<< 4.3 Problemy polevoi formulirovki OTO | Oglavlenie | Literatura k Lekcii 4 >>
- 4.4.1 Tozhdestvo Kaca-Bichaka-Linden-Bella
- 4.4.2 Tozhdestvo Neter dlya polevogo lagranzhiana
- 4.4.3 Superpotencial v polevoi formulirovke OTO
- 4.4.4 Sravnenie rezul'tatov metoda Neter-Belinfante i polevogo podhoda
- 4.4.5 Razreshenie neopredelennosti Boul'vara-Dezera
4.4 Metod Neter-Belinfante i polevoi podhod k OTO
Kombinaciya etih dvuh metodov pozvolyaet razreshit' opisannye v predydushei chasti problemy. Rezul'taty etoi chasti byli dolozheny na seminare [24].
4.4.1 Tozhdestvo Kaca-Bichaka-Linden-Bella
Napomnim kak byl poluchen zakon sohraneniya KBL [25].
Dlya lagranzhiana
kotoroe zatem preobrazovano v zakon sohraneniya (sm. (1.29) v lekcii 1):
Esli v processe preobrazovanii (4.34) ne ispol'zovat' uravnenii Einshteina i ne vezde yavno predstavlyat' , to vmesto (4.35) my poluchim tozhdestvo
gde superpotencial kak i prezhde (sm. (31) v lekcii 1) imeet vid:
a tok v levoi chasti (4.36) imeet bolee obshii vid, chem v (4.35).
4.4.2 Tozhdestvo Neter dlya polevogo lagranzhiana
Gravitacionnyi lagranzhian v polevoi formulirovke (sm. (4.26))
est'
yavnaya forma kotorogo
Teper' ispol'zuem tozhdestvo Neter
, chtoby preobrazovat' ego k vidu:
gde
Vychtem iz tozhdestva (4.36) tozhdestvo (4.41), uchtem ravenstvo
svyaz' (4.39), opredelenie (4.42) i poluchim novoe tozhdestvo:
predstavlennoe v terminah polevogo podhoda.
4.4.3 Superpotencial v polevoi formulirovke OTO
Eshe raz zapishem obshee uravnenie polevoi vormulirovki:
gde
Teper', konechno, istochnik v (4.45) ne yavlyaetsya simmetrichnym tenzorom energii-impul'sa, sootvetstvuyushim dinamicheskomu lagranzhianu (4.25): . Posle podstanovki uravneniya (4.45) v tozhdestvo (4.43) poluchim:
Obsudim eto uravnenie. Prezhde vsego, eto est' analog uravneniya KBL (4.35), zdes' v pravoi chasti takzhe stoit divergenciya teper' ot novogo superpotenciala . Sledovatel'no, levaya chast' est' sohranyayushiisya tok. V zakone sohraneniya uchastvuyut proizvol'nye vektory i ono spravedlivo na proizvol'no iskrivlennyh fonah. Takim obrazom mozhno zaklyuchit', chto postroenie (4.46) reshaet srazu pervye tri problemy polevogo podhoda, otmechennye v predydushei chasti.
Pochemu etot uspeh ne byl dostignut ran'she? Okazyvaetsya bylo oshibochnym predpolozhenie (dlya postroeniya sohranyayushegosya toka na proizvol'nom fone) ispol'zovat' istochnik v pravoi chasti (4.44), opredelennyi standartnym obrazom v (4.30). Okazyvaetsya neobhodimo ispol'zovat' vozmusheniya . Otmet'te takzhe, chto v levoi chasti (4.46) soderzhitsya chlen vzaimodeistviya s fonom, prodeklarirovannyi kachestvenno nami ran'she [13]. Z-chlen v (4.46), kak i vezde, obrashaetsya v nul' dlya vektorov Killinga fona.
