Пространство-время, геометрия, космология. - Бёрке У.
Скачать (прямая ссылка):
рии относительности имеется несколько удивительных теорем, которые утверждают, что при довольно мягких условиях, даже без сферической симметрии, должны образовываться сингулярности некоторых типов.
Сингулярности в обшей теории относительности, в частности сингулярность в момент возникновения фридмановской Вселенной, в настоящее время до конца не поняты. Один из путей экстраполяции наших физических законов за сингулярность Большого Взрыва состоит в интерпретации J не как метрики, а лишь как генератора дисперсионных уравнений. В этом случае нет необходимости сжимать поверхность / = 0в одну точку. Она остается сингулярной поверхностью для дисперсионного уравнения. При таком подходе массы частиц, по-видимому, исчезают на рассматриваемой поверхности, но они могут быть легко образованы полем излучения. Однако такой подход, раз-
26-649 402
Гл. IV. Космология
[С помощью тех методов, которыми вы овладели, можно изучить этот вопрос более подробно. Выражения для метрики, на основе которых был сделан данный рисунок, приводятся в разд. 31.4 книги [24]. Они называются координатами Эллингтона — Финкелыытейна. В книге [24] рассматриваются также некоторые другие представления. Но вы не готовы к обсуждению вопроса о том, почему общая теория относительности приводит именно к такому пространству-времени.]
I Мировая линия \ і светового сигнала 1^*! \ ! и горизонт
1 2 3 4 5 6 7 8 г/т
Рис. 51.10
Пространство-время вблизи черной дыры, образуемой коллапсирующим пылевым облаком. Метрические фигуры изображены в масштабе, приведенном к массе черной дыры.
витый Фредом Хойлом, не может дать полное описание сингу-лярностей. Проблема черной дыры заключается в том, что невозможно выйти за пределы горизонта, однажды попав внутрь. В настоящее время предполагают, что только полное квантовое рассмотрение может дать ответы на вопросы об этих сингулярностях, но к такому квантовому рассмотрению мы пока еще не готовы. Литература
1. Acton F. S., Numerical Methods That Work, Harper and Row, 1970.
2. Allen C. W., Astrophysical Quantities, University of London Press, 1973. [Имеется перевод: Алпен К. У. Астрофизические величины. — M.: ИЛ, I960.]
3. Арнольд В. И. Обыкновенные дифференциальные уравнения. — M.: Наука, 1975.
4. Арнольд В. И. Математические методы классической механики. — M.: Наука, 1974.
5. Arnold V. /., Avez A., Ergodic Problems of Classical Mechanics, W. A. Benjamin, 1968.
6. Baldwin J. A., Burke W. L., Martin Gaskell C., Wampler E. J., Nature, 273, 431 — 435 (1978).
7. BondiH., Cosmology, Cambridge University Press, 1961.
8. Davies P. C. W., Space and Time in the Modern Universe, Cambridge University Press, 1977. [Имеется перевод: Девис П. Пространство и время в современной картине Вселенной. — M.: Мир, 1979.]
9. Dodson С. Т. J., Poston Т., Tensor Geometry, Pitman, 1977.
10. Ellis G. F. R., Maartens R., Nel S. D., Monthly Notices R.A.S., 184, 439 — 466 (1978).
11. Feynman R. P., Leighton R. B., Sands M., The Feynman Lectures on Physics, Addison-Wesley, 1963. [Имеется перевод: Фейнман P., Лейтон P., Сэндс M. Фейнмановские лекции по физике. — M.: Мир, 1966.]
12. Gingerich О., ed., Cosmology + 1, W. Н. Freeman, 1977.
13. Gott J. R., Gunn J. E., Schramm D. N., Tinsley В. M., Astrophys. ]., 194, 543—553 (1974).
14. Harrison E. R., Ann. Rev. Astron. Astrophys., 11, 155—186 (1973).
15. HoyteF., Astronomy and Cosmology, W.H. Freeman, 1975.
16. Hoyle F., Hoyle G., Into Deepest Space, Harper and Row, 1974.
17. Lanczos C., The Variational Principles of Mechanics, University of Toronto Press, 1957. [Имеется перевод: Ланцош К. Вариационные принципы механики. — M.: Мир, 1965.]
18. Lanczos С., The Einstein Decade, Academic Press, 1974.
19. LeGuin U. К. "Direction of the Road", reprinted in Orbit 12, D. Knight, ed., Berkeley Medallion Books, 1973
20. Lighthill J., Waves in Fluids, Cambridge University Press, 1978. [Имеется перевод: Лайтхилл Дж„ Волны в жидкостях. — M.: Мир, 1981,]
21 .LoomisL. H., SternbergS., Advanced Calculus, Addison-Wesley, 1968.
26* 404
Литература
22. Lorram P., Carson D., Electromagnetic Fields and Waves, W. H. Freeman, 2nd ed., 1970.
23. Mandelbrot B., Fractals, W.H. Freeman, 1977.
24. Misner C. W., Thorne K. S., Wheeler J. A., Gravitation, W. H. Freeman, 1973. [Имеется перевод: Мизнер 4., Торн К., Уилер Дж. Гравитация. В 3-х томах. — M.: Мир, 1977.)
25. Ohanian Н. С., Gravitation and Spacetime, W.W. Norton, 1976.
26. Peebles P. J. E., Physical Cosmology, Princeton University Press, 1971. [Имеется перевод: Пиблс П. Физическая космология. — M.: Мир, 1975.]
27. Pierce J. R., Almost All About Waves, MIT Press, 1974. [Имеется перевод: Пирс Дж. Почти все о волнах. — M.: Мир, 1976]
28. Polya G., Induction and Analogy in Mathematics, Princeton University Press, 1954.
29. Polya G., Patterns of Plausible Inference, Princeton University Press, 1954. [Имеется перевод: Пойа Д. Математика и правдоподобные рассуждения. — M.: Наука, 1975.]
