Relativistinen painovoimateoria

Relativistinen painovoimateoria (RTG) on bimetrinen painovoimateoria , joka on kehitetty erityissuhteellisuusteorian puitteissa (tekijän tulkinnassa) ja perustuu gravitaatiokentän esittämiseen symmetrisenä tensorifysikaalisena valenssin 2 kenttänä. Minkowskin tila . Se muodostaa tehokkaan Riemannin avaruuden metriikan , jonka vain muut kentät ja hiukkaset tuntevat. Viimeaikaiset versiot väittävät, että teoria sisältää massiivisia gravitoneja . Sen kehitti Venäjän tiedeakatemian akateemikko A. A. Logunov työntekijäryhmän kanssa [1] [2] .

Teoria ei ole laajalti tunnettu ja sitä on vähän lainattu Logunovin venäjänkielisen ryhmän ulkopuolella [3] . Logunov-ryhmän arviot yleisen suhteellisuusteorian suhteen ovat saaneet runsaasti ja monipuolista kritiikkiä.

Erot yleiseen suhteellisuusteoriaan

Useissa töissä teorian kirjoittajat väittävät, että RTG:llä on seuraavat erot yleiseen suhteellisuusteoriaan (GR) [4] :

Painovoima ei ole geometrinen kenttä , vaan todellinen fyysinen voimakenttä Faraday-Maxwellin hengessä , joka on kuvattu tensorilla .
Gravitaatioilmiöitä tulee tarkastella tasaisen Minkowski-avaruuden puitteissa, jossa energian liikemäärän ja liikemäärän säilymisen lait täyttyvät ainutlaatuisesti . Tällöin kappaleiden liike Minkowskin avaruudessa vastaa näiden kappaleiden liikettä tehokkaassa Riemannin avaruudessa .
Tensoriyhtälöissä metriikan määrittämiseksi tulee ottaa huomioon gravitonin massa ja käyttää myös Minkowski-avaruuden metriikkaan liittyviä mittaolosuhteita . Tämä ei salli gravitaatiokentän tuhoamista edes paikallisesti valitsemalla sopiva viitekehys .
Tehokkaan Riemannin avaruuden kausaalisuuskartioiden tulee sijaita kaikkialla Minkowski-avaruuden kausaalisuuskartioiden sisällä (RTG kausaalisuusperiaate).

Kuten yleisessä suhteellisuusteoriassa, RTG:ssä aineella tarkoitetaan kaikkia aineen muotoja (mukaan lukien sähkömagneettinen kenttä ), paitsi itse gravitaatiokenttä . Kuitenkin gravitaatiokentän Lagrangin tiheys siinä riippuu sekä metrisestä tensorista että gravitaatiokentästä , joten se eroaa yleisestä suhteellisuusteoriasta, jossa Lagrangin tiheys riippuu vain Riemannin avaruuden metrisestä tensorista [5] . ${\näyttötyyli L_{g))$ $\gamma ^{ik}$ $\varphi ^{ik}$ $g^{ik}$

RTG-teorian seuraukset tekijöiden mukaan ovat seuraavat:

Universumi on spatiaalisesti tasainen, homogeeninen, isotrooppinen ; efektiivisessä metriikassa universumi värähtelee ; nopeutettu laajeneminen vaatii kvintessenssin ;
Universumissa (jos ymmärrämme sillä vain maailmankaikkeuden aineen, mutta emme matemaattisia eli ihanteellisia ja abstrakteja objekteja) ei ole singulariteetteja ;
mustia aukkoja GR:ssä ennustettuina fyysisinä esineinä ei ole olemassa - niiden sijasta on pysyviä tähtiä, joilla on äärimmäinen punasiirtymä ja joiden säde on hieman suurempi kuin Schwarzschildin säde , joita ei itse asiassa voi erottaa mustien aukkojen ehdokkaista (katso kuitenkin collapsar ).

Vaihtoehtoisen GR-teorian tarve Logunovin mukaan johtuu siitä, että GR, kuten hän uskoo, ei sovellu fysikaaliseksi teoriaksi, koska painovoima on tunnistettu Riemannin avaruustensorin kanssa, mikä johti GR: n yhteensopimattomuuteen perussuojelulaki : _

Einstein identifioi painovoiman yleisessä suhteellisuusteoriassa Riemannin avaruuden metrisen tensorin kanssa, mutta tämä polku johti gravitaatiokentän hylkäämiseen fyysisenä kenttänä sekä perustavanlaatuisten säilymislakien menettämiseen. Siksi meidän on hylättävä kokonaan tämä Einsteinin asema.

— Suhteellisuus- ja painovoimateorian luentoja: Ongelman moderni analyysi (1987), s. 240

Arvostelut

Positiivinen

Hollantilainen fyysikko Theo M. Neuenhuizen ja tšekkiläinen fyysikko V. Spichka ilmaisivat mielipiteen, että on välttämätöntä hylätä yleinen suhteellisuusteoria ja siirtyä RTG:hen, koska jälkimmäisellä on heidän näkökulmastaan useita etuja [6] [7 ] ] .

Thomas Ortin puolestaan, viitaten Logunovin artikkeliin "The Relativist Theory of Gravitation and the Mach Principle ", luonnehtii tässä artikkelissa esitettyä Einsteinin ekvivalenssiperiaatteen kritiikkiä "mielenkiintoiseksi" [8] .

