Космологические модели с вращением

• Автор: Павелкин, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 161 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. РЕЛЯТИВИСТСКАЯ КОСМОЛОГИЯ С ВРАЩЕНИЕМ
§ 1. Вращение Вселенной и наблюдательная космология
§ 2. Космологические модели типа Геделя
§ 3. Различные космологические модели с вращением
§ 4. Спин, вращение и кручение в космологии
§ 5. Теоретические вопросы космологии с вращением и
наблюдательные эффекты
ГЛАВА II. НОВЫЕ КОСМОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ
С ВРАЩЕНИЕМ В ОТО И ТЕОРИИ ЭЙНШТЕЙНА-КАРТАНА
§ 1. Стационарные космологические модели с вращением
§ 2. Нестационарная космологическая модель
с вращением в теории Эйнштейна-Картана
§ 3. Многомерная стационарная космологическая модель
с вращением
ГЛАВА III. СПОНТАННОЕ НАРУШЕНИЕ КАЛИБРОВОЧНОЙ
СИММЕТРИИ В КОСМОЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЯХ С ВРАЩЕНИЕМ
§ 1. Спонтанное нарушение симметрии скалярного поля в
космологической модели Росквиста и модели с нелинейным спинорным полем
§ 2. Исследование эффекта спонтанного нарушения
симметрии в модели типа Геделя

ГЛАВА IV. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ В КОСМОЛОГИИ
С ВРАЩЕНИЕМ
§ 1. Реликтовое электромагнитное излучение в
космологической модели типа Геделя
§ 2. Поляризация электромагнитного излучения
во Вселенной типа Геделя
§ 3. Радиоисточники и поляризация в космологии
с вращением
§ 4. Крупномасштабная анизотропия температуры реликтового излучения в космологии с вращением и сдвигом
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Несмотря на большие успехи расширительной космологии, теория Фридмана [1], как и ОТО в целом, имеет некоторые трудности [2-10]. Обнаружение Берчем [13] анизотропии поляризации радиоизлучения внегалактических источников и последующее подтверждение результата его наблюдений группой Андреасяна, а также некоторые другие наблюдательные данные (например, [266, 268]) говорят не в пользу фрид-мановской модели Вселенной. Поэтому сегодняшний день в космологии характеризуется развитием альтернативных моделей со слабой анизотропией. Следуя Берчу [13], можно объяснить крупномасштабную анизотропию Вселенной ее вращением. Хотя сейчас в научной литературе идет дискуссия по поводу того, можно ли объяснить эффект Берча влиянием вращения Вселенной на радиоизлучение [261, 264, 268,
273], публикация Берча дала толчок теоретическим исследованиям по космологии с вращением. Здесь можно отметить работы Иваненко, Обухова, Короткого, Панова, Кречета и др., из зарубежных авторов: Грен, Вайдья, Патель, Свистинс, Ребоукас, Тиомно и др.
Развитию нефридмановской космологии способствует также открытие квадрупольной анизотропии температуры реликтового излучения [260], хотя этот эффект объясняется в инфляционной теории без учета вращения (начальными флуктуациями плотности вещества в ранней Вселенной), можно предположить, что геометрическая анизотропия вносит свой вклад в анизотропное распределение температуры реликтового излучения.
Вращение Вселенной можно понимать в двух аспектах: вращение

спектр скалярного поля в исследуемой вращающейся космологической модели. Установлено [115], что отсутствие причинной структуры (к<0) во вращающейся космологической модели приводит к неполноте спектра скалярного поля и невозможности проведения обычной процедуры квантования. Напротив, при наличии причинной структуры во вращающейся космологической модели спектр скалярного поля является полным и квантование возможным. Наконец в работе [145] Сайбаталов получил решение уравнения Клейна-Гордона с конформной связью для массивного скалярного поля в метрике типа Геделя вида (1.28), а также выражение для энергии частицы в этой метрике. Спектр частот скалярного и электромагнитного полей в космологических моделях ге-делевского типа рассчитан этим же автором в работах [146-149]. В работе [269] авторами получены точные статистические решения уравнений спинорного поля с нелинейными членами, являющимися произвольными функциями инварианта Б='ф*1р, во внешнем поле Вселенной Геделя. Показано, что плотность энергии спинорного поля является постоянной величиной, то есть никакой поляризации нет. Внешнее гравитационное поле Вселенной Геделя играет определяющую роль в формировании солитоноподобных конфигураций нелинейного спинорного поля. Скалярное поле в нестационарной модели типа Геделя исследовалось также в работе Панова [263].
В заключении этого параграфа отметим, что после работы Берча [13] первая попытка объяснить вращение Вселенной на основе метрики Геделя предпринята в работе Иваненко [22].