще чаще.

Наблюдательные открытия в значительной мере связаны с новыми, послевоенными методиками исследований — радиоастрономией и приборами на ракетах и спутниках.

Часть упомянутых открытий была предсказана заранее и это показывает правильность физических теорий, применимых физических законов, открытых в лабораторных экспериментах, к астрономическим объектам.

Проблемы современной теории гравитации продолжают в последние годы привлекать все более пристальное внимание физиков и астрономов, математиков, геологов, философов.

При этом параллельно с дальнейшей разработкой классической гравидинамики, основу которой составляет эйнштейновская общая теория относительности (ОТО), усиленным анализом проблемы энергии и гравитационных волн и изучением топологических аспектов теории в последние годы, с одной стороны, наметились обобщения теории в виде тетрадной, компенсационной и групповой трактовок, а с другой стороны, продолжают развиваться исследования в трудном направлении квантового обобщения теории и ее сближения с физикой элементарных частиц. Продолжаются также экспериментальные поиски гравитационных волн, вращательных и других общегелативистских эффектов.

Книга представляет собой современный обзор исследований по проблеме гравитационных волн в общей теории относительности. Центральное место в ней занимает изложение математически строгих подходов к проблеме, прежде всего определений и критериев, выделяющих волновые поля тяготения из всех гравитационных полей, даваемых решениями уравнений Эйнштейна.

Вводная глава 1 содержит обзор приближенных методов описания гравитационных волн. Необходимый для постановки вопроса о строгих (общековариантных) волновых критериях математический аппарат — проблема Коши для уравнений тяготения и классификация полей тяготения Петрова — излагается в главах 2 и 3. В главах 4—8 описываются известные общековариантные критерии гравитационных волн Пирани, Беля, Лихнеровича, Зельмана и др.

По содержанию к ним примыкает глава 12, посвященная хронометрически инвариантному анализу гравитационно-инерциальных волн. В главе 9 рассмотрена теория распространения гравитационных волн: дается их классификация по характеру волнового фронта (плоские и сферические волны).

В главе 10 рассматривается специальный случай пространства с фиксированным абсолютно параллельным вектором.

В главе 11 излагаются результаты статистического распределения источников, а заключительная глава 13 содержит краткий обзор методов экспериментального детектирования гравитационных волн и основных результатов, достигнутых к настоящему времени.

Книга посвящена одному из увлекательнейших вопросов современной науки и восполняет давний пробел в нашей научно-популярной литературе. Доступная по форме, она отличается богатым научным содержанием.

Автор сумел удачно избежать трудностей, связанных со сложным математическим аппаратом теории относительности, и дать книгу, доступную для читателя, знакомого с математикой в объеме школьного курса. Важно отметить, что в книге рассказано не только о специальной, но и об общей теории относительности (теории тяготения) и о неевклидовой геометрии.

Рассчитана на широкий круг читателей со средним образованием, преподавателей средних школ и учащихся старших классов.

Мне посчастливилось учиться в школе, где преподавал Дюрелл. Почти все наши учебники по математике были написаны им. «Азбука теории относительности» — это одна из примерно пятидесяти книг, которые написал Дюрелл в свободные от преподавания часы. Пожалуй, это наиболее изящный из его трудов и, безусловно, лучшее популярное введение в теорию относительности, которое кому-либо и когда-либо удавалось написать.

Характерно, что никто из окружающих достаточно хорошо не знал Дюрелла. Для нас, учеников, он был почти легендарной личностью, а не реальным человеком. Обычно он появлялся в классе точно в половине восьмого и даже ненастным весенним утром настежь распахивал окна.

Если кто-либо из учеников отваживался пожаловаться на то, что по комнате гуляет ледяной ветер, Дюрелл лишь сухо замечал: «Одевайтесь потеплее», — и продолжал урок. Мы мстили, как это принято среди школьников, высмеивая его в непристойных стишках, но было бы совершенно неправильно думать, что он вызывал у нас неприязнь. Он был для нас чем-то вроде стихии: его любили и не ненавидели, но все ему подчинялись и уважали его.

Книга выдающегося физика нашего времени иностранного члена АН СССР П. А. М. Дирака представляет собой конспект лекций, прочитанных в Университете штата Флорида.

Автор дает в ней ясную и краткую формулировку математического аппарата общей теории относительности Эйнштейна. Некоторые результаты (в частности, относящиеся к движению непрерывно распределенной материи и к гравитационным волнам) в этой книге получены новым методами, ранее не публиковавшимися.

Рассчитана на научных работников, аспирантов, студентов и преподавателей, интересующихся проблемами гравитации.