Kritiikkiä ja vastalauseita sitä kohtaan

Logunov-koulun päätelmät yleisestä suhteellisuusteoriasta ja sen ennusteiden tarkkuudesta, julkaistu julkaisuissa " Theoretical and Mathematical Physics " ja " Uspekhi fizicheskikh nauk " [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] ovat saaneet merkittävää ja monipuolista kritiikkiä tieteellisissä piireissä [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] . Vastausartikkelin useiden ulkomaisten asiantuntijoiden kritiikkiin ennusteiden paikkansapitävyydestä nostetun kysymyksen tapauksessa antoi Loskutov [27] .

Itse RTG:tä vastaan esitettiin myös väitteitä, jotka sisälsivät seuraavat määräykset:

RTG on bimetrinen teoria massattoman gravitonin tapauksessa, joka vastaa niin sanottua yleisen suhteellisuusteorian kenttätulkintaa ylirakenteena havaitsemattoman Minkowski-avaruuden yläpuolella: " Relativistisessa painovoimateoriassa ... täsmälleen samat lagrangilaiset esiintyvät . .. jotka johtavat gravitaatiokentän yhtälöihin " [18] , " matemaattinen sisältö RTG pelkistetään yleisen suhteellisuusteorian matemaattiseen sisältöön (kenttäformulaatiossa) » [19] . Vastaväite: Tämä argumentti, kuten Logunov uskoo, ei ota huomioon topologisia eroja yleisen suhteellisuusteorian tavanomaisen kenttämallin (jossa ratkaisun topologia ei ole kiinteä Einsteinin yhtälöiden sijainnin vuoksi) ja RTG-mallin välillä ( jossa Minkowskin aika-avaruuden yksinkertainen topologia itse asiassa oletetaan), ja se tosiasia, että kaikki RTG-yhtälöt, toisin kuin GR, sisältävät redusoitumattomasti Minkowski-avaruuden metrisen tensorin. GR:n ja RTG:n kenttätulkinnan yhtälöiden osalta Logunov huomauttaa, että RTG:n gravitaatiokentän Lagrangessa ei ole termiä toisilla derivaatoilla ja se luonnehtii yleisesti kriitikkojen kestämätöntä kantaa, jonka mukaan mikä tahansa ratkaisu Hilbert-Einstein-yhtälöt täyttävät RTG-yhtälöt [11] [14] [16] .
Massiivisen gravitonin tapauksessa RTG käyttää standardi argumenttia massiivisen gravitonin teoriaa vastaan, joka perustuu lineaariseen approksimaatioon: joko jollakin kentällä on negatiivinen energia, joka johtaa minkä tahansa järjestelmän epävakauteen tällaisessa teoriassa tai teoria ei anna oikeaa Newtonin rajaa siirtyessään massagravitoniin, joka on yhtä suuri kuin 0 ja siksi merkityksetön (katso massiivinen gravitonipainovoima ). RTG:ssä syntyy ensimmäinen tapaus - gravitaatiokentän komponentilla, jonka spin on 0, on negatiivinen energia. Vastaväite: Puolustaessaan RTG:tä Loskutov yritti osoittaa, että kun gravitaatiosäteilyn eteneminen efektiivisessä Riemannin avaruudessa otetaan huomioon, kappalejärjestelmän gravitaatiosäteilystä tulee positiivinen määrätty [28] . Logunov ja hänen työtoverinsa puolestaan uskovat, että RTG:ssä ei ole "haamu"-tiloja (tai negatiivista energiaa) RTG:n kausaalisuuden periaatteen mukaisesti [29] .

Lisä-RTG-yhtälöt massattoman gravitonin tapauksessa ovat vain koordinaattiehtoja: " Koko RTG-yhtälösarja kaarevan tila-aikametriikan suhteen voidaan pelkistää Einsteinin yhtälöihin plus harmonisiin koordinaattiehtoihin, joita Fock on niin menestyksekkäästi käyttänyt. " [19] . Vastaväite: Logunovin mukaan RTG-lisäyhtälöillä ei ole mitään tekemistä GR:n koordinaattiehtojen kanssa, koska RTG:n annetut yhtälöt, toisin kuin GR, ovat universaaleja ja yleisesti kovariantteja. Fockin ratkaisut eivät puolestaan täytä RTG:n kausaalisuuden periaatetta [11] [14] [16] .
Yllä olevat seuraukset RTG:stä massattoman gravitonin tapauksessa ovat vain seurausta epätarkkuuksista: mustien aukkojen puuttuminen on seurausta siitä, ettei mustaksi aukoksi romahtaneen esineen aika-avaruutta voida kattaa . yksi Minkowskin avaruus-aikaa vastaava koordinaattikartta (mainittu ero ratkaisujen topologiassa); kosmologiset ennusteet ovat seurausta hyväksytyistä koordinaattiolosuhteista. Lisäksi massattoman gravitonin tapauksessa RTG-päätelmä maailmankaikkeuden isotropiasta osoittautuu virheelliseksi, kun RTG:n kausaalisuusperiaate hylkää teoriapäätelmän ja riistää sen fyysisen merkityksen [23] .

Kirjallisuus

Tekijän esitys joistakin klassisen SRT:n kysymyksistä

Logunov A. A. Luennot suhteellisuusteoriasta ja gravitaatiosta: ongelman moderni analyysi - M .: Nauka, 1987. - 272 s.
Logunov A. A. Suhteellisuusteorian luentoja. - M.: Nauka, 2002. - 175 s. — ISBN 5-02-006236-7 .

RTG:n lausunto

Logunov A. A., Mestvirishvili M. A. Relativistinen painovoimateoria. - M.: Nauka, 1989. - 304 s.
Logunov A. A. Relativistinen painovoimateoria. — M.: Nauka, 2006. — 253 s. — ISBN 5-02-035510-0 .