Влияние электромагнитных полей на эволюцию изначально однородной и изотропной вселенной

Представлены простые точные решения, описывающие вселенные, являющиеся однородными и изотропными вблизи начальной сингулярности, но эволюция которых происходит под влиянием изначально существующих магнитных полей. В этих “деформированных” моделях Фридмана (плоских, открытых или замкнутых) начальное магнитное поле сконцентрировано вблизи некоторой оси, а его силовыми линиями являются окружности – координатные линии азимутальной координаты $\varphi$. Вызванная расширением вселенной зависимость магнитного поля от времени индуцирует (в соответствии с законом Фарадея) появление свободного от источников электрического поля. В сравнении со стандартными моделями Фридмана космологическое расширение здесь идет с ускорением в направлениях поперек магнитного поля, тогда как расширение вдоль магнитных силовых линий происходит с замедлением, причем в плоской и открытой моделях в сопутствующей системе координат длина $\varphi$-окружностей большого радиуса или на больших временах уменьшается и обращается в нуль при $t\to\infty$. Это означает, что в плоских и открытых моделях имеет место частичное динамическое замыкание пространства-времени на больших расстояниях от оси симметрии, т.е. от области, где сконцентрированы электромагнитные поля. Чтобы получить простые решения уравнений Эйнштейна–Максвелла и идеальной жидкости, мы предположили для жидкости (поддерживающей изотропные и однородные “фоновые” геометрии Фридмана) весьма экзотическое предельно жесткое уравнение состояния $\varepsilon=p$. Однако можно ожидать, что подобные эффекты могли бы иметь место в совместной динамике геометрии и сильных электромагнитных полей и во вселенных с более реалистичным уравнением состояния материи.