еми космології.
Останнім часом зріс інтерес до теорії «кротячих нір», що представляють собою топологічну особливість простору-часу, що зумовлюють з'єднання двох нескривленими областей простору. Зростання кількості робіт у цьому напрямку обумовлений відкриттям в космології темної енергії, яка може підходити на роль фантомної матерії. У зв'язку з цим було зроблено огляд теоретичних робіт з проблеми «кротячих нір». Аналіз робіт показав, що більшість отриманих рішень справедливі для сильно ідеалізованих моделей. Останнім часом зріс інтерес до неоднорідним неізотропним несінгулярним космологічним моделям з обертанням. Актуальність цього питання викликана радом спостережних даних, які можуть свідчити про анізотропії Метагалактики навіть на великих відстанях і про існування у неї осі обертання.
Практична частина моєї роботи полягає в отриманні рішення рівнянь тяжіння Ейнштейна з урахуванням обертання і неоднорідного розподілу матерії.
Отримані в ході виконання випускної кваліфікаційної роботи результати будуть використовуватися мною в подальшому для дослідження неізотропной кротові нори.
1. Аналіз космологічних моделей
. 1 Важливі етапи у розвитку уявлень про Всесвіт
На початку XX століття були відомі всього два фізичних поля - електромагнітне і гравітаційне. Створена в 1902-1905 рр. спеціальна теорія відносності (СТО) відмінно справлялася з описом механічних і електромагнітних явищ при будь-яких швидкостях аж до світлової, чого не виходило в класичному підході Галілея і Ньютона. Однак її було мало для опису гравітації.
Одна з перших спроб створити релятивістську теорію тяжіння була зроблена фінським фізиком-теоретиком, опонентом Альберта Ейнштейна, Гуннаром Нордстрема (1881 - 1923 рр.). Його теорія, створена в 1913 році, є першою теорією тяжіння з урахуванням принципу еквівалентності, але вона не пророкує ніяких відхилень світла, що проходить поблизу масивного тіла (в прямому протиріччі з спостереженнями). Теорія також пророкує аномальну прецесію перигелію Меркурія, але її знак і величина не узгоджуються з відомими з експерименту (для частини, яка не може бути пояснена за допомогою ньютонівської гравітації).
Незважаючи на такі невтішні результати, критика теорії Нордстрема Ейнштейном зіграла важливу роль у розвитку загальної теорії відносності.
Перша сучасна космологічна теорія була запропонована Альбертом Ейнштейном в 1917 р в якості слідства його формулювання загальної теорії відносності (ЗТВ). Ейнштейн показав, що загальна теорія відносності однозначно пояснює можливість існування статистичної Всесвіту, яка не змінюється з часом. Як ми це зараз розуміємо, цього не може бути, але в той час здавалося, що це важливий успіх.
Іншим важливим етапом у розвитку космології була модель, запропонована нідерландським астрономом Виллемом де сіттера в 1917 році. Де Сіттер виходив з двох припущень, прийнятих Ейнштейном його космологічної моделі: а) Всесвіт однорідний і ізотропний, так що вона виглядає однаково в будь-якому напрямку і з будь-якої точки; б) Всесвіт незмінна, середня щільність речовини в ній постійна і кривизна простору також постійна. Ейнштейн знайшов, що його первісна теорія відносності не допускає рішень, що задовольняють цим умовам. Тому він додав до своїм рівнянь гравітаційного поля новий дальнодействием ефект: космологічну постійну?, Яка при відповідному підборі параметрів могла б компенсувати гравітаційне тяжіння речовини, з тим щоб зробити модель статичної. Де Сіттер помітив, що можна отримати інше рішення з постійною ненульовий кривизною, просто видаляючи з моделей все речовина. Рішення стаціонарно, так як в моделі не міститься речовини, що могло б рухатися. Якщо ввести в модель Де Ситтера кілька пробних частинок, то? - Член привів би до їх «розсіюванню», тобто до разбеганию часток один від одного.
Модель де Ситтера з відповідними початковими умовами для пробних частинок являє собою спеціальний граничний випадок еволюціонують однорідних і ізотропних космологічних моделей. Всі ці моделі призводять до закону Хаббла (1929 г.), який підтвердив нестаціонарність Всесвіту. Еволюціонуюча моделі були введені Олександром Олександровичем Фрідманом і пізніше Жоржем Леметр.
. 2 Космологічна модель Фрідмана
Важливе значення для розвитку уявлень про Метагалактиці має космологічна модель Фрідмана. У 1922 році він публікує німецькою мовою працю «Про кривизні простору» [1] і пізніше, в 1924 році, другу зграю під назвою «Про можливості Всесвіту з постійною негативною кривизною простору» [2].
Зміст цих робіт полягає в наступному. А. А. Фрідман відштовхувався від ряду припущень. Була введена просторов...
