Черные дыры и складки времени. Дерзкое наследие Эйнштейна - Кип Торн

60 [Если записать уравнения Максвелла… (см. рис. 1.1л, б)] Этот пример с началами и концами силовых линий и его иллюстрация на рис. 1.1 представляет собой мою попытку перевести на доступный язык картинок один из выводов, следующих из уравнений Максвелла, над объяснением которого бились Лоренц, Лармор и Пуанкаре. Подробнее об этом можно узнать: с. 123–130 Pais (1982).

60-61 [Если бы фицджеральдовское сокращение… «замедляет» время.] Для того чтобы сделать уравнения красивыми, нужно было не только ввести сокращение объектов и замедление времени, но также признать, что одновременность событий относительна, т. е. зависит от того, как движется наблюдатель. Лоренц, Лармор и Пуанкаре учитывали это наравне с сокращением объектов и замедлением времени, однако в этом месте я для упрощения опустил это здесь, остановившись на понятии одновременности ниже в этой же главе.

62 [ «Я все более и более убеждаюсь… неверна».] Документ 52 в ЕСР-1, Документ 8 в (Einstein and Marie, 1992).

62 [В течение последующих шести лет… замедления времени.] Здесь я немного фантазирую. Достоверно неизвестно, насколько серьезно Эйнштейн занимался данной проблемой в 1899–1905. Согласно Pais (1982, часть 6Ь), в это время Эйнштейн еще не знал о выводах Лоренца, Лармора и Пуанкаре касательно сокращения длины и замедления времени, следующих из уравнений Максвелла. Если вдаваться в технические подробности, он знал о следствиях, получаемых из преобразований Лоренца в первом порядке разложения по скорости (включая нарушение одновременности), но не во втором, где появляется замедление времени и сокращение длины. С другой стороны, он, скорее всего, знал о выводах Фицджеральда-Лоренца о том, что из опытов Майкельсона-Морли может следовать сокращение длины, и мы знаем, что он в своей работе 1905 г. по специальной теории относительности привел свои собственные полные формулы для преобразований Лоренца и все следствия из них, включая сокращение длины, замедление времени и нарушение одновременности.

63 [Энергичной и волевой Милеве Марич,] Описание личности Марич, основанное в основном на ее любовной переписке с Эйнштейном, см. (Renn and Schulmann, 1992); сами любовные письма см. ЕСР-1 и (Einstein and Marie, 1992).

63 [ «Я совершенно уверен… плохую рекомендацию».] Документ 94 в ЕСР-1,

Документ 95 в (Einstein and Marie, 1992).

63 [ «Я давно бы нашел… наделил его толстой шкурой».] Документ 100 из ЕСР-1.

63 [ «Из-за этой мисс Марич… терпеть ее не могу».] Документ 138 из ЕСР-1.

63 [ «Эта леди… бессердечные и злые люди!»] Документ 125 из ЕСР-1.

63 [ «Я вне себя от радости… из моих бывших учителей».] Документ 104 из ЕСР-1.

64 [рождение у них внебрачного ребенка… в пуританской Швейцарии;] ЕСР-1, Эйнштейн и Марич (1992).

64-65 [Большую часть этого времени он проводил в изучении физики и размышлениях о ней,] Я предполагаю, основываясь на различных биографических данных об Эйнштейне, что он проводил свое свободное время именно так.

65 [ «Он сидел в кабинете… погрузился в работу».] Seeling (1956), согласно цитате Clark (1971).

65 [Иногда все же общение помогало… «Лучшего слушателя… во всей Европе».] Обратите внимание на дискуссию на с. xxvi (Renn and Schulmann, 1992) о вкладе Бессо в работу Эйнштейна.

72 [Это доказательство… придумано Эйнштейном в 1905 г.] Часть 2 Документа 23 из ЕСР-2.

72 [То, что пространство и время… в конце XX века.] См., например, приложение в (Will, 1986).

74 [Эйнштейн, предположив…пришел к своему принципу относительности:]

Как выяснил Pais (1982, часть 6b.6), Анри Пуанкаре сформулировал упрощенный вариант принципа относительности (назвав его «принцип относительности») за один год до Эйнштейна, однако он не понимал его значимости.

78 [Статья Эйнштейна… и опубликована.] Документ 23 из ЕСР-2.

Общее замечание к главе 2. Большая часть информации о жизни Эйнштейна основана на общеизвестных биографических изданиях: (Pais, 1982; Hoffman, 1972; Clark, 1971; Einstein, 1949;

Frank, 1947). В большинстве случаев я не привожу отдельно ссылки на цитаты и факты, взятые из этих источников. В ближайшее время с публикацией сборников, следующих за ЕСР-1 и ЕСР-2, должны стать доступны новые исторические материалы.

В этой главе я старался проследить тот путь, которым шел Эйнштейн от специальной теории относительности к созданию общей теории относительности. По необходимости я многое упрощал и излагал свое описание современным языком, а не тем, которым пользовался Эйнштейн. Более аккуратную реконструкцию интеллектуального пути Эйнштейна см. (Pais, 1982).