4.4.4 Sravnenie rezul'tatov metoda Neter-Belinfante i polevogo podhoda
Glavnym rezul'tatom lekcii 2 bylo postroenie
zakona sohraneniya (sm. (24) v lekcii 2):
a superpotencial predstavlyaet soboi summu KBL superpotenciala i popravki Belinfante:
Perepishem uravnenie (4.46) v kompaktnom vide:
gde
Okazyvaetsya, chto popravka Belinfante, opredelennaya v (23) v lekcii 2
i spinovyi chlen (4.42)
sovpadayut:
.
Uchityvaya etot fakt v (4.49) i v superpotenciale v
(4.51), zaklyuchaem
= | |||
= |
i (poslednee ravenstvo proveryaetsya takzhe pryamym vychisleniem). Poetomu dlya (4.47) i (4.50) sleduet:
Takim obrazom vse svoistva issledovannye v lekcii 2 v polnoi mere otnosyatsya k . Podvedem itog:
- Zakon sohraneniya (4.50) poluchen v ramkah polevogo podhoda i yavlyaetsya tochno uravneniem (4.47), kotoroe est' sledstvie metoda Neter-Belin- fante. Dva raznyh podhoda na urovne samyh obobshennyh zakonov sohraneniya dayut edinyi otvet.
Sravnivaya tenzory energii-impul'sa (4.48) i v (4.51) nahodim, chto tenzory energii-impul'sa gravitacionnogo polya ne sovpadayut: . (Tol'ko dlya sluchaya, kogda i my poluchaem, chto dolzhno byt' .) Tem ne menee, s ispol'zovaniem fonovyh i dinamicheskih uravnenii Einshteina ravenstvo (4.52) podtverzhdaetsya pryamymi raschetami. Takaya situaciya govorit o slozhnosti v opredelenii, naprimer, energii gravitacionnyh voln na dostatochno slozhnyh fonah. Na etu problemu v chastnoi besede ukazal Kopeikin [26].
4.4.5 Razreshenie neopredelennosti Boul'vara-Dezera
Teper' rassmotrim poslednyuyu:
chetvertuyu problemu polevogo podhoda --
eto neopredelennost' v vybore razbienii (4.31).
Esli my vyberem proizvol'noe iz razbienii (4.31):
Raznica lish' v tom, chto argument v etom uravnenii zavisit ot vybora razbieniya (4.53) i vyrazhaetsya cherez nego kak
Napomnim, chto superpotencial lineen po svoim argumentam . No esli , togda . Eto oznachaet, chto neopredelennost' Boul'vara-Dezera v superpotenciale imeet mesto nachinaya so vtorogo poryadka.
Vernemsya k metodu Neter-Belinfante: ne bylo ogranichenii v vybore peremennyh, my mogli vybrat' lyubuyu iz nih: ! V rezul'tate, konechnym i lineinym okazalsya edinstvenno KBL superpotencial, , a zatem novyi superpotencial, . Tol'ko dlya vybora (4.31), ili v (4.55), edinstvenno superpotencial v (4.54) i sovpadayut. Etot fakt svidetel'stvuet o preimushestve vybora (4.22). Sushestvuyut i drugie pokazaniya v pol'zu etogo vybora i razbieniya, sootvetvuyushego emu. Superpotencial Abbotta-Dezera [22] yavlyaetsya odnim iz nabora (4.54), a imenno: . Odnako my [27] pokazali, chto takoi superpotencial ne daet pravil'nogo Bondi-Saksa impul'sa na nulevoi beskonechnosti, to est' ne udovletvoryaet odnomu iz osnovnyh estestvennyh testov, v to vremya kak daet nuzhnyi rezul'tat.
<< 4.3 Problemy polevoi formulirovki OTO | Oglavlenie | Literatura k Lekcii 4 >>
Publikacii s klyuchevymi slovami:
zakony sohraneniya - Obshaya teoriya otnositel'nosti - gravitaciya
Publikacii so slovami: zakony sohraneniya - Obshaya teoriya otnositel'nosti - gravitaciya | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> |