Анизотропные космологические модели с вращением

• Автор: Сандакова, Ольга Васильевна
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 129 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНИЗОТРОПНАЯ КОСМОЛОГИЯ С ВРАЩЕНИЕМ

1.1 Вращение Вселенной и наблюдательная космология

1.2 Модели типа Геделя

1.3 Различные космологические модели с вращением

1.4 Вращение и кручение в космологии

1.5 Теоретические вопросы космологии с вращением и наблюда

тельные эффекты

2. НОВЫЕ КОСМОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ

2.1 Стационарная модель типа IX по Бьянки с анизотропной

жидкостью, несопутствующей пылью и чистым излучением
2.2 Нестационарная модель типа Геделя с источниками:
анизотропная жидкость и чистое излучение
2.3 Решения для метрики типа XI по Бьянки
2.4 Космологическая модель Вселенной, заполненной электро
магнитным полем и анизотропной жидкостью
3. СПОНТАННОЕ НАРУШЕНИЕ КАЛИБРОВОЧНОЙ
СИММЕТРИИ В КОСМОЛОГИИ С ВРАЩЕНИЕМ
3.1 Спонтанное нарушение калибровочной симметрии в однородном 75 изотропном пространстве открытого типа
3.2 Исследование эффекта спонтанного нарушения симметрии в
моделях типа II, IV, V, VI по Бьянки
3.3 Статическое космологическое решение типа II по Бьянки
4. МОДЕЛИ КВАНТОВОГО РОЖДЕНИЯ ВСЕЛЕННОЙ С
ВРАЩЕНИЕМ
4.1 Актуальность квантовой космологии
4.2 Модель квантового рождения Вселенной

4.3 Квантовое рождение Вселенной с вращением
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Несмотря на большие успехи стандартной расширительной космологии [1-4], в ней имеются нерешенные проблемы [5,6]. Например, ввиду того, что теория квантовой гравитации еще разрабатывается, имеются нерешенные вопросы в квантовой космологии. Продолжается разработка многомерных моделей с «миром на бране» [7]. В настоящее время в согласии с наблюдениями предпочтительна плоская модель Вселенной, однако, учитывая, что- сейчас полная плотность Вселенной известна с точностью до нескольких процентов: С2 = 1,02 ±0,02 [8], нельзя отвергать и закрытую модель Вселенной [5], что оставляет возможность для различных теоретических моделей. В последние 5-7 лет произошла новая революция в космологии: открыто ускоренное расширение
Вселенной, установлено, что 96% всей энергии Вселенной составляют темная энергия и темная материя, природу которых еще предстоит выяснить. Всемирное антитяготение - новый физический феномен, открытый в астрономических наблюдениях. Антитяготение проявляет себя как космическое отталкивание, испытываемое далекими галактиками, которое сильнее гравитационного притяжения галактик друг к другу. По этой причине общее космическое расширение происходит с ускорением. Антитяготение создается не известной ранее формой энергии - массы, получившей название темной энергии [9]. Физическая природа темной энергии и ее микроскопическая структура активно обсуждается в работах [9,10]. Вместе с тем в настоящее время не отвергнуто возможное малое вращение Вселенной и ее слабая глобальная анизотропия. Отметим здесь обнаружение Берчем [11] анизотропии поляризации радиоизлучения внегалактических источников и последующее подтверждение результата его наблюдений Андреасяном [12]. Результаты этих работ убедительно не

обзор космологических решений уравнений Эйнштейна-Картана-Шиама-Кибла (ЭКШК). В работе [72] впервые установлено, что кручение пространства-времени в виде псевдоследа может быть причиной космологического вращения. А поскольку самым естественным источником псевдоследа кручения являются спинорные поля, то можно сделать вывод, что фермионная материя с поляризованным спином в виде первичных фермионов кварков, преонов, лептонов или барионов - может индуцировать вращение Вселенной.
Авторы [188] в рамках теории ЭК изучают роль спина и кручения в стационарной Вселенной. Получено точное решение уравнений ЭК для неоднородной стационарной Вселенной, заполненной жестко вращающейся жидкостью Вейсенхоффа. Показано, что при линейной связи давления с плотностью энергии пространство-время может содержать замкнутые времениподобные кривые, присутствующие в аналогичных моделях в ОТО. Отмечено, что появление таких кривых во всех моделях геделевского типа можно избежать путем подходящего подбора плотности спина, являющейся свободным параметром. Смолли в [189, 190] ищет возможные решения уравнений в теории ЭК, описывающие вращающуюся вселенную Геделя, заполненную идеальной жидкостью со спином. В [190] приводится таблица отличия физических параметров вселенных Геделя со спиновым и бесспиновым источниками. Авторы [191] в рамках ОТО построили причинную космологическую модель с метрикой типа Геделя (вида (1.2.16)), когда источником гравитации является комбинация: жидкость со спином и электромагнитное поле. В [192] обсуждается возможность рассмотрения спинирующей жидкости Вейсенхоффа как источника метрик геделевского типа в рамках теории ЭКШК.
Важные результаты в космологии с вращением полученны Иваненко, Коротким, Обуховым в работах [193, 194] в рамках калибровочной теории