Исследования
Исследования
Наступила наша эра. Население земли в собственных заниях столкнулось с критериями, когда воздействием материи на характеристики места и времени третировать нельзя. Невзирая на инертность нашего мышления, мы должны привыкнуть к таковой необычности. И сейчас новое поколение людей уже еще легче принимает правды теории относительности (базы специальной теории относительности изучают на данный момент в школе!), чем это было несколько десятилетий вспять, когда теорию Эйнштейна с трудом принимали даже самые передовые разумы
Создадим очередное замечание о выводах теории относительности. Ее создатель показал, что характеристики места и времени не только лишь могут изменяться, но что место и время соединяются воединыжды совместно в единое целое — четырехмерное “место время” Искривляется конкретно это единое обилие. Естественно, приятные представления в таковой четырехмерной сверхгеометрии еще больше трудны и мы тут не будем на их останавливаться.
Вернемся к полю тяготения вокруг сферической массы. Потому что геометрия в сильном поле тяготения неэвклидова, искривленная, то нужно уточнить, что такое радиус окружности, к примеру, экватора планетки. В обыкновенной геометрии радиус можно найти двойственно: во-1-х, это расстояние точек окружности от центра, во-2-х, это длина окружности, деленная на 2пи. Но в неэвклидовой геометрии эти две величины не совпадают из-за “кривизны” места.
Внедрение конкретно второго способа определения радиуса тяготеющего тела (а не самого расстояния от центра до окружности) имеет ряд преимуществ. Для измерения такового радиуса не нужно приближаться к центру тяготеющих масс. Последнее очень принципиально, к примеру, для измерения радиуса Земли было бы очень трудно просочиться в ее центр, но не очень трудно измерить длину экватора.
Для Земли и нет никакой необходимости конкретно определять расстояние до центра, ибо поле тяготения Земли невелико, и для нас с большей точностью справедлива геометрия Эвклида, а длина экватора, деленная на 2пи, равна расстоянию до центра. В сверхплотных звездах с сильным полем тяготения это, но,не так: разница в “радиусах”, определенных различными методами, может быть очень приметной Более того, как мы увидим дальше, в ряде всевозможных случаев добиться центра тяготения принципно нереально Потому мы всегда будем осознавать под радиусом окружности ее длину, деленную на 2пи.
Рассматриваемое нами поле тяготения вокруг сферического невращающегося тела получило заглавие поля Шварцшильда, по имени ученого, который сразу после сотворения Эйнштейном теории относительности решил ее уравнения для данного варианта
Германский астролог К Шварцшильд был одним из творцов современной теоретической астрофизики, им выполнен ряд ценных работ в области практической астрофизики и других разделов астрономии На заседании Прусской академии, посвященной памяти К. Шварцшильда, погибшего в возрасте всего 42 лет, так оценивал А. Эйнштейн его вклад в науку:
“В теоретических работах Шварцшильда в особенности поражают уверенное владение математическими способами исследования и та легкость, с которой он познает существо астрономической либо физической трудности. Изредка встречаются настолько глубочайшие математические зания в сочетании со здравым смыслом и таковой гибкостью мышления, как у него. Конкретно эти дарования позволили ему выполнить принципиальные теоретические работы в тех областях, которые отпугивали других исследователей математическими трудностями. Побудительной предпосылкой его неиссякаемого творчества, по-видимому, в еще большей степени можно считать удовлетворенность художника, открывающего узкую связь математических понятий, чем рвение к занию укрытых зависимостей в природе”.
К. Шварцшильд получил решение уравнений Эйнштейна для поля тяготения сферического тела в декабре 1915 года, через месяц после окончания А. Эйнштейном публикации собственной теории. Как мы уже гласили, эта теория очень” сложна из-за совсем новых, революционных понятий, но, оказывается, ее уравнения еще очень сложны, так сказать, чисто на техническом уровне. Если формула закона тяготения И. Ньютона известна собственной традиционной простотой и краткостью, то в случае новейшей теории для определения поля тяготения нужно решить систему 10 уравнений, каждое из которых содержит сотки (!) слагаемых И это не просто алгебраические уравнения, а дифференциальные уравнения в личных производных второго порядка
В наше время для оперирования с схожими задачками употребляется весь арсенал электрических вычислительных машин Во времена К. Шварцшильда, очевидно, ничего подобного не было и единственными инструментами были перо и бумага.