ЭФИР ВОЗВРАЩАЕТСЯ Но было ли изгнание окончательным и бесповоротнымЗа сто лет теория Эйнштейна продемонстрировала свою состоятельность в многочисленных экспериментах и наблюдениях как на Земле, так и в окружающем нас пространстве, и пока нет никаких оснований для замены ее на что то еще. Но являются ли теория относительности и эфир взаимоисключающими понятиями Парадоксально, что нет При определенных условиях эфир и выделенная система отсчета могут существовать, не противореча теории относительности, по крайней мере ее принципиальной части, которая подтверждена экспериментально. Чтобы понять, как такое может быть, мы должны углубиться в самое сердце теории Эйнштейна лоренцеву симметрию. Лоренц вывел, что уравнения электродинамики обладают симметрией только относительно неких новых преобразований. Иными словами, трехмерное пространство и время объединялись в единый четырехмерный объект пространство время. В 1. 90. 5 году великий французский математик Анри Пуанкаре назвал эти преобразования лоренцевыми, а Эйнштейн взял их за основу своей специальной теории относительности СТО. Он постулировал, что законы физики должны быть неизменными для всех наблюдателей в инерциальных движущихся без ускорения системах отсчета, причем формулы перехода между последними задаются не галилеевыми, а лоренцевыми преобразованиями. Этот постулат получил название Лоренц инвариантность наблюдателя ЛИН и в рамках теории относительности не должен нарушаться ни в коем случае. Чтобы понять разницу между ЛИН и ЛИЧ, обратимся к примерам. ДИНАМИКА ТОНКИХ ОБОЛОЧЕК И ГАЗА В ГРАВИТАЦИОННОМ ПОЛЕ ЧЕРНОЙ ДЫРЫ. Теория и эксперимент в гравитационной физике. Энергоатомиздат, Москва 1985. Новиков, В. П. Параметризо. ППН формализм применим когда гравитационные поля слабы, а скорости движения. Теория и эксперимент в гравитационной физике Пер. Логунов А А, Лоскутов Ю М ТМФ 66 150 1986 Logunov A A. Перевод, Уилл К Теория и эксперимент в гравитационной физике. Возьмем двух наблюдателей, один из которых находится на перроне, а другой сидит в поезде, проезжающем мимо без ускорения. ЛИН означает, что законы физики должны быть одинаковы для них. Пусть теперь наблюдатель в поезде встанет и начнет двигаться относительно поезда без ускорения. ЛИЧ означает, что законы физики должны по прежнему быть одинаковы для этих наблюдателей. В данном случае ЛИН и ЛИЧ это одно и то же движущийся наблюдатель в поезде просто создает третью инерциальную систему отсчета. Однако можно показать, что в некоторых случаях ЛИЧ и ЛИН нетождественны, и поэтому при сохраненном ЛИН может происходить нарушение ЛИЧ. Понимание этого феномена требует введения понятия спонтанно нарушенной симметрии. Мы не будем вдаваться в математические подробности, просто обратимся к аналогиям. Аналогия первая. Уравнения теории гравитации Ньютона, управляющие законами движения планет, имеют трехмерную вращательную симметрию то есть неизменны при преобразованиях вращения в трехмерном пространстве. Однако Солнечная система, будучи решением этих уравнений, тем не менее нарушает эту симметрию, так как траектории планет располагаются не на поверхности сферы, а на плоскости, имеющей ось вращения. Группа трехмерных вращений группа O3, говоря математическим языком на конкретном решении спонтанно нарушается до группы двухмерных вращений на плоскости O2. D0%9F%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B5%D1%80_%D0%A2%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80_1.jpg' alt='Уилл Эксперимент В Гравитационной Физике 1985' title='Уилл Эксперимент В Гравитационной Физике 1985' />Аналогия вторая. Поставим стержень вертикально и приложим к его верхнему торцу силу, давящую вертикально вниз. Несмотря на то что сила действует строго вертикально и стержень изначально абсолютно прямой, он изогнется в сторону, причем направление изгиба будет случайным спонтанным. Говорят, что решение форма стержня после деформации спонтанно нарушает начальную группу симметрии двухмерных вращений на плоскости, перпендикулярной стержню. Аналогия третья. Предыдущие рассуждения касались спонтанного