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爱因斯坦守恒定律有着多种推导方法。能动张量守恒定律曾被认为是广义相对论的‘老大难’问题;Lorentz 与Levi-Civita守恒定律和Einstein守恒定律的历史争论[1,2],Einstein守恒定律缺乏依照广义相对论的精神应当具有的协变性,都是‘老大难’的表现。这些问题研究起来已经是够复杂、够困难的了;再加上多种推导方法,甚至不同的表式,就更增加了研究的复杂性和困难性,以致使某些研究陷入错误的途径。例如,认为‘PSR1913+16双星公转周期变化的观测数据验证了引力波携带能量、动量传播’的看法就是一个很典型的例子。在我看来,双星所减少的引力势能和公转动能只不过是转变成了双星的热能和双星所在处的自由引力场的能量,而并没有转变成引力波所携带的能量[3]。要清楚地理解这些关系,不是一篇短文能够说明白的,须要深入讨论Lorentz与Levi-Civita守恒定律与爱因斯坦守恒定律在特性上的异同以及这些特性对引力波的影响。这需要写几篇博文,我打算先从爱因斯坦守恒定律的多种推导方法及其等效性谈起。
我在文献[4,5]中,是利用对称性导出爱因斯坦守恒定律
类似于电磁场,因电磁场能量恒为正,便假定引力场能量也为正;这一假定并无实验根据, 第二类爱因斯坦守恒定律更不是严格地从理论上导出的。从以上的讨论中,我们可以看出,从理论上只能导出第一类爱因斯坦守恒定律。事实上引力场与电磁场并不相似,故应当认为第二类爱因斯坦守恒定律是不存在的。
在后续博文中将应用到本次博文的一些关系。
参考文献:
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