For Einstein's gravitational equations with fourth-order corrections being proportional to the square of an elementary length I, we discuss the behaviour of high-frequency waves. It is shown that (1) only waves with lengths 1 2 I can generate a macroscopic avarage background (for 1 < I, only the terms aP are decisive such that one has the same situation as in a pure fourth-order theory without Einstein term which cannot be interpreted as gravitational theory), (2) for 1 2 I, the background metric is purely determined via the second-order derivative Einstein tensor (formally one obtains the same equations for the background as in the non-modified Einsteinian theory), and (3) only waves correaponding to the massless and the massive spin-two gravitons contribute to background curvature; in the geometrical-optic8 approximation, these both particle sorts are moving independent of each other and satisfy a conservation law for the total number of m = 0 and massive spin-two gravitons, respectively.The results obtained in this paper corroborate partly the conclusions drawn in the weak-field approximation [ll, 15,181.
Hochfrequente Wellen in aravitationstheorien mit Feldgleichungen vierter OrdnungInhaltsiibersicht. Das Verhalten hochfrequenter Wellen wird im Rahmen von Gravitationsfeldgleichungen diskutiert, die neben dem Einstein-Tensor Terme enthalten, welche einer elementaren Gnge 1 proportional sind und dritte und vierte Ableitungen der Metrik enthalten. Es wird gezeigt,(1) daB nur Wellen der Litnge 1 2 1 ein makroskopisches Hintergrundfeld eneugen (fiir 1 < I sind die Terme -Z2 in den Feldgleichungen entacheidend, so da8 sich dieselbe Situation wie in einer Theorie vierter Ordnung ohne Einstein-Term ergibt, die nicht als Gravitationstheorie interpretiert werden kann), (2) daB fur 1 2 Z der makroskopische Hintergrund allein durch den Einstein-Tensor bestimmt wird (man erhiilt fur den Hintergrund formal dieselben Gleichqen wie in der nicht modifizierten Einsteinschen Theorie) und (3) daB nur Wellen, die den masselosen und den massiven Gravitonen mit dem Spin 2 entsprechen, den Hintergrund erzeugen. Diese beiden Teilchensorten bewegen sich in der geometrischen Niiherung unabhiingig voneinander und geniigen jeweils einem eigenen Erhaltungssatz fiir die Gesamtzahl der masselosen und der massiven Spin-2-Teilchen.Die in dieser Arbeit vorgelegten Reaultate beatiitigen teilweise nuch die in [ll, 15, 181 fur schwache Felder in der linearen Niiherung gewonnenen Ergebnisse.