нарушения вращательной симметрии O3. Пришло время для более общей лоренцевой симметрии, SO1,3. Представим, что мы уменьшились настолько, что смогли проникнуть внутрь магнита. Там мы увидим множество магнитных диполей доменов, выстроенных в одном направлении, которое называется направлением намагниченности. Сохранение ЛИН означает, что под каким бы углом зрения мы ни находились по отношению к направлению намагниченности, законы физики не должны меняться. Следовательно, движение какой нибудь заряженной частицы внутри магнита не должно зависеть от того, стоим мы боком по отношению к ее траектории или лицом. Уилл Эксперимент В Гравитационной Физике 1985' title='Уилл Эксперимент В Гравитационной Физике 1985' />Однако движение частицы, которая бы двигалась нам в лицо, будет отличным от движения той же частицы вбок, так как сила Лоренца, действующая на частицу, зависит от угла между векторами скорости частицы и направления магнитного поля. В этом случае говорят, что ЛИЧ спонтанно нарушена фоновым магнитным полем создавшим выделенное направление в пространстве, тогда как ЛИН сохранена. Тогда можно легко объяснить, почему мы до сих пор не обнаружили отклонений от СТО просто подавляющее большинство решений, физически реализующих то или иное наблюдаемое явление или эффект, сохраняют лоренцеву симметрию, и только некоторые нет или отклонения столь малы, что пока лежат за пределами наших экспериментальных возможностей. Эфир может быть как раз таким ЛИЧ нарушающим решением каких нибудь полевых уравнений, полностью совместимых с ЛИН. Вопрос каковы поля, играющие роль эфира, существуют ли они, как их описать теоретически и обнаружить экспериментальноПредисловие к фрагментам из книги Неопределенность, Гравитация, Космос. Теория и эксперимент в гравитационной физике. Уилл Эксперимент В Гравитационной Физике 1985' title='Уилл Эксперимент В Гравитационной Физике 1985' />Изучая уравнения Максвелла и эксперимент МайкельсонаМорли, в 1899 году Хендрик Лоренц заметил, что при преобразованиях. Теория и эксперимент в гравитационной физике. Уилл Эксперимент В Гравитационной Физике 1985' title='Уилл Эксперимент В Гравитационной Физике 1985' />ТЕОРИИ, ДОПУСКАЮЩИЕ НАРУШЕНИЕ ЛОРЕНЦ СИММЕТРИИ. Теоретических примеров, когда лоренцева симметрия может нарушаться как спонтанно, так и полностью, уже известно достаточно много. Приведем только самые интересные из них. Вакуум Стандартной модели. Стандартной моделью СМ называется общепризнанная релятивистская квантовая теория поля, описывающая сильное, электромагнитное и слабое взаимодействия. Как известно, в квантовой теории физический вакуум не абсолютная пустота, он заполнен рождающимися и уничтожающимися частицами и античастицами. Такая флуктуирующая. Пространство время в квантовой теории гравитации. В квантовой гравитации предметом квантования служит само пространство время. Предполагается, что на очень малых масштабах обычно порядка планковской длины, то есть около 1. N бран, как называют их сторонники теории струн и М теории, см. В каждом из этих случаев лоренцева симметрия может нарушаться. Теория струн. В 1. Алан Костелеки Kostelecky, Стюарт Самуэль. Samuel и Робертус Поттинг Potting продемонстрировали, каким образом нарушения. Лоренц и CPT симметрии могут происходить в теории суперструн. Это, впрочем. не удивительно, так как теория суперструн еще далека от своей завершенности она. Виктор Козлов Ноты. Поэтому в последнем случае она пока предсказывает практически все, что угодно. Во время второй. Конкретная форма теории до сих пор неизвестна, но известны некоторые ее свойства и решения описывающие многомерные мембраны. В частности, известно, что М теория необязательно должна быть Лоренц инвариантной причем не только в смысле ЛИЧ, но и в смысле ЛИН. Более того, это может быть нечто принципиально новое, в корне отличное от стандартной квантовой теории поля и теории относительности. Некоммутативные теории поля. В этих экзотичных теориях пространственно временные координаты некоммутативные операторы, то есть, например, результат умножения координаты x на координату y