RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Компьютерные исследования и моделирование // Архив

Компьютерные исследования и моделирование, 2021, том 13, выпуск 3, страницы 473–486 (Mi crm897)

Эта публикация цитируется в 1 статье

МОДЕЛИ В ФИЗИКЕ И ТЕХНОЛОГИИ

Космологические модели Вселенной, не имеющей Начала и сингулярности

В. Г. Кречетa, В. Б. Ошуркоab, А. Э. Киссерa

a Московский государственный технологический университет «СТАНКИН», Россия, 127994, г. Москва, Вадковский пер., д. 1
b Институт общей физики имени А. М. Прохорова Российской академии наук, Россия, 119991, г. Москва, ул. Вавилова, д. 38

Аннотация: Предлагается новый типкосмологических моделей, космологических моделей для Вселенной, не имеющей Начала, то есть существовавшей всегда, и эволюционирующей из бесконечно далекого прошлого.
Предлагаемые космологические модели являются альтернативными по отношению к космологическим моделям, основывающимся на так называемой теории Большого взрыва, по которой Вселенная имеет конечный возраст и произошла из начальной сингулярности.
В этой теории, по нашему мнению, есть определенные проблемы, которые в предлагаемых нами космологических моделях мы избегаем.
В наших космологических моделях Вселенная, развиваясь из бесконечно далекого прошлого, сжимаясь, достигает конечного минимума расстояний между объектами порядка комптоновской длины волны $\lambda_{C}$ адронов и максимальной плотности вещества, соответствующей адронной эре Вселенной, и затем расширяется, проходя все стадии своей эволюции, установленные астрономическими наблюдениями, вплоть до эры инфляции.
Материальной основой, обеспечивающей принципиальный характер эволюции Вселенной в предлагаемых космологических моделях, является нелинейное дираковское спинорное поле $\Psi(x^k)$ с нелинейностью в лагранжиане поля n типа $\beta(\bar{\Psi}\Psi)^n$ ($\beta =const$, $n$ — рациональное число), где $\Psi (x^k)$ — 4-компонентный дираковский спинор, а $\bar{\Psi}$ — сопряженный спинор.
Кроме спинорного поля $\Psi$ в космологических моделях у нас присутствуют и другие компоненты материи в виде идеальной жидкости с уравнением состояния $p=w\epsilon$ ($w=const$), при различных значениях коэффициента $w$ ($-1<w<1$), которые обеспечивают эволюцию Вселенной с надлежащими периодами развития в соответствии с установленными наблюдаемыми данными. Здесь $p$ — давление, $\epsilon=\rho c^2$ — плотность энергии, $\rho$ — плотность массы, а $c$ — скорость света в вакууме.
Оказалось, что наиболее близкими к реальности являются космологические модели с нелинейным спинорным полем с показателем нелинейности $n=2$.
В этом случае нелинейное спинорное поле представляется уравнением Дирака с кубической нелинейностью.
Но такое уравнение есть нелинейное спинорное уравнение Иваненко–Гейзенберга, которое В. Гейзенберг взял в качестве основы для построения единой спинорной теории материи.
Удивительное совпадение, что одно и то же нелинейное спинорное уравнение может быть основой для построения теории двух разных фундаментальных объектов природы, эволюционирующей Вселенной и физической материи.
Разработки представляемых космологических моделей дополняются их компьютерными исследованиями, результаты которых в работе представлены графически.

Ключевые слова: космологические модели, гравитация, спинорное поле, нелинейность, эволюция Вселенной, компьютерные исследования.

УДК: 530.12

Поступила в редакцию: 03.02.2021
Исправленный вариант: 17.03.2021
Принята в печать: 07.04.2021

DOI: 10.20537/2076-7633-2021-13-3-473-486



© МИАН, 2024