ПЕРЕЛІК ДИСЦИПЛІН:
  • Адміністративне право
  • Арбітражний процес
  • Архітектура
  • Астрологія
  • Астрономія
  • Банківська справа
  • Безпека життєдіяльності
  • Біографії
  • Біологія
  • Біологія і хімія
  • Ботаніка та сільське гос-во
  • Бухгалтерський облік і аудит
  • Валютні відносини
  • Ветеринарія
  • Військова кафедра
  • Географія
  • Геодезія
  • Геологія
  • Етика
  • Держава і право
  • Цивільне право і процес
  • Діловодство
  • Гроші та кредит
  • Природничі науки
  • Журналістика
  • Екологія
  • Видавнича справа та поліграфія
  • Інвестиції
  • Іноземна мова
  • Інформатика
  • Інформатика, програмування
  • Історичні особистості
  • Історія
  • Історія техніки
  • Кибернетика
  • Комунікації і зв'язок
  • Комп'ютерні науки
  • Косметологія
  • Короткий зміст творів
  • Криміналістика
  • Кримінологія
  • Криптология
  • Кулінарія
  • Культура і мистецтво
  • Культурологія
  • Російська література
  • Література і російська мова
  • Логіка
  • Логістика
  • Маркетинг
  • Математика
  • Медицина, здоров'я
  • Медичні науки
  • Міжнародне публічне право
  • Міжнародне приватне право
  • Міжнародні відносини
  • Менеджмент
  • Металургія
  • Москвоведение
  • Мовознавство
  • Музика
  • Муніципальне право
  • Податки, оподаткування
  •  
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

         
     
    Загальна теорія відносності та способи її підтвердження
         

     

    Астрономія

    "загальна теорія відносності

    І СПОСОБИ

    ЇЇ ПІДТВЕРДЖЕННЯ"

    Трохи історії

    Загальна теорія відносності (ЗТВ) - сучасна теорія тяжіння, що зв'язує його з кривизною чотиривимірного простору-часу.

    У своєму, так би мовити, класичному варіанті теорія тяжіння була створена

    Ньютоном ще в XVII столітті і до цих нір вірно служить людству . Вона цілком достатня для багатьох, якщо не для більшості, завдань сучасної астрономії, астрофізики, космонавтики. Тим часом її принциповий внутрішній недолік був зрозумілий ще самому Ньютону. Це теорія з дальнодействующіх: у ній гравітаційне дія одного тіла на інше передається миттєво, без запізнення. Ньютонівська гравітація так само співвідноситься із загальною теорією відносності, як закон Кулона з максвелловськой електродинаміки. Максвеллу вдалося вигнати дальнодействующіх з електродинаміки. У гравітації це зробив Ейнштейн.

    Почати розповідь слід з чудової роботи Ейнштейна 1905 року, в якій була сформульована спеціальна теорія відносності і яка завершила в ідейному відношенні розвиток класичної електродинаміки. У цієї роботи безсумнівно були попередники, серед яких не можна не згадати роботи Лоренца і Пуанкаре. У їх статтях вже містилися багато елементів спеціальної теорії відносності. Однак ясне розуміння, цілісна картина фізики великих швидкостей з'явилися лише у згаданій роботі Ейнштейна. Не випадково, незважаючи на наявність прекрасних сучасних підручників, її до цих нір можна рекомендувати для першого знайомства з предметом не тільки студентам, а й старшокласникам.

    Що ж до ОТО. то всі її основні елементи були створені

    Ейнштейном.

    Втім, передчуття того, що фізика може бути пов'язана з кривизною простору, можна знайти в працях чудових учених минулого століття < p> Гауса, Рімана, Гельмгольца, Кліффорда. Гаус, який прийшов до ідей неевклідової геометрії дещо раніше Лобачевського і бойан, але так і не опублікував своїх досліджень у цій галузі, не тільки вважав, що

    «геометрію доводиться ставити в один ряд не з арифметикою, що існує чисто a priori, а скоріше з механікою ». Він намагався перевірити експериментально, шляхом точних (для того часу) вимірювань геометрію нашого простору. Його ідея надихнула Рімана, що вважав, що наш простір дійсно викривлене (а на малих відстанях навіть дискретно). Жорсткі обмеження на кривизну простору були отримані з астрономічних даних Гельмгольцем. Кліффорд вважав матерію брижами на викривленому просторі.