не совпадает с результатом умножения координаты y на координату x, и лоренцева симметрия также нарушается. Сюда же можно отнести и неассоциативные теории поля, в которых, к примеру, x x y x z x x x y x z неархимедовы теории поля где поле чисел предполагается отличным от классического, и их всевозможные компиляции. Теории гравитации со скалярным полем. Теория струн и большинство динамических моделей Вселенной предсказывают существование особого типа фундаментального взаимодействия глобального скалярного поля, одного из вероятнейших кандидатов на роль. Имея очень малую энергию и длину волны, сравнимую с размерами Вселенной, это поле может создавать фон, который нарушает ЛИЧ. В эту же группу можно отнести и Te. Ve. S тензорно векторно скалярную теорию гравитации, разработанную Бекенштейном Bekenstein как релятивистский аналог модифицирован ной механики Милгрома Milgrom. Впрочем, Te. Ve. S, по мнению многих, заполучила не только достоинства теории Милгрома, но, к сожалению, и многие ее серьезные недостатки. Параметризованный постньютоновский формализм Википедия. Параметризо. В таком подходе явно выписываются все возможные зависимости гравитационного поля от распределения материи вплоть до соответствующего порядка обратного квадрата скорости светаc. Различные теории гравитации при этом предсказывают различные значения коэффициентов так называемых ППН параметров в общих выражениях. Это приводит к потенциально наблюдаемым эффектам, экспериментальные ограничения на величину которых приводят к ограничениям на ППН параметры, и соответственно  к ограничениям на теории гравитации, их предсказывающие. Можно сказать, что ППН параметры описывают различия между ньютоновой и описываемой теорией гравитации. ППН формализм применим когда гравитационные поля слабы, а скорости движения формирующих их тел малы по сравнению со скоростью света точнее, скоростью гравитации каноническими примерами применения являются движение Солнечной системы и систем двойных пульсаров. В ней рассматривалось, впрочем, только гравитационное поле в вакууме вокруг сферически симметричного статического тела. ППН формализм показал себя ценным инструментом для проверки общей теории относительности. В обозначениях Уилла Will, 1. В таких обозначениях общая теория относительности имеет ППН параметры. Форма этих потенциалов напоминает гравитационный потенциал ньютоновской теории они равны определнным интегралам по распределению материи, например. Процесс состоит из девяти стадий. Полученные фоновые космологические поля называем g. Предполагая эту величину стремящейся к нулю вдали от системы, получаем форму h. Ньютонова метрика имеет форму g. Переходим к единицам, в которых гравитационная. Скалярные теории гравитации включают конформно плоские теории и стратифицированные теории с пространственными сечениями, строго ортогональными временному направлению. В конформно плоских теориях, например, теориях Нордстрма, метрика равна gf. В стратифицированных теориях, например, теории Йилмаза. Так как относительные амплитуды гармоник земных приливов зависят от. Из данных по прецессии оси вращения миллисекундных пульсаров мы знаем, что. Для таких теорий в первом приближении. Для них гравитационная постоянная изменяется со временем и. Лазерная локация Луны сильно ограничивает вариацию гравитационной постоянной и. Теоретически в некоторых теориях гравитации возможен обход этого ограничения, тогда применим более слабый предел. Общая теория относительности. Постньютоновсий предел. Постньютоновские потенциалы. ППН метрические коэффициенты. Метод расчта. Freeman and Co., 1. Эддингтон А. С. Теория относительности. Theory англ.   Physical Review. Equivalence Principle for Massive Bodies Including Rotational Energy and Radiation Pressure англ. Physical Review. Parametrized Post Newtonian Hydrodynamics, and the Nordtvedt Effect англ. Astrophysical Journal. Active mass in relativistic gravity Theoretical interpretation of the Kreuzer experiment англ. Astrophysical Journal. Preferred Frame Theories and an Extended PPN Formalism англ. Astrophysical Journal.