т.5 No 2

5

О реальности черных дыр

3. Проблемы решения Шварцшильда о гравитационном поле точечной массы

Чтобы правильно понять проблемы, возникающие в решении задачи Шварцшильда, надежнее всего проанализировать весь его вывод с самого начала. Здесь мы сразу сталкиваемся с первой проблемой. Она обусловлена тем, что существует несколько параллельных выводов, приводящих к решению Шварцшильда, и каждый из них своими способами осуществляет подгонку под желаемый релятивистами результат.

К перечню постановок задачи прежде всего следует отнести подход самого Шварцшильда, изложенный им в базовой работе "О гравитационном поле точечной массы в эйнштейновской теории" [21].

В основу своего подхода Шварцшильд положил систему моделирующих уравнений, введенных Эйнштейном при расчете движения перигелия Меркурия [22], которые базируются на том, что "этим уравнениям поля соответствуют общековариантные уравнения, если скаляр тензора энергии "материи" обращается в нуль, и установлено, что никакие принципиальные соображения не противоречат введению этой гипотезы, благодаря которой пространство и время лишаются последнего следа объективной реальности" [22, с. 439]. В связи с этим заявлением Эйнштейна лишаются смысла все те реверансы, которые и сам Эйнштейн, и его последователи столь щедро делали в сторону материальности пространства гравитирующих масс. С обнулением энергии пространства оно становится снова абстрактно-геометрическим и допускает любые манипуляции с физическими параметрами, удобные для релятивистов.

Тем не менее, воспримем как факт, что "по теории Эйнштейна, это будут уравнения движения безмассовой точки в гравитационном поле некой массы, находящейся в точке x₁ = x₂ = x₃ = 0, если для "компонент гравитационного поля" всюду, кроме точки  x₁ = x₂ = x₃ = 0 , выполняются "уравнения поля"

а также "условие для определителя" (условие обнуления энергии материального пространства - авт.)

Уравнения поля с условием для определителя обладают тем фундаментальным свойством, что они сохраняют свой вид при замене переменных x₁ ,  x₂, x₃ , x₄ любыми другими переменными, если только соответствующий якобиан равен 1" [21, с. 201].

Давайте остановимся и подумаем, что это означает с физической точки зрения. Равенство якобиана единице говорит только о том, что в геометрическом смысле уравнения движения (12) должны быть инвариантны по отношению к преобразованиям системы отсчета. Но геометрия только определяет метрику. Законы же, которые справедливы в той или иной метрике, определяются физикой процессов. А физика процессов свидетельствует, что при переходе из инерциальных систем отсчета в неинерциальные полностью нарушаются все законы сохранения, как и законы динамики.

При этом релятивисты не могут утверждать, что для релятивистских случаев будут одни законы, а для классических другие. Во-первых, с уменьшением скоростей релятивистские законы, как это признано самим релятивистами, должны сводиться к существующим законам классической физики. И если в классической физике при нерелятивистских скоростях в неинерциальных системах отсчета законы сохранения несправедливы, то они не будут справедливы и в случае релятивистских скоростей. Во-вторых, задача Шварцшильда сформулирована для стационарного поля и не предполагает в своей формулировке релятивистских скоростей системы отсчета. Она предполагает искривление пространства-времени, вносимое гравитационным полем, что тем более налагает запрет на сохранение уравнений движения при переходе от одной неинерциальной системы отсчета в другую. И с этим Шварцшильд столкнулся сразу же после записи метрики, описывающей гравитационное поле точечной массы.