§ 1. Нестационарное решение уравнений Эйнштейна. Часть 2

В своей первой работе по космологии, с которой и началась современная наука о Вселенной, Эйнштейн в 1917 г. исходил

из многовековых традиционных представлений классической науки о вечности и неизменности мира — Метагалактики, которую в то время отождествляли со Вселенной. Однако его попытки получить статическое решение уравнений ОТО при основных космологических постулатах окончились неудачей, что, вообще-то неудивительно, так как гравитация характеризуется силой только одного знака — притяжением и статическое решение для системы гравитирующих тел невозможно — гравитационное взаимодействие не позволяет космическому веществу находиться в покое, в отличии от электродинамики, где силы имеют два знака — притяжение и отталкивание. Это противоречие требовало разрешения. И оно действительно было снято в упомянутой выше работе Эйнштейна. Поскольку уравнения обшей теории относительности, обобщающие ньютоновскую гравитацию, не имели стационарного решения то, чтобы нейтрализовать, уравновесить всемирное тяготение и обеспечить неподвижность распределенного в Метагалактике вещества, Эйнштейну фактически пришлось допустить существован ие всемирного анти-тяготения. Для описания анти-тяготения Эйнштейн специально модифицировал общую теорию относительности (созданную им всего двумя годами ранее) и ввел ad hoc в уравнения ОТО константу Л, которая по сути была эквивалентна силам отталкивания, уравновешивающим гравитационное притяжение, т. е. уравнение (1.1) модифицировалось следующим образом:

В процессе этой модификации выражение для действия для гравитационного поля и материи (1.3) сохранило свою форму, к нему лишь добавился постоянный член Ag^, который часто называют космологическим членом, а саму величину Л — космологической постоянной. Однако введение космологического члена эквивалентно приписыванию пространству-времени принципиально неустранимой кривизны, не связанной ни с материей, ни с гравитационными волнами и влияющей на эволюцию нашей Метагалактики. Тем не менее, малое значение этой константы (~ 10-56 см-2) обусловило безнадежность ее обнаружения в лабораторных условиях и вместе с тем реализовало руководящую идею Эйнштейна — статичность Метагалактики. Для полноты следует отметить, что стационарная модель обладала еще одним недостатком — пространство в рамках

(1.4)

такой модели было неустойчиво: если бы в какой-либо момент силы притяжения превысили бы силы отталкивания (например, из-за флуктуации плотности, что является вполне допустимым явлением для такой большой системы, как Метагалактика), то пространство Метагалактики начало бы практически неограниченно сжиматься.

 

Другие части:

§ 1. Нестационарное решение уравнений Эйнштейна. Часть 1

§ 1. Нестационарное решение уравнений Эйнштейна. Часть 2