83 [Представление о пространстве и времени… независимая реальность.] Обращение Германа Минковского к 80-й Ассамблее немецких физиков и естествоиспытателей в Кельне 21 сентября 1908 г. В переводе на английский опубликовано в (Lorentz, Einstein, Minkowski and Weyl, 1923).

90 [Другое несоответствие… неверной интерпретации астрономических наблюдений.] Казалось, что Луна слегка ускоряет свое движение по орбите вокруг Земли, эффект, который не могли объяснить законы Ньютона. В 1920 г. Г.Тейлор и Х.Джеффрис поняли, что на самом деле Луна не ускоряется. Напротив, это замедляется вращение Земли из-за того, что Луна за счет гравитационного притяжения водит по ней приливные волны. Наблюдая за движением Луны с учетом уменьшения скорости вращения Земли, астрономы правильно объяснили ее кажущееся ускорение. См. (Smart, 1953).

92 [Пригласили написать… Jahrbuch der Radioaktivitat und Electronik.] Эта замечательная обзорная статья Эйнштейна была опубликована как Документ 47 в ЕСР-2.

97 [Эйнштейн открыл гравитационное замедление… представлен на Врезке 2.4,] Рассуждения Эйнштейна, приведенные на Врезке 2.4, были впервые опубликованы в работе (Einstein, 1911).

97 [Начиная работать над обзорной статьей в 1907 г… Jahrbuch der Radioaktivitat und Electronik,] Документ 47 из ЕСР-2.

99 [Жизнь профессора… читал блестяще.] См. (Frank, 1947), с. 89–91.

113 [Все эти выводы… 25 ноября.] (Einstein, 1915).

114-115 Врезка 2.6: Примечание для тех, кто знаком с математической формулировкой общей теории относительности: описание уравнения поля Эйнштейна, данное здесь, соответствует формуле: R//=4πG(T// + Tхх+Tyy+Tzz, где R// — временная диагональная компонента тензора Риччи, G — гравитационная постоянная, T// — плотность массы, выраженная в единицах энергии (см. Врезку 5.2), и Tхх+Tyy+Tzz — сумма основных давлений по трем ортогональным направлениям, см. с. 406 МТУ. Если эта временная диагональная компонента уравнения поля Эйнштейна выполняется во всех системах отсчета, то все остальные его девять компонент также будут выполняться.

115 [Просматривая научные публикации… не были переведены на английский вплоть до 1993 года!] Статьи Эйнштейна и права на их переиздание были предметом юридических баталий в течение нескольких десятилетий. Русское издание его избранных статей было подготовлено и издано в то время, когда Советский Союз еще не присоединился к Международной конвенции по авторским правам. В настоящее время есть гораздо более полное и последовательное издание на английском языке, его первые тома обозначаются как ЕСР-1 и ЕСР-2.

117 [ «Важным результатом этого исследования… реальности».] (Einstein, 1939).

118 [В 1783 г. британский натурфилософ Митчелл… должны выглядеть] (Michell, 1784). Обсуждения этой работы: см., например, (Gibbons, 1979; Schaffer, 1979; Israel, 1987, а также Einstein, 1991).

119 [Через тринадцать лет… последующих изданий своей книги.] (Лаплас, 1796, 1799). Обсуждение публикаций Лапласа о темных звездах вы можете найти в (Israel, 1987) и (Eisenstaedt, 1991). Айзенштэт обсуждал неудачную попытку проверить с помощью наблюдений предсказание Митчелла о гравитационном торможении света, излучаемого массивными звездами, и то влияние, которое эта попытка могла оказать на решение Лапласа исключить темные звезды из третьего издания его книги.

127 [Джим Браулт… предсказаниями Эйнштейна.] Подробное обсуждение экспериментальной проверки законов тяготения общей теории относительности Эйнштейна можно найти здесь: (Will, 1986).

128 [Однако мало кто… плотных звезд.] Обсуждение первых откликов на Шварцшильдовскую геометрию и первых исследований в этой области см. (Eisenstaedt, 1982). Более широко история, охватывающая период с 1916 по 1974 гг. представлена (Israel, 1987).

131 [В 1939 г. Эйнштейн опубликовал… не могут существовать.] (Einstein, 1939).

131-132 [Для подтверждения… по логике Эйнштейна,] (Schwarzschild, 1916b).

134 [ «Я уверен… огромную опасность».] (Israel, 1990).

135 [ «Существует удивительная… об этом можно подумать».](18гае1, 1990).

Общее замечание к главе 4. Рассказ об исторических событиях, затронутых в этой главе, основан на: 1) личных беседах с С. Чандрасекаром за последние двадцать пять лет; 2) записанном мной с ним интервью (ИНТ-Чандрасекар); 3) написанной им книге об Эддингтоне (Чандрасекар, 1983а) и 4) прекрасной его биографии (Wali, 1991). Кроме особых случаев, я не ссылаюсь по каждому поводу на конкретные источники. Научные публикации Чандрасекара о белых карликах собраны вместе в сборнике (Chandrasekhar, 1989).