Статический мир. Часть 2

При таких условиях должна существовать система отсчета, в которой метрический элемент решения де Ситтера не содержит зависимости от времени. Приведем для конкретности одну из возможных статических форм решения де Ситтера:

(2.115)

Здесь г, г — новые временная и пространственная координаты;

(2.116)

Эта метрика получается из фридмановской метрики простым преобразованием координат от t, \ к т, г (при учете, что a(t) ос exp {t/Ay}). Возможность преобразовать метрику де Ситтера к виду, в котором она не зависит от времени, — это прямая демонстрация статичности мира де Ситтера.

Существуют и другие формы этого решения, в которых трехмерное пространство выглядит иначе. Но во всех случаях вакуум, заполняющий любое из этих пространств, имеет всюду однородную и всегда постоянную плотность pv. Численное значение плотности вакуума во всех этих случаях одно и то же, так что измерив это значение в системе отсчета, сопутствующей расширяющемуся веществу, как это реально и сделано с помощью наблюдений сверхновых, мы знаем, что оно в точности такое и при любых других способах измерений в какой угодно системе отсчета.

Из сказанного становится ясным, что переход в расширяющейся Метагалактике от стадии преобладания обычного вещества

к стадии преобладания вакуума означает постепенное исчезновение динамики в четырехмерном пространстве-времени. Пространственно-временной каркас Метагалактики, можно сказать, застывает, он перестает изменяться со временем и оказывается в результате зафиксированным навечно. Это состояние пространства-времени описывается статическим решением де Ситтера. Но в погруженном в этот вечный и неизменный мир веществе многое еще происходит и будет происходить (например, вспыхивают сверхновые, по которым мы узнаем об ускоряющемся расширении). Однако на метрику четырехмерного мира эти процессы, события, превращения в веществе практически никак не влияют сейчас и еще меньше будут влиять в будущем. Можно сказать, что чем сильнее разгоняется космологическое расширение под воздействием антигравитирующего вакуума, тем ближе наш четырехмерный мир к абсолютной статике, неизменности и полному покою. Таков самый важный динамический и геометрический эффект вакуума в космологии.

Не известно, действительно ли вначале мира был вакуум, как это предполагает гипотеза Глинера и инфляционная модель. Но сейчас ясно, что будущее Вселенной безраздельно определяется вакуумом — тем вакуумом, который реально наблюдают астрономы. В этом контексте о будущем мира известно все, именно все (!), что только вообще можно узнать из общей теории относительности.

Подводя итог всему сказанному в этой части книги, можно заключить, что гипотеза, выдвинутая Эйнштейном на заре современной космологии, вновь оказывается в центре внимания науки о Вселенной. Выясняется, что она исключительно богата реальным физическим и астрономическим содержанием, о чем ее автор мог, вероятно, только смутно догадываться. Но главное состоит в том, что гипотеза Эйнштейна о существовании космологической постоянной подтвердилась.

 

Другие части:

Статический мир. Часть 1

Статический мир. Часть 2

Статический мир. Часть 3