Фейнмановские лекции по гравитации

Переводы статей по полевой теории гравитации таких классиков науки, как Дж.Бирхгоф, В.Тирринг, Дж.Калман, С.Дезер, Р.Фейнман, имеются в дискуссионном журнале ”Гравитация” [Грав 96*], где опубликован русский перевод статьи Р. Фейнман a [Feyn 63b]. Теоретико-полевой подход к изложению теории гравитации использован в работах группы А.А.Логунова [Логу 89*]. В этих работах рассмотрена, в частности, возможность того, что гравитон имеет массу, например 10^-66 - 10^-65 г, и в этом случае объекты типа чёрных дыр не образуются, а ненулевой массе гравитона соответствует ненулевое значение космологической постоянной, плотность которой составляет существенную часть критической плотности.

Несмотря на то, что в настоящее время на русском языке имеется довольно много содержательных книг по теории гравитации, не остаётся ни малейшего сомнения в том, что фейнмановские лекции по гравитации следует рекомендовать как учебное пособие для студентов, научных работников, желающих ознакомиться с основами теории гравитации, что позволит взглянуть свежим взглядом на общую теорию относительности.

Автор перевода благодарит Е.Ф.Захарову и А.А.Захарову за неоценимую помощь при работе над текстом перевода.

А.Ф. Захаров

Предисловие

В течение 1962-63 академического года Ричард Фейнман прочитал курс гравитации в Калифорнийском Технологическом Институте в городе Пасадина, США. Используя нетрадиционный подход к данному предмету, Р. Фейнман предназначал этот курс перспективным аспирантам и молодым докторам философии,¹ для которых привычны методы релятивистской квантовой теории, в частности, фейнмановские диаграммы теории возмущений в квантовой электродинамике. Два молодых доктора философии Фернандо Б. Мориниго и Уильям Г. Вагнер записали этот курс лекций. Записи этого курса лекций были отпечатаны и их копии продавались в книжном магазине KAЛTEX’a в течение многих лет.

¹ Учёная степень доктора философии в США обычно считается соответствующей степени кандидата наук в нашей стране. (Прим. перев.)

Эти записи лекций не были опубликованы, но были довольно широко распространены, и благодаря их уникальному и глубокому взгляду на основания физики они оказали огромное влияние на многих учёных, которые их прочитали. Мориниго и Вагнер проделали большую работу по сохранению в столь хорошем виде этой части научного наследства Р. Фейнмана. Теперь, благодаря усилиям Брайана Хатфилда, эти лекции наконец опубликованы и стали легко доступны более широкой аудитории. При подготовке записок лекций для публикации Хатфилд исправил небольшие ошибки и улучшил обозначения, но в целом он следовал оригинальному машинописному тексту, подготовленному Мориниго и Вагнером. (Только два коротких фрагмента полностью опущены в тексте книги.)²

² Пропущенные фрагменты содержат неправильное выражение для действия вещества в заключении 8.7 (правильное выражение имеется в разделе 10.2) и некоторые неверные утверждения о ньютоновской теории звёздной устойчивости в третьем параграфе раздела 14.3.

Фейнман прочитал всего 27 лекций, по одной лекции в неделю в течении полного 1962-63 академического года. Слушатели встречали лектора на третьем этаже Лаборатории Ист Бридж КАЛТЕХ’а в крошечной аудитории, в которой было только два ряда стульев; не более, чем 15 слушателей посещали каждую лекцию. (По крайней мере, двое из студентов, посещавших эти лекции, Джеймс Бардин и Джеймс Хартль позднее внесли свой существенный вклад в теорию гравитации). Эти лекции записывались на магнитофон, но поскольку лекции читались в высшей степени неформально, Мориниго и Вагнер сочли необходимым существенным образом пересмотреть материал для того, чтобы выпустить записи лекций в читаемом виде. По большей части Вагнер работал над математической стороной изложения, а Мориниго работал над текстом. Получившиеся в результате лекции просматривались Фейнманом, он делал различные поправки и добавления, затем записи лекций распространялись среди студентов. Эти лекции были проникнуты духом Фейнмана, окроплены его шутками, но неминуемо его причудливое использование языка было только частично сохранено.

Только 16 лекций включены в эту книгу; они соответствуют, грубо говоря, первым 16 из 27 лекций, которые Фейнман прочитал. Мориниго и Вагнер подготовили записи всех 27 лекций, но в конце академического года Фейнман просмотрел и исправил только первые 11 лекций. Очевидно, что он отвлёкся на различные другие проекты и больше уже не возвращался к редактированию записей лекций. Таким образом, записи только первых 11 лекций распространялись среди студентов в течении 1962-63 годов и были размножены для продажи в книжном магазине КАЛТЕХ’а в последующие годы.

В июле 1971 года готовилось новое воспроизведение записей лекций для распределения через книжный магазин, и Фейнман разрешил включить в новое издание дополнительно ещё пять лекций. Новые лекции предварялись своеобразным ”отказом от ответственности”: