Техника - молодёжи 1983-10, страница 56

между двумя электропроводящими телами должны отсутствовать низкочастотные гармоники вакуумных колебаний электромагнитного поля, длина волны которых превышает расстояние между телами. В то же время с внешней стороны на тела действуют псевдофотоны вакуума без каких-либо частотных ограничений. В результате два электропроводящих тела, например пластины незаряженного конденсатора, должны испытывать со стороны электромагнитного вакуума некоторое, весьма незначительное давление, стремящееся их сблизить (эффект Казимира). Сила предсказанного притяжения зависит от электропроводящих свойств тел, и для нее не свойственна характерная для гравитации пропорциональность произведению масс. Тем не менее этот эффект послужил толчком для размышлений о влиянии вакуума и на гравитационные явления.

В 1967 году было высказано предположение, что гравитационные взаимодействия могут оказать некоторое слабое влияние на полную энергию, заключенную в нулевых колебаниях вакуума. В свою очередь, эти изменения энергетического состояния могут оказать определяющее влияние на космологию вселенной. В этот же год появилась и более радикальная постановка вопроса об объяснении гравитации целиком влиянием самого вакуума, эффектом его возмущения под действием тяготеющих масс. (Более подробно об этих идеях можно прочитать в обзорной статье академика Я. Б. Зельдовича «Теория ва куума, быть может, решает загадку космогонии». — Успехи физических наук, т. 133, вып. 3, с. 479, 1981 г.)

Однако эта гипотеза, высказанная в общей форме, несмотря на ее использование в ряде последующих работ, до сих пор не развита в конкретную теорию гравитации. Не получила сколько-нибудь широкого признания и сама идея объяснения природы гравитации. Более того, по-прежнему не осознается ограниченность современных физических представлений о гравитации, основанных на постулировании существования этих сил без объяснения механизма осуществления гравитационного дальнодействия.

И все же именно на пути кванто-вомеханического воплощения старой гипотезы Лесажа следует, на наш взгляд, пытаться искать ответ на вопрос о природе гравитации. Конечно, эти надежды найти ответ на вопрос о причинах причин не разделяются теми, кто считает теорию Эйнштейна исчерпывающим решением проблемы. По их мнению, новый подход к объяснению гравитационных сил свойствами физиче

ского вакуума может претендовать лишь на некоторую физическую интерпретацию проведенного в общей теории относительности (ОТО) феноменологического учета гравитационного взаимодействия свойствами римановской геометрии про-странства-времени. Однако от этой интерпретации следует ожидать прояснения всей физической сущности релятивистской теории тяготения, необходимость какового ныне вполне очевидна.

СЕРЬЕЗНЫЕ СОМНЕНИЯ В ПРАВИЛЬНОСТИ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ГРАВИТАЦИИ В ТЕОРИИ ЭЙНШТЕЙНА

В последние годы в целом ряде работ академик А. А. Логунов и его сотрудники подвергли серьезной критике решение проблемы гравитации в ОТО. Согласно их точке зрения «теория тяготения Эйнштейна построена ценой отказа от закона сохранения энергии — импульса вещества и гравитационного поля, вместе взятых», «из теории Эйнштейна в принципе не следует, что двойная система теряет энергию из-за гравитационного излучения». Авторы пришли к выводу, что ОТО не удовлетворяет и фундаментальному принципу соответствия, согласно которому релятивистская теория тяготения при рассмотрении достаточно медленных скоростей движения тел и слабых гравитационны-. полей должна обязательно переходить в вариант, тождественный ньютоновской теории гравитации. 1)ыво_м обосновывается на примере инертной массы, которая «в теории Эйнштейна зависит от выбора трехмерной системы координат, ее выражение в общем случае произвольной трехмерной системы координат не перейдет в соответствующее выражение теории Ньютона...». Авторы критики ОТО предлагают новый вариант релятивистской теории тяготения, свободный от вышеуказанных недостатков. В их теории присутствие гравитационного поля для всех негравитационных явлений эффективно сказывается в кривизне пространства-времени; само же поле действует в неискрив-ленном пространстве и времени, соответствующих специальной теории относительности Пуанкаре, Лоренца, Эйнштейна и Минковского.

Надо сказать, что альтернативные варианты релятивистской теории тяготения, удовлетворяющие известным экспериментальным фактам, предлагались и раньше. ОТО одерживала верх благодаря изящности математического аппарата, поскольку скудный экспериментальный базис не давал возможности отобрать «лучший» вариант по главному критерию — соответствию

опыту. Та же ситуация и с теорией Логунова. Но в отличие от прежних новый вариант релятивистской теории тяготения впервые строится на базе предшествующей критики физической стороны теории Эйнштейна. Такой подход позволяет ожидать в будущем серьезных изменений физических представлений в области, которая еще недавно считалась образцом завершенности теоретической физики. Углубление представлений произойдет даже и в том случае, если новый вариант будет отвергнут. Но на этот раз ОТО уже не одержит верх в возникшем споре без переформулировки исходных физических положений и существенного изменения математического аппарата. Вероятно, будущая теория твердо установит, что гравитационные волны как геометрический образ, связанный с кривизной пространства-времени, никак не осуществляют какую-либо передачу энергии. А посему при их генерации источник не теряет энергии, она не выделяется и при их обнаружении в детекторе.

Так можно восстановить статус закона сохранения энергии. Но это будет означать, что все прежние попытки обнаружить гравитационные волны по их энергетическому воздействию на детекторы основывались без должного учета противоречивости формулировки этой проблемы в теории относительности.

В ситуации, когда отсутствуют экспериментальные данные об эффектах при больших гравитационных полях, для которых конкурирующие теории дают различные предсказания, спор решит только теоретическое построение, основанное на ясном и обоснованном представлении физической природы гравитации и механизма ее дальнодействия.

Итак, в новом подходе вакууму не просто формально приписывается способность оказывать на тела гравитационное давление, но и подразумевается определенный механизм его осуществления потоком псевдочастиц. Это обстоятельство позволяет надеяться на таком пути получить независимый вариант релятивистской теории тяготения, по отношению к которому существующие теории должны считаться феноменологическими построениями, то есть теориями, исходные положения которых не связаны с конкретными предположениями о детальном механизме самого явления. Появление нового варианта релятивистской теории тяготения, основанного непосредственно на учете квантовых свойств вакуума, безусловно, отвечало бы более глубокому уровню познания этого важнейшего физического явления.

52