Системы отсчета в теории гравитации

Владимиров Ю.С.

Систематически изложены методы задания систем отсчёта в общей теории относительности. Основное внимание уделено монадному методу и его калибровкам: хронометрической и кинематической. Продемострировано применение монадного метода для анализа классических задач ОТО в трёх важнейших метриках: Шварцшильда, Керра и однородных изотропных космологических моделях. Последовательно рассмотрены более детальные методы описания систем отсчета: диадный, диарный и тетрадный, а также их групповые калибровки. На их основе проанализировано состояние основных проблем ОТО: энергии-импульса, гравитационных (гравиинерциальных) волн и переходов к квантованию гравитации. С помощью монадного метода развита калибровочно-инвариантная 5-мерная теория гравитации, электромагнетизма и скалярного поля. Обсуждена проблема размерности физического пространства-времени. Из предисловия: Предлагаемая читателю книга призвана заполнить пробел в книжной литературе — осветить вопросы задания и применения систем отсчета в общей теории относительности. По этой теме в последнее десятилетие было выполнено значительное число работ, придавших общей теории относительности заключенный в ее названии смысл физической теории описания явлений относитель-но произвольных систем отсчета. В настоящее время обширный материал, накопленный по данному вопросу, разбросан в виде статей в научных журналах, сборниках, трудах совещаний и конференций. В этой книге произведена попытка систематического изложения накопившегося материала. Следует подчеркнуть, что понятие системы отсчета пронизывает все содержание современной теории гравитации (общей теории относительности). Именно поэтому автор построил изложение не для узкого круга специалистов, а рассмотрел роль систем отсчета во всей современной теории гравитации. Более того, изложение сделано в виде, доступном для начинающего изучать этот раздел науки. Отметим, что в уже изданной литературе по общей теории относительности есть прекрасные книги, предназначенные для изучения теории гравитации (см., например, [1 —12]). Однако, во-первых, многие из этих книг сейчас уже стали библиографической редкостью, во-вторых, они нуждаются в существенном дополнении материалом по системам отсчета и другими результатами, полученными в последние 20 лет (новые точные решения, современный взгляд на основные проблемы и др.).