Вакуум Эйнштейна—Глинера. Часть 2

(2.40)

Как показали наблюдения 1998-99 гг., о которых мы уже сказали выше, космологическая постоянная и плотность энергии вакуума ру — положительные величины. Но тогда давление вакуума отрицательно. По абсолютной величине плотность и давление вакуума равны друг другу.

Само по себе отрицательное давление не так уж необычно; например, давление отрицательно внутри растянутого резинового жгута или внутри всесторонне растянутой стальной болванки. Но ни в одной среде, кроме вакуума, отрицательное давление не равно по абсолютной величине плотности энергии.

Важнейшее механическое свойство вакуума состоит в том, что движение и покой относительно вакуума неразличимы. Об этом можно сказать, например, так. Пусть имеются два тела (или две системы отсчета), которые произвольно движутся относительно друг друга. Но оказывается, что относительно вакуума оба тела (или обе системы отсчета) всегда покоятся. Вакуум — это такая среда, которая сопутствует любому движению. Ясно, что по этой причине она не может служить системой отсчета. И это его свойство полностью обязано особому уравнению состояния этой необычной среды.

Из особого уравнения состояния проистекает и другое важнейшее свойство вакуума — его способность создавать анти-тяготение. Дело в том, что согласно фридмановской теории, тяготение создается не только плотностью среды, но и ее давлением Эффективная гравитируюшая плотность в космологии дается комбинацией

(2.41)

Вакуум создает анти-тяготение именно потому, что его эффективная гравитирующая плотность,

(2.42)

отрицательна при положительной плотности.

Тот факт, что все свойства вакуума задаются космологической константой, а она всегда и везде остается одной и той же, означает, что на вакуум ничто, нигде и никогда не способно влиять. Вакуум создает анти-тяготение, которое воздействует на вещество, заставляя его расширяться с ускорением. Но обратное воздействие вещества на вакуум невозможно. То же и с геометрией мира: вакуум способен влиять на геометрию пространства-времени и даже полностью определять ее, когда он доминирует, но обратное влияние геометрии на вакуум отсутствует. Вакуум действует, но не испытывает на себе противодействия — вопреки третьему закону Ньютона.

Эти необычные качества космического вакуума прямо вытекают, как показал Глинер, из эйнштейновской гипотезы о космологической постоянной. Они и характеризует космический вакуум, или вакуум Эйнштейна—Глинера.

Ни одна другая космическая среда не обладает перечисленными выше особыми свойствами. Действительно, любая другая среда неоднородно распределена в космическом пространстве, ее плотность, вообще говоря, зависит от времени и может быть различной в разных системах отсчета. Как плотность, так и давление любой другой космической среды положительны. В таком случае положительна и эффективная гравитирующая плотность, так что «обычная» среда всегда создает обычное тяготение и никогда анти-тяготение. Связь между обычным веществом и геометрией мира взаимная — вещество влияет на свойства пространства-времени, но оно испытывает и обратное влияние, так как пространство-время способно воздействовать на распределение и движение вещества.

 

Другие части:

Вакуум Эйнштейна—Глинера. Часть 1

Вакуум Эйнштейна—Глинера. Часть 2