    Однак всі ці блискучі здогади і прозріння були явно передчасні.

    Створення сучасної теорії тяжіння було немислимим без спеціальної теорії відносності, без глибокого розуміння структури класичної електродинаміки , без усвідомлення єдності простору-часу. Як уже зазначалося, ОТО була створена в основному зусиллями однієї людини. Шлях

    Ейнштейна до побудови цієї теорії був довгим і болісним. Якщо його робота 1905 «До електродинаміки рухомих середовищ" з'явилася як би відразу в закінченому вигляді, залишаючи поза полем зору читача тривалі роздуми, важка праця автора, то з ОТО справа йшла зовсім інакше. Ейнштейн почав працювати над нею з 1907 року. Його шлях до ОТО тривав кілька років. Це був шлях проб і помилок, який хоча б частково можна простежити за публікаціями Ейнштейна в ці роки.

    Остаточно завдання було вирішено їм у двох роботах, почуте на засіданнях Прусської Академії наук в Берліні 18 і 25 листопада 1915 . У них були сформульовані рівняння гравітаційного поля в просторі і за наявності джерел.

    В останньому етапі створення ОТО взяв участь Гільберт. Взагалі значення математики (і математиків) для ОТО дуже велике. Її апарат, тензорного аналізу, або абсолютне диференціальне числення, був розвинений Річчі і

    Леві-Чівіта. Друг Ейнштейна, математик Гроссман познайомив його з цією технікою.

    І все ж ОТО - це фізична теорія, в основі якої лежить ясний фізичний принцип, твердо встановлений експериментальний факт.

    Принцип еквівалентності і геометризація тяжіння

    Факт цей але кажучи був встановлений ще Галілеєм. Він добре відомий кожному встигає старшокласнику: всі тіла рухаються в полі тяжіння (за відсутності опору середовища) з одним і тим же прискоренням, траєкторії всіх тіл із заданою швидкістю викривлені в гравітаційне поле однаково.

    Завдяки цьому, у вільно падаючому ліфті ніякої експеримент не може виявити гравітаційне поле. Іншими словами, у системі відліку, вільно рухається в гравітаційне поле, в малій області простору-часу гравітації немає. Останнє твердження - це один з формулювань принципу еквівалентності.
    | |
    | Рис.1. Сферичний трикутник |

    Дана властивість поля тяжіння аж ніяк не тривіально. Досить згадати, що у разі електромагнітного поля ситуація зовсім інша.

    Існують, наприклад, подзаряженние, нейтральні тіла, які електромагнітного поля взагалі не відчувають. Так от, гравітаційно-нейтральних тіл немає, не існує ні лінійок, ні годин, які не відчували б гравітаційного поля. Еталони звичного евклідового простору змінюються в полі тяжіння.

    Геометрія нашого простору виявляється неевклідової.

    Деяке уявлення про властивості такого простору можна отримати на простому прикладі сфери, поверхні звичайного глобуса. Розглянемо на ній сферичний трикутник - фігуру, обмежену дугами великого радіусу.

    (Дуга великого радіусу, що з'єднує дві точки на сфері, - це найкоротша відстань між ними: вона природний аналог прямої на площині.)

    Виберемо в якості цих дуг ділянки меридіанів, що відрізняються на 90o довготи, і екватора (рис. 1). Сума кутів цього сферичного трикутника аж ніяк не дорівнює сумі кутів?, Трикутника на площині:

    Зауважимо, що перевищення суми кутів цього трикутника над може бути виражено через його площа S і радіус сфери R:

    Чи можна довести, що це співвідношення справедливо для будь-якого сферичного трикутника. Зауважимо також, що звичайний випадок трикутника на площині теж випливає з цієї рівності: площину може розглядатися як сфера з R>?

    Перепишемо формулу (2) інакше:

    Звідси видно, що радіус сфери можна визначити, залишаючись на ній, не звертаючись до тривимірного простору, в який вона занурена. Для цього достатньо виміряти площу сферичного трикутника і суму його кутів.

    Іншими словами, K (або R) є внутрішньою характеристикою сфери.

