Relativistisk tyngdekraftsteori

Den relativistiske gravitationsteori (RTG) er en bimetrisk gravitationsteori , udviklet inden for rammerne af den særlige relativitetsteori (i forfatterens fortolkning) og baseret på repræsentationen af gravitationsfeltet som et symmetrisk tensor fysisk valensfelt 2 i Minkowski-rummet . Det danner metrikken for det effektive Riemannske rum , som kun mærkes af andre felter og partikler. Nyere versioner hævder, at teorien indeholder massive gravitoner . Det blev udviklet af akademiker fra det russiske videnskabsakademi A. A. Logunov med en gruppe ansatte [1] [2] .

Teorien er ikke almindeligt kendt og citeret lidt uden for Logunovs russisktalende gruppe [3] . Logunov-gruppens domme i forhold til den generelle relativitetsteori er blevet udsat for væsentlig og alsidig kritik.

Forskelle fra generel relativitetsteori

I en række værker hævder forfatterne af teorien, at RTG har følgende forskelle fra den generelle relativitetsteori (GR) [4] :

Tyngdekraften er ikke et geometrisk felt , men et ægte fysisk kraftfelt i Faraday-Maxwells ånd , beskrevet af en tensor .
Gravitationsfænomener bør betragtes inden for rammerne af det flade Minkowski-rum , hvor lovene om bevarelse af energimomentum og vinkelmomentum er unikt opfyldt . Så svarer bevægelsen af kroppe i Minkowski-rummet til bevægelsen af disse kroppe i det effektive Riemannske rum .
I tensorligninger bør man for at bestemme metrikken tage højde for gravitonmassen og også bruge målerbetingelserne forbundet med metrikken for Minkowski-rummet. Dette tillader ikke at ødelægge gravitationsfeltet selv lokalt ved at vælge en passende referenceramme .
Kausalitetskeglerne i et effektivt Riemann-rum skal ligge overalt inde i Minkowski-rummets kausalitetskegler (RTG kausalitetsprincip).

Som i generel relativitetsteori refererer stof i RTG til alle former for stof (inklusive det elektromagnetiske felt ), med undtagelse af selve gravitationsfeltet . Imidlertid afhænger tætheden af lagrangiet af gravitationsfeltet i det både af den metriske tensor og af gravitationsfeltet , hvilket er hvordan det adskiller sig fra den generelle relativitetsteori, hvor den lagrangiske tæthed kun afhænger af den metriske tensor i det Riemannske rum [5] . ${\displaystyle L_{g))$ $\gamma ^{ik}$ $\varphi ^{ik}$ $g^{ik}$

Konsekvenserne af RTG-teorien er ifølge skaberne som følger:

Universet er rumligt fladt, homogent, isotropt ; i den effektive metrisk svinger universet ; accelereret ekspansion kræver kvintessens ;
i universet (hvis vi kun forstår universets stof, men ikke matematiske, dvs. ideelle og abstrakte objekter) er der ingen singulariteter ;
sorte huller som fysiske objekter forudsagt i GR eksisterer ikke - i stedet for dem er der stabile stjerner med ekstrem rødforskydning og en radius lidt større end Schwarzschild-radius , som faktisk ikke kan skelnes fra kandidater til sorte huller (se dog kollapsar ).

Behovet for en alternativ GR-teori skyldes ifølge Logunov, at GR, som han mener, er uegnet som fysisk teori på grund af identifikation af tyngdekraften med den riemannske rumtensor, hvilket førte til inkompatibiliteten af GR med grundlæggende bevaringslove :

Einstein i den generelle relativitetsteori identificerede tyngdekraften med den metriske tensor i det Riemannske rum, men denne vej førte til afvisningen af gravitationsfeltet som et fysisk felt, såvel som til tabet af grundlæggende bevarelseslove. Det er derfor, vi er nødt til helt at opgive denne Einsteins position.

— Forelæsninger om relativitetsteorien og tyngdekraften: Moderne analyse af problemet (1987), s. 240

Anmeldelser

Positiv

Den hollandske fysiker Theo M. Neuenhuizen og den tjekkiske fysiker V. Spichka udtrykte den opfattelse, at det er nødvendigt at opgive den generelle relativitetsteori og skifte til RTG, da sidstnævnte fra deres synspunkt har en række fordele [6] [7 ] .

Til gengæld karakteriserede Thomas Ortin, med henvisning til Logunovs artikel "The Relativistic Theory of Gravitation and the Mach Principle ", kritikken af Einsteins ækvivalensprincip foreslået i dette papir som "interessant" [8] .

