MetaphysicsMetaphysicsМЕТАФИЗИКА2224-7580Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)3782110.22363/2224-7580-2023-4-101-109WYWWUYArticlesСтатьиResearch ArticleTHE TRAUTMAN PROBLEM OF INFORMATION TRANSFER, THE PROBLEM OF ENERGY TRANSFER BY GRAVITATIONAL WAVES AND THE STATUS OF THE POINCARE GAUGE THEORY OF GRAVITYПРОБЛЕМА ПЕРЕНОСА ИНФОРМАЦИИ ТРАУТМАНА, ПРОБЛЕМА ПЕРЕНОСА ЭНЕРГИИ ГРАВИТАЦИОННЫМИ ВОЛНАМИ И СТАТУС ПУАНКАРЕ КАЛИБРОВОЧНОЙ ТЕОРИИ ГРАВИТАЦИИBabourovaO. V.БабуроваОльга Валерьевна

доктор физико-математических наук, профессор кафедры «Физика»

vyou@yandex.ruFrolovB. N.ФроловБорис Николаевич

доктор физико-математических наук, профессор кафедры теоретической физики Института физики, технологии и информационных систем

vyou@yandex.ruMoscow Automobile and Highway State Technical UniversityМосковский автомобильно-дорожный государственный технический университетMoscow Pedagogical State UniversityМосковский педагогический государственный университет151220234NO4 (2023)№4 (2023)10110909022024Copyright ©; 2023, MetaphysicsCopyright ©; 2023, МЕТАФИЗИКА2023MetaphysicsМЕТАФИЗИКАhttps://serviceeconomy.ru/metaphysics/article/view/37821

The transfer of information is one of the problems of the propagation of gravitational waves in connection with the prospect of the possible use of high-frequency gravitational waves for the creation of space communications. The requirements for information transfer are formulated in the form of the Trautman problem, which defines the conditions under which gravitational waves invariantly transfer the information contained in them. The second problem of the propagation of gravitational waves is the problem of energy-momentum transfer, which is not solved in general relativity, but can be solved in the punch of the gauge theory of gravity, for which the “criterion of strong localization of the energy-momentum of the gravitational field” is formulated. The features of two approaches in the Poincare gauge theory of gravity are discussed.

Перенос информации представляет собой одну из проблем распространения гравитационных волн в связи с перспективой возможного использования высокочастотных гравитационных волн для создания космических средств связи. Требования к переносу информации сформулированы в виде проблемы Траутмана, определяющей условия, при которых гравитационные волны инвариантным образом переносят содержащуюся в них информацию. Вторая проблема распространения гравитационных волн - это проблема переноса энергии-импульса, что не решается в общей теории относительности, но может быть решено в Пуанкаре калибровочной теории гравитации, для которой сформулирован «критерий сильной локализуемости энергии-импульса гравитационного поля». Обсуждены особенности двух подходов в Пуанкаре калибровочной теории гравитации.