    Величину K прийнято називати гауссових кривизною, вона природно узагальнюється на довільну гладку поверхню:

    Тут кути і площа відносяться до малого трикутнику на поверхні, обмеженому лініями найкоротших відстаней на ній, а кривизна, взагалі кажучи, змінюється від точки до точки, є величиною локальної. І в загальному випадку, так само як і для сфери, K служить внутрішньої характеристикою поверхні, що не залежить від її занурення в тривимірний простір.

    гауссових кривизна не змінюється при згинанні поверхні без її розриву і розтягування. Так, наприклад, конус або циліндр можна розігнути в площину, і тому для них, так само як на площині, K = 0.

    На співвідношення (3), (4) корисно глянути трохи інакше. Повернемося до малюнка 1. Візьмемо на полюсі вектор, спрямований вздовж одного з меридіанів, і перенесемо його уздовж цього меридіана, не змінюючи кута між ними (в даному випадку нульового), на екватор. Далі, перенесемо його вздовж екватора, знову не змінюючи кута між ними (на цей раз?/2), на другому меридіан. І нарешті, таким же чином повернемося уздовж другого меридіана на полюс. Легко бачити, що, на відміну від такого ж перенесення по замкнутому контуру на площині, вектор виявиться в кінцевому рахунку поверненим щодо свого початкового направлення на?/2, або на

    Цей результат, поворот вектора при його перенесення вздовж замкнутого контуру на кут, пропорційний охопленої площі, природним чином узагальнюється не тільки на довільну двовимірну поверхню, але і на багатовимірні неевклидова простору. Проте в загальному випадку n-мірного простору кривизна не зводиться до однієї скалярною величиною K (x). Це більш складний геометричний об'єкт, що має n2 (n2 - 1)/12 компонентів.

    Його називають тензорів кривизни, або тензорів Рімана, а самі ці простору - риманова. У чотиривимірному риманова просторі-часу загальної теорії відносності тензор кривизни має 20 компонентів.

    Класичні досліди з перевірки ОТО

    На початку попереднього розділу ми вже відзначали, що гравітаційне поле впливає на рух не тільки масивних тіл, але і світла. Зокрема, фотон, поширюючи в поле Землі вгору, здійснює роботу проти сили ваги і тому втрачає енергію. Як відомо, енергія фотона пропорційна його частоті, яка, природно, теж падає. Цей ефект - червоне зміщення - був передбачений Ейнштейном ще в 1907 році.

    Неважко оцінити його величину. Робота проти сили тяжіння, очевидно, пропорційна gh, де g - прискорення вільного падіння, а h - висота підйому. Твір gh має розмірність квадрата швидкості. Тому результат для відносного зміщення частоти виглядає з міркувань розмірності так:

    де c = 3. 1010 см/с - швидкість світла. При g? 103 см/с2, h ~ 103 см відносне зміщення мізерно мало ~ 10-15. Не дивно, що експериментально червоний зсув вдалося спостерігати лише через півстоліття, з появою техніки, що використовує ефект Мессбауера. Це зробили Паунд і

    Ребко.

    Ще один ефект, передвіщений Ейнштейном на зорі ОТО, - відхилення променя світла в поле Сонця. Його величину неважко оцінити таким чином.

    Якщо характерне, прицільне, відстань променя від Сонця дорівнює? , То радіальне прискорення складає GM /? 2 де G - ньютонівська гравітаційна стала, а M - маса Сонця. За характерний час прольоту?/Cрадіальная компонента швидкості фотона зміниться на GM/(? C) і кут відхилення складе відповідно

    Зручно ввести часто використовується в ОТО характеристику масивного тіла, так званий гравітаційний радіус: < p> Наївне використання полуклассіческіх міркувань дійсно призводить до відповіді

    Саме цей результат був отриманий Ейнштейном в одному з початкових варіантів ОТО. Перша світова війна перешкодила перевірці, несприятливої для теорії. Остаточний, правильний результат ОТО вдвічі більше:

    Гравітаційний радіус Сонця rg? 3 км, а прицільний параметр природно зробити якомога ближче до звичайного радіусу Сонця, що складає 7.

    105 км. Таким чином, для променя світла, що проходить поблизу поверхні

    Сонця, кут відхилення дорівнює 1,75 ". Вимірювання, проведені групою

    Еддінгтона під час сонячного затемнення 1919 року, підтвердили останнє прогноз. Це був справжній тріумф молодий загальної теорії відносності.

