Общие положения теории относительности

Повторим исходные положения общей теории относительности.

В каждой точке, находящейся в поле действия сил тяготения какой-либо большой массы, например Солнца, все тела падают с оди­наковым ускорением, и не только тела, но и свет также приобретает ускорение, причем одно и то же ускорение, зависящее от массы Солнца. В четырехмерной геометрии подобное ускорение может быть представлено в виде пространственно-временного мира. Согласно об­щей теории относительности, наличие тяжелых масс искривляет прос­транственно-временной мир, и это искривление выражается в тяготе­нии, изменяющем пути и скорости тел и световых лучей.

В 1919 году астрономические наблюдения подтвердили теорию тяготения Эйнштейна - общую теорию относительности. Лучи звезд искривляются, проходя мимо Солнца, и их отклонения от прямого пу­ти оказались такими, какие были вычислены теоретически Эйнштейном.

Кривизна пространства-времени меняется в зависимости от распределения тяжелых масс. Если отправиться в путь через Вселен­ную, не меняя направления, т.е. следуя геодезическим линиям окру­жающего пространства, то нам встретятся на пути четырехмерные пригорки - гравитационные поля планет, горы - гравитационные поля звезд, большие хребты - гравитационные поля галактик. Путешествуя подобным образом по поверхности Земли, мы, помимо холмов и гор, знаем о кривизне земной поверхности в целом и уверены, что, про­должая путь в неизменном направлении, например вдоль экватора, вернемся к месту, откуда выехали.

При путешествии во Вселенной мы также сталкиваемся с общей кривизной пространства, которая так относится к гравитационным полям планет, звезд и галактик, как кривизна Земли к рельефу ее поверхности. Если бы искривлено не только пространство, но и вре­мя, мы вернулись бы в результате космического путешествия в ис­ходный пространственный путь и в исходное пространственное поло­жение. Это невозможно. Эйнштейн предположил, что искривлено лишь пространство.

В 1922 г. А.А.Фридман (1888-1925) выдвинул гипотезу об изме­нении радиуса общей кривизны пространства с течением времени. Не­которые астрономические наблюдения подтверждают эту гипотезу - расстояния между галактиками увеличивается со временем, галактики разбегаются. Однако космологические концепции , связанные с общей теорией относительности, еще очень далеки от той определенности и однозначности, которая свойственна специальной теории относитель­ности.