Читать онлайн «Приложения теории тяготения Эйнштейна к астрофизике и космологии (учебное пособие, МИФИ 1990)»

московский имдеинно- омжд типового кмаюго эндмми А. В. Берков | И. Ю. Кобзарев ПРИЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ ТЯГОТЕНИЯ ЭЙНШТЕЙНА К АСТРОФИЗИКЕ И КОСМОЛОГИИ Москва 1990 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО НАРОДНОМУ ОБРАЗОВАНИЮ МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНЖЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ А. В. Берков |и. Ю. Кобзарев} ПРИЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ ТЯГОТЕНИЯ ЭЙНШТЕЙНА К АСТРОФИЗИКЕ И КОСМОЛОГИИ Утверждено редсоветом института в качестве учебного пособия Москва 1990 УДК 530. 12 А. В. Берков, I И. Ю. Кобзарев). Приложения теории тяготения Эйнштейна к астрофизике и космологии. Учеб- Учебное пособие. М. : МИФИ, 1990. — 60 с. В пособии излагаются приложения общей теории от- относительности к астрофизике и космологии. Основное вни- внимание уделено обсуждению проблемы эволюции Вселенной в рамках теории Большого взрыва'. ' Пособие предназначено для студентов старших курсов и аспирантов, специализирующихся в области тео- теоретической физики и астрофизики. (С) Московский инженерно-физический институт, 1990 г. ПРЕДИСЛОВИЕ Настоящее пособие является продолжением пособия авторов "Теория тяготения Эйнштейна. Общие принципы и экспериментальные следствия" (М. ; МИФИ, 1989) flj и издается отдельно исключительно по техническим причинам. Поэтому нет нужды повторять все то, что сказано в предисловии к [1] о целях этого пособия. В данной книге мы завершаем рассмотрение классических эффектов ОТО обсуждением свойств гравитационных волн и главное внимание концентрируем на космологических приложениях ОТО. Оставаясь в рамках избранного нами подхода к изложению предме- предмета, мы ограничиваемся обсуждением фридмановского решения уравнений тяготения и следствий так называемой модели'Большого взрыва". Мы приводим также ряд сведений о связи этой модели с физикой элементар- элементарных частиц и завершаем обсуждение указанием на очевидные трудности модели "Большого взрыва" при попытке экстраполяции к сверхранним моментам жизни Вселенной. Мы ие сочли возможным в рамках данного пособия подробно об- обсуждать космологию сверхранней стадии эволюции Вселенной, которая в последние годы связана с так называемой инфляционной теорией. > Последовательное изложение этого вопроса. потребовало бы обсуж- обсуждения ряда проблем квантовой теории поля и изменило бы стиль книги, посвященной классической ОТО и ее следствиям, доступным уже сейчас экспериментальной проверке. Еще раз подчеркнем, что данное пособие представляет единое це- целое с [ 1] . Все ссылки иа формулы из [l] снабжены цифрой 1; так, фор- формула A. 12) означает формулу A2) из [lj. Список литературы дополняет список из [lj. 20 января 1991 г. ушел из жизни Игорь Юрьевич Кобзарев. К величайшему прискорбию, он не увидит эту книгу, которая не могла бы быть написана без его определяющего участия. Уверен, что лучшей памятью о большом ученом, педагоге и замечательном человеке И. Ю. Кобзареве будут его труды, в том,числе и это посо- пособие, озаренное светом его мысли. А. В. Берков Глава 1. ГРАВИТАЦИОННЫЕ ВОЛНЫ 1. 1. Свободные гравитационные волны Эффекты ОТО, рассмотренные в [lj, являются малыми поправка- поправками (по параметру Гд/г ) к ньютоновскому приближению.