    І нарешті, до числа класичних тестів ОТО відноситься також обертання перигелію орбіти Меркурія. Замкнуті еліптичні орбіти - це специфіка нерелятівістского руху в притягає потенціал 1/r. Не дивно, що в ОТО орбіти планет незамкнутих. Малий ефект такого роду зручно описувати як обертання перигелію еліптичної орбіти. Задовго до появи ОТО астрономи знали, що перигелій орбіти Меркурія повертається за століття приблизно на 6000 ". Поворот цей в основному пояснювався гравітаційними збуреннями руху Меркурія з боку інших планет Сонячної системи. Залишався, однак, непереборний залишок

    - близько 40 "на століття. У 1915 році Ейнштейн пояснив це розбіжність у рамках ЗТВ.

    З простих міркувань розмірності можна очікувати, що поворот перигелію за один оборот становить де R - радіус орбіти. Акуратний розрахунок у рамках ЗТВ для орбіти, близькою до кругової, дає

    При радіусі орбіти Меркурія R? 0.6.108 км це дає 43 "у сторіччя, знімаючи таким чином існувала розбіжність . Ясно, до речі, ніж виділяється в цьому відношенні Меркурій: це планета, найближча до Сонця, планета з найменшим радіусом орбіти R. Тому обертання перигелію орбіти у неї максимально.

    Чорні дірки

    Однак роль ОТО аж ніяк не зводиться до дослідження малих поправок до звичайної ньютонівської гравітації. Існують об'єкти, в яких ефекти

    ОТО відіграють ключову роль, важливі стовідсотково. Це так звані чорні дірки.

    Ще у XVIII столітті Мітчел і Лаплас незалежно помітили, що можуть існувати зірки, мають абсолютно незвичайним властивістю: світ не може покинути їх поверхню.Тіло, що володіє радіальної швидкістю v, може залишити поверхню зірки радіусом R і масою M за умови, що кінетична енергія цього тіла mv2/2 перевищує енергію тяжіння GMm/R, тобто при v2> 2GM/R. Застосування останнього нерівності до світла (як ми тепер розуміємо, абсолютно не обгрунтоване) приводить до висновку: якщо радіус зірки менше ніж те світло не може покинути її поверхню, така зірка не світить!

    Послідовне застосування ОТО призводить до такого ж висновку, причому, дуже, правильний критерій кількісно збігається з наївним, необгрунтованим. Величина rg, гравітаційний радіус, вже зустрічалася раніше (див. формулу (7 )).

    Чорна діра - цілком природне назва для такого об'єкта. Властивості його вельми незвичайні. Чорна діра виникає, коли зірка стискається настільки сильно, що підсилюється гравітаційне поле не випускає у зовнішній простір нічого, навіть світло. Тому з чорної діри не виходить ніяка інформація.

    Цікаво виглядає падіння пробного тіла на чорну діру. По годинах нескінченно віддаленого спостерігача це тіло досягає гравітаційного радіуса лише за нескінченну час. З іншого боку, по годинах, встановленим на самому пробному тілі, час цієї подорожі цілком звичайно.

    Численні результати астрономічних спостережень дають серйозні підстави вважати, що чорні діри - це не просто гра розуму фізиків-теоретиків, а реальні об'єкти, що існують по крайней мере в ядрах галактик.

    Пульсар PSR 1913 +16 і гравітаційні хвилі

    Нобелівська премія з фізики за 1993 рік була присуджена Халс і Тейлору за дослідження пульсара PSR 1913 + 16 (літери PSR означають пульсар, а цифри відносяться до координат на небесній сфері: пряме сходження 19h13h, відмінювання 16 o). Дослідження властивостей випромінювання цього пульсара показало, що він є компонентом подвійної зірки. Іншими словами, у нього є компаньйон, і обидві зірки обертаються навколо спільного центру мас. Відстань між цим Пульсар і його компаньйоном складає всього 1,8. 106 км.

    Якби невидимий компаньйон був звичайною зіркою з характерним радіусом

    ~ 106 км, то спостерігалися б, очевидно, затемнення пульсара. Однак нічого подібного не відбувається. Докладний аналіз спостережень показав, що невидимий компонент - це не що інше, як нейтронна зірка.