Kritik og indvendinger mod det

Logunov-skolens konklusioner vedrørende generel relativitet og nøjagtigheden af dens forudsigelser, offentliggjort i tidsskrifterne " Theoretical and Mathematical Physics " og " Uspekhi fizicheskikh nauk " [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] er blevet udsat for betydelig og alsidig kritik i videnskabelige kredse [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] . En svarartikel på kritikken af en række udenlandske eksperter, i tilfælde af det rejste spørgsmål om nøjagtigheden af forudsigelser, blev givet af Loskutov [27] .

Over for RTG selv blev der også fremført argumenter, der svarede til følgende bestemmelser:

RTG er en bimetrisk teori, i tilfælde af en masseløs graviton, svarende til den såkaldte felttolkning af generel relativitet som en overbygning over det uobserverbare Minkowski-rum: “ I den relativistiske gravitationsteori ... optræder nøjagtig de samme lagrangianere . .. der fører til ligningerne for gravitationsfeltet ” [18] , “ matematisk indhold RTG reduceres til det matematiske indhold af generel relativitet (i feltformuleringen) » [19] . Indvending: Dette argument, som Logunov mener, tager ikke højde for både de topologiske forskelle mellem den sædvanlige feltmodel for generel relativitet (hvor løsningens topologi ikke er fast på grund af Einstein-ligningernes lokalitet) og RTG-modellen ( hvor den simple topologi af Minkowski rum-tid faktisk er postuleret), og det faktum, at alle RTG-ligninger, i modsætning til GR, irreducerbart indeholder den metriske tensor af Minkowski-rummet. Med hensyn til ligningerne for feltfortolkningen af GR og RTG bemærker Logunov, at i Lagrangian af gravitationsfeltet for RTG er der ingen term med anden afledte og karakteriserer generelt kritikernes uholdbare holdning, ifølge hvilken enhver løsning af Hilbert-Einstein-ligningerne opfylder RTG-ligningerne [11] [14] [16] .
I tilfælde af en massiv graviton bruger RTG standardargumentet mod teorien om massiv graviton, baseret på en lineær tilnærmelse: enten har et felt en negativ energi, som fører til ustabilitet af ethvert system i en sådan teori, eller teorien giver ikke den korrekte Newtonske grænse ved overgang til massegraviton lig med 0 og derfor meningsløs (se massiv gravitontyngdekraft ). I RTG opstår det første tilfælde - gravitationsfeltkomponenten med spin 0 har en negativ energi. Indvending: Til forsvar for RTG forsøgte Loskutov at vise, at når udbredelsen af gravitationsstråling i det effektive Riemannske rum tages i betragtning, bliver gravitationsstrålingen af et system af legemer positiv bestemt [28] . Til gengæld mener Logunov og hans medarbejdere, at der ikke er nogen "spøgelses"-tilstande (eller negativ energi) i RTG, underlagt princippet om kausalitet af RTG [29] .

De yderligere RTG-ligninger i tilfælde af en masseløs graviton er blot koordinatbetingelser: " Hele sættet af RTG-ligninger i form af den buede rum-tid-metrik kan reduceres til Einstein-ligningerne plus den harmoniske koordinatbetingelse, som Fock så vellykket brugte " [19] . Indvending: Ifølge Logunov har de yderligere RTG-ligninger intet at gøre med koordinatforholdene i GR, da de givne ligninger i RTG i modsætning til GR er universelle og generelt kovariante. Focks løsninger opfylder til gengæld ikke RTG kausalitetsprincippet [11] [14] [16] .
Ovenstående konsekvenser fra RTG'en i tilfælde af en masseløs graviton er kun en konsekvens af unøjagtigheder: ikke-eksistensen af sorte huller er en konsekvens af umuligheden af at dække rumtiden for et objekt, der er kollapset i et sort hul med ét koordinatkort svarende til Minkowski rum-tid (nævnt forskel i topologi af løsninger); kosmologiske forudsigelser er en konsekvens af de accepterede koordinatforhold. Desuden, i tilfælde af en masseløs graviton, viser RTG-konklusionen om universets isotropi at være ugyldig, når RTG-kausalitetsprincippet afviser teorikonklusionen og fratager den dens fysiske betydning [23] .

Litteratur

Forfatterens præsentation af nogle spørgsmål om klassisk SRT

Logunov A. A. Forelæsninger om relativitetsteori og gravitation: Moderne analyse af problemet - M .: Nauka, 1987. - 272 s.
Logunov A. A. Forelæsninger om relativitetsteorien. — M.: Nauka, 2002. — 175 s. — ISBN 5-02-006236-7 .

Erklæring fra RTG

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