Глава 6. Нестандартная модель Вселенной (начало). О том почему современная космология находится в тупике и есть ли из него выход
Для описания развития Вселенной как системы обычно используют математическую модель Александра Фридмана, точнее, одну из ее разновидностей – стандартную космологическую модель ΛCDM (сокращение от Lambda-Cold Dark Matter). Именно из этой модели неизбежно вытекают и теория Большого Взрыва, и возраст Вселенной 13,8 млрд лет.
По Фридману, Вселенная рассматривается как четырехмерное пространство-время. Она расширяется, пространственно однородна и изотропна, то есть имеет одинаковые свойства во всех направлениях. Уравнения Фридмана допускают множество решений, в зависимости от параметров. И современная модель ΛCDM – это модель Фридмана с общепринятыми параметрами, в которой Вселенная заполнена, помимо обычной барионной материи, темной энергией (описываемой космологической постоянной Λ в уравнениях Эйнштейна) и холодной темной материей (англ. Cold Dark Matter).
Вместе с тем эта модель неидеальна. Используемые четыре измерения накладывают определенные ограничения. В частности, до сих пор не решена одна из проблем небесной механики, задача трех тел, состоящая в определении относительного движения трех объектов, взаимодействующих по закону тяготения Ньютона (например: Солнца, Земли и Луны).
Да и с решением задачи двух тел в четырехмерном пространстве-времени тоже есть нюансы. В 1859 году Урбеном Леверье была обнаружена особенность движения планеты Меркурий, заключающаяся в медленной прецессии эллиптической орбиты. Траектория движения Меркурия с аномальным смещением перигелия не могла быть объяснена исходя из закономерностей ньютоновской механики. Возникли немалые сомнения в корректности теории тяготения.
В 1915 году Альберт Эйнштейн в некоторой степени спас положение, представив приближенное решение проблемы прецессии орбиты Меркурия на основе общей теории относительности (Эйнштейн А. Объяснение движения перигелия Меркурия в общей теории относительности). В следующем году Карл Шварцшильд опубликовал ее точное решение (Schwarzschild K. On the gravitational field of a mass point according to Einstein’s theory).
При этом решение Шварцшильда нельзя назвать вполне строгим…