    Існування нейтронних зірок теоретично було передбачене ще в 30-і роки. Вони утворюються в результаті бурхливого гравітаційного стиснення масивних зірок, що супроводжується вибухом найновіших. Після вибуху тиск у залишився ядрі масивної зірки продовжує наростати, електрони з протонами зливаються (з випусканням нейтрино) на нейтрони.

    Утворюється дуже щільна зірка з масою, трохи більшої маси Сонця, але дуже малого розміру, порядку 10 -- 15 км, що не перевищує розмір астероїда. Поза сумнівом, спостереження нейтронних зірок вже саме по собі є видатним відкриттям.

    Крім того, ретельне дослідження руху цієї подвійної зірки дало нове підтвердження передбачення ЗТВ, який стосується незамкнутість еліптичних орбіт. Оскільки гравітаційні поля в даній системі дуже великі, періастр орбіти обертається незрівнянно швидше, ніж перигелій орбіти Меркурія, він повертається на 4,2 o на рік. Вивчення цього та інших ефектів дозволило також визначити з високою точністю маси пульсара і нейтронної зірки. Вони рівні, відповідно, 1,442 і 1,386 маси Сонця.

    Але і це далеко не все.

    Ще в 1918 році Ейнштейн передбачив на основі ОТО існування гравітаційного випромінювання. Добре відомо, що електрично заряджені частинки, будучи прискореними, випромінюють електромагнітні хвилі. Аналогічно, масивні тіла, рухаючись з прискоренням, випромінюють гравітаційні хвилі - брижі геометрії простору, що поширюється теж зі швидкістю світла.

    Слід зауважити, що аналогія ця неповна (втім, як практично і будь-яка інша). Одна з відмінностей між електромагнітними і гравітаційними хвилями, що має досить бурх?? про істотний характер, полягає в наступному. На відміну від випадку електромагнітного поля щільність енергії гравітаційного поля, гравітаційної хвилі локально, в даній точці, можна завжди звернути в нуль підходящим вибором системи координат. Свого часу, років 60 - 70 тому, ця обставина розглядалася як серйозна трудність теорії. Потім, однак, зміст його був прояснене, і проблема була знята. Проте, мабуть, варто зупинитися на цьому питанні в цiй, по суті науково-популярної, статті з таких причин. В останні роки в нашій країні в деяких публікаціях, які претендують на серйозний науковий характер, а також у науково-популярній літературі з'явилися твердження про те, що можливість звернення до нуль локальної щільності енергії гравітаційного поля є корінним, принциповим дефектом ОТО. < p> Насправді ж нічого страшного в цьому факті немає. Він - прямий наслідок принципу еквівалентності. Дійсно, як уже згадувалося вище, переходячи в систему, пов'язану з вільно падаючим ліфтом, ми звертаємо в нуль напруженість гравітаційного поля. Цілком природно, що в цій системі дорівнює нулю і щільність енергії гравітаційного поля. (Це міркування належить С. І. Літерату, вчителю середньої школи N 130 м.

    Новосибірська.)

    Звідси, однак, зовсім не випливає, що гравітаційні хвилі - всього лише гра розуму , математична абстракція. Це в принципі що спостерігається фізичне явище. Так, наприклад, стрижень, що знаходиться в полі гравітаційної хвилі, відчуває деформації, що змінюються з її частотою.

    На жаль, застереження «в принципі» аж ніяк не випадкова: маса будь-якого об'єкта на

    Землі настільки мала, а рух її настільки повільно, що генерація гравітаційного випромінювання в земних умовах абсолютно незначна, не видно скільки-небудь реального способу зареєструвати таке випромінювання.

    Існує ряд проектів створення детекторів гравітаційного випромінювання від космічних об'єктів. Однак і тут реальних результатів досі немає.

    Слід також сказати, що, хоча щільність енергії гравітаційного поля в будь-якій точці можна за своїм бажанням звернути в нуль вибором відповідної системи координат, повна енергія цього поля у всьому обсязі , повний його імпульс мають цілком реальний фізичний сенс (звичайно, якщо поле досить швидко зменшується на нескінченності). Так само спостерігається, добре визначеною величиною є і втрата енергії системою за рахунок гравітаційного випромінювання.

