Теорія відносності і процеси еволюції космічних об’єктів

Abstract

У статті йде мова про роль і місце результатів наукових спостережень, виконаних методами традиційної наземної оптичної астрономії та астрофізичних досліджень, здійснених за межами атмосфери Землі, у формуванні сучасних уявлень про походження, структуру і еволюцію космічних об’єктів, зокрема зірок. Звертається увага на те, що еволюція космічних об’єктів супроводжується надзвичайно бурхливими процесами, під час перебігу яких виділяються гігантські кількості енергії. Деякі астрономічні об’єкти випромінюють енергію протягом багатьох мільйонів років, активність же інших триває кілька секунд, що кардинально змінює їхню структуру і фізичні характеристики. Серед інших фундаментальних взаємодій між об’єктами матеріального світу, у статті основна увага приділяється гравітаційній взаємодії, тому що саме у природі і властивостях тяжіння криється «ключ» до розгадки таємниць грандіозних космічних процесів, у ході яких саме й виділяються ці гігантські кількості енергії та відбуваються перетворення небесних тіл у якісному і кількісному їх вимірах. В окремих частинах статті порівнюються основні положення ньютонівської і ейнштейнівської теорій гравітації. Це пов’язано з тим, що внаслідок багатьох бурхливих процесів, які відбуваються у Всесвіті, ймовірно, формуються «чорні діри» – об’єкти, що передбачаються як теорією всесвітнього тяжіння Ньютона, так і загальною теорією відносності Ейнштейна. Після короткого опису загальновідомих властивостей тяжіння, основний зміст статті складають явища колапсу космічних об’єктів і виникнення чорних дір. Наводяться приклади, як спеціалісти із загальної теорії відносності розробляють моделі цих «таємничих» об’єктів, а астрофізики «шукають» у чорних дірах вихід із тих труднощів, які виникають у них за спроб побудувати теорії процесів, що відбуваються у глибинах Всесвіту. Зокрема, на якісному і кількісному рівнях обґрунтовується поняття гравітаційної енергії зв’язку масивних тіл; механізму виникнення внутрішнього тиску в зорях, який протидіє їх гравітаційному стисненню та забезпечує їм певну динамічну стійкість; розглядаються можливості моделювання явища колапсу астрономічних об’єктів сферично-симетричної і «майже» сферично-симетричної форми; використання аналізу величини червоного зміщення спектральних ліній у спектрах віддалених об’єктів Всесвіту, як одного з методів вивчення механізмів їх еволюції.