Principal Problems of Relativistic Mechanics of Solids

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The article deals with a discussion of fundamental problems arising in relativistic mechanics (general relativity) in relation to the determination of stresses generated by gravity in a deformable solid. Three such problems are considered. The first one is associated with the incompleteness of Einstein’s system of equations that includes six mutually independent equations with ten unknown coefficients of the metric tensor. The second one arises when determining the stresses in a solid generated by gravity. For a static problem, three equations of the law of conservation of theory (equilibrium equations) include six unknown stresses, which, unlike Newton’s theory, does not allow determining gravitational stresses. The third problem is related to the reduction of linearized Einstein equations to the equations of Newton’s gravitational theory. Such a reduction turns out to be possible only for empty space and is not valid for a solid body. The noted contradictions can be eliminated by limiting the scope of the theory to a special space, which is Euclidean with respect to spatial coordinates and Riemannian only with respect to time. The discussion is illustrated by a spherically symmetric problem that reduces to ordinary differential equations.

About the authors

V. V. Vasiliev

The Central Research Institute for Special Machinery, JSC

Email: vvvas@dol.ru
141371, Khotkovo, Russia

L. V. Fedorov

JSC MIC “NPO Mashinostroyeniya”

Author for correspondence.
Email: vvvas@dol.ru
143966, Reutov, Russia

References

  1. Кильчевский Н.А. Основы тензорного исчисления с приложениями к механике. Киев: Наукова думка, 1972. 148 с.
  2. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Теория поля. М.: Наука, 1988. 509 с.
  3. Вейнберг С. Гравитация и космология. М.: Мир, 1975. 696 с.
  4. Мизнер Ч., Торн К., Уилер Дж. Гравитация. В 3 т. М.: Мир, 1977.
  5. Хокинг С., Эллис Дж. Крупномасштабная структура пространства-времени. М.: Мир, 1977. 431 с.
  6. Фок В.А. Теория пространства, времени и тяготения. М.: ЛКИ, 2007. 563 с.
  7. Choquet-Bruhat Y. Theoreme d’existence pour certains systemes d’equations aux derivees partilles nonlinrares // Acta Math. 1952. V. 88. P. 141–225.
  8. Власов В.З. Уравнения неразрывности деформаций в криволинейных координатах // Избр. Тр. Т. 1. М.: Изд.-во АН СССР, 1962. 558 с.
  9. Vasiliev V.V., Fedorov L.V. Linearized equations of general relativity and the problem of reduction to the Newton theory // J. Mod. Phys. 2020. V. 11. P. 221–236. https://doi.org/10.4236/jmp.2020.112014
  10. Васильев В.В., Федоров Л.В. Задача теории упругости для гравитирующего шара и некоторые геометрические эффекты // Изв. РАН. МТТ. 2003. № 1. С. 84–92.
  11. Vasiliev V.V., Fedorov L.V. To the Schwarzschild solution in general relativity // J. Mod. Phys. 2018. V. 9. № 14. P. 2482–2494. https://doi.org/10.4236/jmp.2018.914160
  12. Рашевский П.К. Риманова геометрия и тензорный анализ. М.: Наука, 1967. 664 с.
  13. Алексеев С.О., Памятных Е.А., Урсулов А.В., Третьякова Д.А., Латош Б.Н. Общая теория относительности. М.: URSS, 2020. 400 с.
  14. Vasiliev V.V., Fedorov L.V. To the complete set of equations for a static problem of general relativity // J. Mod. Phys. 2019. V. 10. № 12. P. 1401–1415. https://doi.org/10.4236/jmp.2019.1012093
  15. Vasiliev V.V. Black holes or dark stars – what follows from the general relativity theory // J. Mod. Phys. 2017. V. 8. № 7. P. 1087–1100. https://doi.org/10.4236/jmp.2017.87070
  16. Vasiliev V.V., Fedorov L.V. To the solution of a spherically symmetric problem of general relativity // J. Mod. Phys. 2023. V. 14. № 2. P. 147–159. https://doi.org/10.4236/jmp.2023.142010
  17. Vasiliev V.V., Fedorov L.V. Spherically symmetric problem of general relativity for an elastic solid sphere // J. Mod. Phys. 2023. V. 14. № 6. P. 818–832. https://doi.org/10.4236/jmp.2023.146047

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2023 В.В. Васильев, Л.В. Федоров

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».