    Все це має саме пряме відношення до Пульсару PSR 1913 +16. Ця система також має випромінювати гравітаційні хвилі. Їх енергія в даному випадку величезна, вона порівнянна з повною енергією випромінювання Сонця. Втім, навіть цього недостатньо, щоб безпосередньо зареєструвати ці хвилі на

    Землі. Однак енергія гравітаційних хвиль може черпати лише з енергії орбітального руху зірок. Падіння останньої призводить до зменшення відстані між зірками. Так от, ретельні вимірювання імпульсів радіовипромінювання від пульсара PSR 1913 +16 показали, що відстань між компонентами цієї подвійної зірки зменшується на кілька метрів на рік у повній згоді з прогнозом ОТО. Цікаво, що втрата енергії подвійною зіркою за рахунок гравітаційного випромінювання була вперше розрахована

    Ландау та Ліфшицем, вони помістили цей розрахунок в якості навчального завдання до першого видання своєї чудової книги-Теорія поля », яке вийшло в

    1941 році.

    Гравітаційні лінзи та коричневі карлики

    І нарешті, сюжет, ще більш свіжий, ніж пульсар PSR 1913 +16. Він тісно пов'язаний, однак, з ідеєю, що виникла ще на зорі ОТО. У 1919 році Еддінгтон і Лодж незалежно помітили, що, оскільки зірка відхиляє світлові промені, вона може розглядатися як своєрідна гравітаційна лінза.

    Така лінза зміщує видиме зображення зірки-джерела по відношенню до її істинному стану.

    Перша наївна оцінка може привести до висновку про повної безнадії спостереження ефекту. З простих міркувань розмірності можна було б зробити висновок, що зображення виявиться зрушеним на кут близько rg/d, де rg - гравітаційний радіус лінзи, а d - характерний відстань в задачі.

    Навіть якщо взяти за лінзи скупчення, що складається з 104 зірок, а для відстані прийняти оцінку d ~ 10 світлових років, то й тоді цей кут становив би лише 10-10 радіан. Дозвіл подібних кутів практично неможливо.
    | |
    | Рис. 2. Гравітаційна лінза. Осесиметричних випадок. |
    | S - джерело, L - лінза; O - спостерігач |

    Однак така наївна оцінка просто невірна. Це випливає, зокрема, з дослідження найпростішого випадку співвісні розташування джерела S, лінзи

    L і спостерігача O (мал. 2). Завдання це була розглянута в 1924 році

    Хвольсона (професор Петербурзького університету, автор п'ятитомного курсу фізики, широко відомого на початку століття) і через 12 років

    Ейнштейном. Звернемося до неї і ми. Ясно, що для будь-якої відстані d1 між джерелом і лінзою, d - між лінзою і спостерігачем для будь-якого гравітаційного радіусу rg лінзи (зірки або скупчення зірок) знайдеться таке мінімальна відстань? між променем з джерела і лінзою, при якому цей промінь потрапляє в приймач. При цьому зображення джерела заповнюють коло, яку спостерігач бачить під кутом? Кути? і? 1 малі, так що? = h/d,? 1 = h/d а, крім того, h =? Звідси легко знаходимо

    З іншого боку, для? справедлива, очевидно, формула (8). Таким образом,

    І нарешті, що цікавить нас кут становить

    Отже, правильний порядок величини кутових розмірів зображення не rg/d, а? Rg/d (ми вважаємо тут, що всі відстані по порядку величини однакові). Він виявився набагато більше перших, наївною, оцінки, і це радикально змінює ситуацію з можливістю спостереження ефектів гравітаційних лінз.
    | |
    | Рис.3. Гравітаційна лінза. Загальний випадок. |
    | S - проекція джерела на фронтальну площину, |
    | L - проекція лінзи, I1, I2 - зображення джерела |

    Зображення джерела у вигляді кола (її прийнято називати кільцем

    Ейнштейна), що створюється гравітаційної лінзою при аксиально-симетричному розташування, реально спостерігалося. Зараз відомо декілька джерел в радіодіапазоні, які виглядають саме так, кільцеподібною.

    Якщо, однак, гравітаційна лінза не лежить на прямій, що сполучає джерело з спостерігачем, картина виявляється іншою. У випадку сферично-симетричної лінзи виникають два зображення (рис. 3), одне з яких лежить всередині кільця Ейнштейна, відповідного осесиметричної картині, а інша - зовні. Подібні зображення також спостерігалися, вони виглядають як подвійні квазари, як квазари-близнюки.

    Якщо джерело рухається, то переміщуються і обидва зображення. Поки яскравості обох порівнянні з яскравістю джерела, для оцінки кутового відстані між ними все ще можна використовувати вираз (10). Якщо маса зірки, яка є лінзи, невелика, скажімо на два - три порядки величини менше маси Сонця, то дозволити такий кут між зображеннями, ~ 0,001 ", практично неможливо. Проте виявити подібне явище можна. Справа в тому, що при зближенні зображень їх сумарна яскравість зростає. Явище це, так зване мікролінзірованіе, має досить специфічний характер: зростання яскравості та її подальше падіння відбуваються симетрично в часі, причому зміна яскравості відбувається однаково на всіх довжинах хвиль (кут відхилення (10) не залежить від довжини хвилі ).

    Пошуки мікролінзірованія, які велися протягом декількох років двома групами астрономів, австралійсько-американської і французької, не просто привели до виявлення ефекту. Таким чином був відкритий новий клас небесних тіл: слабосветящіеся карликові зірки, так звані коричневі карлики, саме вони відіграють роль мікролінз. Все це відбулося зовсім недавно. Якщо ще в січні 1994 року було відомо лише два - три подібні події, то в даний час вони вже обчислюються десятками.

    Воістину першокласне відкриття в астрономії.

    Висновок

    ОТО - завершена фізична теорія. Вона завершена у тому ж сенсі, що і класична механіка, класична електродинаміка, квантова механіка.

    Подібно до них , вона дає однозначні відповіді на фізично осмислені питання, дає чіткі передбачення для реально здійсненні спостережень і експериментів. Однак, як і будь-яка інша фізична теорія, ОТО має свою область застосування. Так, поза цієї області лежать надсильні гравітаційні поля, де важливі квантові ефекти. закінченою квантової теорії гравітації не існує.

    ОТО - дивовижна фізична теорія. Вона дивовижна тим, що в її основі лежить, по суті, лише один експериментальний факт, до того ж відомий задовго до створення ОТО (всі тіла падають в полі тяжіння з одним і тим же прискоренням). Дивна тим, що вона створена у великій мірі однією людиною. Але перш за все ОТО дивна своєю надзвичайною внутрішньої стрункістю, красою. Не випадково Ландау говорив, що справжнього фізика-теоретика можна розпізнати по тому, випробував людина захоплення при першому ж знайомстві з ОТО.

    Приблизно до середини 60-х років ОТО перебувала значною мірою поза основної лінії розвитку фізики. Та й розвиток самої ОТО аж ніяк не було дуже активним, воно зводилося в великій мірі до з'ясування певних тонких місць, деталей теорії, до вирішення нехай важливих, але досить приватних завдань. І не випадково ще на моїй пам'яті шановний фізик старшого покоління не радив молодим теоретикам займатися ОТО. «Це наука для літніх людей», - говорив він .

    Ймовірно, одна з причин такої ситуації полягає в тому, що ОТО виникла в певному сенсі дуже рано, Ейнштейн обігнав час. З іншого боку, вже в його роботі 1915 теорія була сформульована в досить завершеному вигляді. Не менш важливо й те обставина, що наглядова база ОТО залишалася дуже вузькою. Відповідні експерименти надзвичайно важкі. Достатньо нагадати, що червоне зміщення вдалося виміряти лише через майже 40 років після того, як було виявлено відхилення світла в поле Сонця. < p> Проте в даний час ОТО - бурхливо розвивається область сучасної фізики. Це результат величезного прогресу спостережної астрономії, розвитку експериментальної техніки, вражаючого просування в теорії.

    Використана література:

    1. Нарлікар Дж. Гравітація без формул: Пер. з англ. С. І. Блинникова. -

    М.: Світ, 1985.

    2. Новиков И. Д. Енергетика чорних дірок. - М.: Знание, 1986.

    .

    3. Берков А.В., Кобзар І. Ю. Теорія тяжіння Ейнштейна. Загальні принципи та експериментальні слідства.. # 151ж М .: МИФИ, 1989;

    Берков А.В., Кобзар І. Ю. Програми теорії тяжіння Ейнштейна до астрофізики та космології. - М.: МИФИ, 1990.

    -- ---------------------< br>

         
     
         
    Реферат Банк
     
    Рефераты
     
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

     

     
     
     
      Все права защищены. Reff.net.ua - українські реферати !