Возраст Вселенной оценивается примерно в 13,8 миллиарда лет. Как этот возраст связан с элементами теории относительности, одним из элементов которой является зависимость скорости течения времени от "изгиба" пространства-времени под действием гравитации массивных объектов? Как же тогда следует рассматривать время в 13,8 миллиарда лет в контексте начальной сингулярности?
ОТВЕТ
В общей теории относительности (ОТО) гравитационное поле в пространстве-времени описывается неким математическим объектом, называемым метрикой. Однако это не единственная роль метрики в данной теории: метрика содержит полную информацию о длине кривых, площади плоских фигур или объеме пространственных фигур.
Более того, с помощью метрики можно рассчитать, какой промежуток времени между выбранными событиями укажут фиксированные часы, если только мы знаем, как эти часы движутся.
Таким образом, в ОТО один и тот же объект - метрика, связанная с пространством-временем, - описывает и гравитационное поле, и показания часов. Таким образом, если существует какая-либо связь между "скоростью течения времени" и "отклонением" пространства-времени под действием гравитации массивных объектов", то эта связь обусловлена этой двойной ролью метрики.
Как вышеприведенные утверждения соотносятся с возрастом Вселенной, рассчитанным космологами? Отправной точкой для расчета этого возраста является метрика данной космологической модели, то есть модели пространства-времени, описывающей всю Вселенную (построение такой модели заключается в нахождении метрики и распределения материи в пространстве-времени, удовлетворяющих ряду условий).
С точки зрения такой модели возраст Вселенной можно понимать как показания неких гипотетических часов, которые начали отсчитывать время в момент Большого взрыва. Это, в свою очередь, означает, что информация о возрасте Вселенной закодирована в метрике модели. Строго говоря, метрика определяет связь между возрастом Вселенной и определенными величинами, значения которых можно измерить. Зная эти значения из астрономических наблюдений, можно определить возраст Вселенной, используя вышеуказанную зависимость.
Таким образом, возраст Вселенной определяется на основе метрики космологической модели, которая в то же время описывает гравитационное поле вместе с начальной сингулярностью. Это означает, что любая связь между "скоростью течения времени" и "отклонением" пространства-времени под действием гравитации массивных объектов" автоматически учитывается при расчете возраста Вселенной.
Наконец, утверждение о зависимости "скорости хода времени" от гравитации не совсем верно по той причине, что в ОТО "скорость хода времени" не является четко определенной физической величиной.
Комментарии
Отправить комментарий