Transfer of information and energy by gravitational wavesTrautman problemPoincare gauge theory of gravitystrong localization of energyперенос информации и энергии гравитационными волнамипроблема ТраутманаПуанкаре калибровочная теория гравитациисильная локализуемость энергииВладимиров Ю. С. Классическая теория гравитации. М.: ЛЕНАРД, 2015. 304 с.Фролов Б. Н. Об истинном тензоре энергии-импульса гравитационного поля // Вестник Моск. ун-та, сер. физ., астрон. 1964. № 2. С. 56-63.Iorio L. Gravitational anomalies in the solar system? // Int. J. Mod. Phys. D. 2015. Vol. 24, no. 6. P. 1530015, 37 p. (arXiv:1412.7673v3 [gr-qc]).Kibble W.B. Lorentz invariance and gravitational field // J. Math. Phys. 1961. Vol. 2. P. 212. Перевод в сб. «Элементарные частицы и компенсирущие поля». М.: Мир, 1964. С. 274-298.Фролов Б. Н. Принцип локальной инвариантности и теорема Нётер // Вестник Моск. ун-та, сер. физ., астрон. 1963. № 6. С. 48-58.Фролов Б. Н. Принцип локальной инвариантности и теорема Нётер // Проблемы гравитации: тезисы докладов Второй советской гравитационной конференции. Тбилиси, 1965. С. 154-160.Фролов Б. Н. Принцип локальной инвариантности и теорема Нётер // Современные проблемы гравитации: сборник трудов советской гравитационной конференции». Тбилиси: Изд-во Тбилисского ун-та, 1967. С. 270-278.Babourova O. V., Frolov B. N., Zhukovsky V. Ch. Gauge Field Theory for Poincaré Weyl Group // Phys. Rev. D. 2006. Vol. 74. P. 064012-1-12 (gr-qc/0508088, 2005).Бабурова О. В., Жуковский В. Ч., Фролов Б. Н. // Теоретич. матем. физ. 2008. Т. 157, № 1. С. 64-78.Babourova O. V., Frolov B. N., Zhukovsky V. Ch. Theory of Gravitation on the Basis of the Poincare Weyl Gauge Group // Gravit. and Cosmol. (Гравитация и космология). 2009. Vol. 15, no. 1. P. 13-15.Trautman A. On the propagation of information by waves // In: Recent Development in General Relativity (Pergamon Press, Oxford-London-New York-Paris, PNN-Polish Scientific Publishers, Warszawa, 1962). P. 459-464.Крамер Д., Штефани Х., Мак-Каллум М., Херльт Э. Точные решения уравнений Эйнштейна / под ред. Х. Шмутцера; пер. с англ. М.: Энергоиздат, 1982. 416 с.Babourova O. V., Frolov B. N., Khetzeva M. S., Kushnir D. V. The structure of the curvature tensor of plane gravitational waves // J. Phys: Conf. Ser. 2021. Vol. 2081. P. 012014.Babourova O. V., Frolov B. N., Khetzeva M. S., Kushnir D. V. Trautman problem and its solution for plane waves in Riemann and Riemann-Cartan spaces // Gravit. Cosmol. 2023. 29 (2). P. 103-109.Babourova O. V., Frolov B. N., Klimova E. A. Plane torsion waves in quadratic gravitational theories in Riemann-Cartan space // Class. Quantum Grav. 1999. Vol. 16. P. 1149-1162 (gr-qc/9805005).Babourova O. V., Frolov B. N., Scherban’ V. N. Study of Plane Torsion Waves in the Poincare Gauge Theory of Gravity // Gravit. Cosmol. 2013. Vol. 19. P. 144.Babourova O. V., Frolov B. N., Khetseva M. S., Markova N. V. Structure of plane gravitational waves of nonmetricity in affine-metric space // Class. Quantum Grav. 2018. Vol. 35. P. 175011-175018.Ehlers J., Kundt W. Exact solutions of the gravitational field equations // Gravitation / ed. by L. Witten. John Wiley, New York, 1962. P. 49-101.Bondi H., Pirani F. A. E., Robinson I. Gravitational Waves in General Relativity. III. Exact Plane Waves // Proc. R. Soc. London, A. 1959. Vol. 251. P. 519-533.Yang C. N., Mills R. L. Conservation of Isotopic Spin and Isotopic Gauge Invariance // Phys. Rev. 1954. Vol. 96. P. 191-195. Перевод в сб.: Элементарные частицы и компенсирующие поля. М.: Мир, 1964. С. 28-38.Utiyama R. Invariant Theoretical Interpetation of Interaction // Phys. Rev. 1956. Vol. 101. P. 1597-1607. Перевод в сб.: Элементарные частицы и компенсирующие поля. М.: Мир, 1964. С. 250-273.Бродский А. М., Иваненко Д. Д., Соколик Г. А. Новая трактовка гравитационного поля // ЖЕТФ. 1961. Т. 41. С. 1307-1309.Frolov B. N. Tetrad Palatini Formalism and Quadratic Lagrangians in the Gravitational Field Theory // Acta Phys. Polon. 1978. Vol. B9. P. 823-829.Trautman A. Einstein-Cartantheory // Encyclopedia of Mathematical Physics; Françoise, J.-P., Naber G. L., Tsou S. T., Eds.; Elsevier: Oxford, UK, 2006. P. 189-195.Фролов Б. Н. Об уравнениях гравитационного поля в квадратичной теории гравитации // Изв. высш. учебн. завед. Физика. 1977. No. 3. С. 154-155.Фролов Б. Н. Задача Шварцшильда в квадратичной теории гравитации // Изв. высш. учебн. завед. Физика. 1977. № 3. С. 155-156.Фролов Б. Н. Задача Фридмана в квадратичной теории гравитации // Изв. высш. учебн. завед. Физика. 1978. № 5. С. 148-149.Фролов Б. Н. Пуанкаре-калибровочная теория гравитации. М.: МПГУ. Прометей, 2003. 160 с.Frolov B. N. On the physical field generated by rotating masses in Poincare-gauge theory of gravity // International Scientific Meeting “Physical Interpretations of Relativity Theory PIRT-2003” (Moscow, Liverpool, Sunderland, 2003). P. 213-219. arXiv:gr-qc/0702004v1.Frolov B. N. On foundations of Poincare-gauge theory of gravity // Gravit. Cosmol. 2004. Vol. 6, no. 4 (24). P. 116-120.Babourova O. V., Frolov B. V. Interaction of the 4-rotational gauge field with orbital momentum, gravidiamagnetic effect, and orbital experiment «Gravity Probe B» // Physical Review D. 2010. Vol. 82, Iss. 2. P. 027503-027505.Hehl F. W., Heyde P. von der, Kerlick G. D., Nester J. M. General relativity with spin and torsion: Foundationsand prospects // Rev. Mod. Phys. 1976. Vol. 48. P. 393-416.Hayasaka H., Takeuchi S. Anomalous weight reduction on a gyroscope’s right rotations around the vertical axis on the Earth // Phys. Rev. Lett. 1989. Vol. 63. P. 2701.Рощин В. В., Годин С. М. Экспериментальное исследование физических эффектов в динамической магнитной системе // Письма в ЖЭТФ. 2000. Т. 26, вып. 24. С. 70-75.Волков Ю. В. Естественные и технические науки. 2002. № 1. С. 19.Mao Yi., Tegmark M., Guth A., Cabi S. Constraining Torsion with Gravity Probe B // Phys. Rev. D. 2007. Vol. 76. 104029 (26). ArXive:gr-qc/0608121v3, 2007.Kozyrev N. A. Selective Works. Leningrad: Leningrad Univ. Publishing House, 1991.Фролов Б. Н. Критерий сильной локализуемости энергии и кручение // Теоретические и экспериментальные проблемы общей теории относительности и гравитации: тезисы докладов». Х Российской гравитационной конференции. Владимир, 20-27 июня 1999 г. М., 1999. С. 81.