на нашей памяти несколько десятилетий. И до
сих пор он остаётся абсолютно незыблемым.
И я хочу сказать, что это не только причина трудностей, на самом деле. Може
т быть, слава богу, что есть эта трудность в отыскании энергии. Гравитация
действительно глобальна. Но раз мы согласились, что гравитационная масс
а связана с инертной и она фактически тоже является геометрическим мери
лом, некой сущностью, то ясно, что и глобальное пространство Ц тут опять,
боюсь, я вернусь к принципу Маха, Ц и глобальное наше пространство-время
, оно обязано быть образовано какой-то массой, то есть гравитационным пол
ем.
А.П. Да, конечно, правильнее назвать это не трудностью, а особен
ностью гравитационной теории.
В.Л. Да, это может быть какая-то поразительная загадка, которую
использовал Эйнштейн, но которая на самом деле до конца ещё и не разгадан
а.
А.Г. А как это согласуется Ц простите, что я вмешиваюсь, с набл
юдаемым в последние годы фактом, что Вселенная не просто расширяется, не
представляет из себя сферу, а расширяется с ускорением?
А.П. Мы к этому перейдём.
В.Л. Вот мы как раз хотели, вообще говоря, потихонечку идти к эт
ому. Если вы не против, чуть попозже вернёмся к этому вопросу. Просто чтобы
не запутывать наших зрителей. Этот вопрос неизбежно всплывёт.
А.П. А пока мы попытаемся вернуться к проблемам определения э
нергии в общей теории относительности. Потому что всё-таки во многих зад
ачах её необходимо определять. Нужно сказать, что для любой теории всё-та
ки основными являются уравнения, а уже из уравнения можно построить каки
е-то законы сохранения, можно сказать, что уравнения выводятся из действ
ия. Главное в теории Ц уравнение. Вот в общей теории относительности ест
ь уравнения и будем на них опираться.
Итак, многие задачи всё-таки требуют определения энергии. Поскольку она
как-то себя проявляет, то этот момент мы должны как-то развивать. Я эту осо
бенность назвал трудностью. Так вот, из чего проистекает эта особенность
? Вернёмся к этому. Математически она проистекает из того, что в общей теор
ии относительности нет той самой решётки, относительно которой мы можем
построить некий математический комплекс, который мы назовём энергией, и
ли импульсом.
Давайте введём эту решётку: можно пространство Минковского, а можно любо
е другое фиксированное, известное пространство-время, относительно кот
орого мы всё будем измерять. Оказывается, что если мы рассматриваем общи
й случай, то мы можем различным образом ввести вот такие фоновые простра
нство-время. Это не очень хорошо. Однако спасает то, что многие задачи, в ко
торых используется общая теория относительности, они как бы сами по себе
предполагают, что какое-то фоновое пространство-время существует. Прич
ём реально, физически. В том же самом эксперименте по детектированию гра
витационных волн что предполагается? Предполагается, что будут измерят
ься возмущения гравитационного поля, возмущения метрических потенциал
ов относительно плоского пространства-времени, поскольку эти гравитац
ионные волны очень слабы, а пространство в земных лабораториях, где и буд
ут детектироваться эти волны, вполне можно физически аппроксимировать
пространством Минковского. Поэтому всё рассчитывается относительно эт
ого фиксированного пространства-времени.
Другой пример, где уже физически задаётся фоновое пространство-время Ц
это космологические задачи. В очень большом их числе рассматривается во
змущение на фоне космологических решений Фридмана, Де Ситтера, каких-то
их вариаций. А что такое космологическое решение? Это тоже физическая ре
альность. Это некое усреднение, которое получается из астрофизических н
аблюдений.
Третий пример, в котором можно использовать фон, это решение вокруг реля
тивистских объектов типа нейтронной звезды или «чёрной дыры». В данном с
лучае тоже сам центр определяет ту геометрию, на которой рассматриваетс
я возмущение. Тоже физическая реальность, и вполне разумно рассматриват
ь возмущение относительно этой физической реальности, этой геометрии.

Одна из моделей, которая очень хорошо изучена, Ц это модель островной си
стемы. Что такое островная система? Можно представить звезду, тяготеющий
центр, и далеко-далеко от этой звезды ничего нет. То есть где-то на бесконе
чности можно пространство аппроксимировать Минковским. То есть в центр
е звезда «продавливает», будем так говорить, пространство сильно, а чем д
альше мы удаляемся, тем этот прогиб становится меньше, и дальше можно счи
тать, что уже есть пространство Минковского и что есть на фоне пространс
тва Минковского только некоторые возмущения.
Такая простая модель исследовалась очень долго, всякие тонкие структур
ы этой модели исследуется до сих пор. И не так давно была доказана теорема
не так давно, по сравнению с возрастом общей теории относительности Ц в
начале 80-х. Доказана, казалось бы, простая теорема, что такая система вся вм
есте имеет положительную энергию. Вот мы её окружим какой-то сферой очен
ь удалённой Ц такая энергия положительна. А если тяготеющий центр исчез
нет, то энергия превратится в ноль. Но это оказалось очень сложной задаче
й математической физики. Так называемая теорема положительности энерг
ии.
В.Л. Кстати, я хочу вернуться к гравитационным волнам, я немнож
ко тоже этим увлекался в своих научных исследованиях.
Большой класс теорий, которые развиваются оппонентами общей теории отн
осительности, предсказывают отсутствие гравитационных волн.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86