barrow12

jeśli rozciągały się w nieskończoność. Dotychczas znaleziono jedynie najprostsze rozwiązania równań Einsteina. Na szczęście, te najprostsze rozwiązania opisują całkiem dobrze obserwowany Wszechświat.

Kiedy Einstein zabrał się za badanie rozwiązań swoich równań opisujących cały Wszechświat, uczynił to, co uczeni na ogół robią — uprościł rozwiązywany problem. Rzeczywisty Wszechświat, ze wszystkimi swoimi dzwoneczkami i gwizdkami był o wiele za bardzo skomplikowanym tworem, by mieć z nim do czynienia. Dlatego Einstein uprościł go, zakładając, że materia jest wszędzie rozłożona jednorodnie. Oznaczało to, że pominął zmiany gęstości od jednego miejsca do drugiego — zmiany związane z istnieniem obiektów kosmicznych. Założył też, że Wszechświat wygląda jednakowo we wszystkich kierunkach. Dziś wiemy, że są to doskonałe przybliżenia rzeczywistego stanu Wszechświata. Kosmologowie przyjmują te założenia również dzisiaj, badając ewolucję Wszechświata jako całości. Ku swemu wielkiemu zmartwieniu Einstein odkrył, że z jego równań wynika, iż taki jednorodny Wszechświat musi w miarę upływu czasu albo rozszerzać się, albo kurczyć. Nie ma w tym wielkiej tajemnicy. Jest to prawdą nawet w newtonowskiej teorii grawitacji. Jeśli umieścisz w przestrzeni obłok cząstek pyłu, to będą się one wzajemnie przyciągać grawitacyjnie: obłok zacznie się stopniowo kurczyć. Jedyną okolicznością zmieniającą ten stan rzeczy jest jakiś rodzaj eksplozji, rozpraszający te cząstki w przestrzeni. Obłok pyłu nie może jednak pozostawać w niezmiennym stanie, o ile jakaś inna siła nie będzie przeciwstawiać się grawitacji. Przy braku takiej siły przyciąganie grawitacyjne działające w statycznym układzie

RYSUNEK 2.1

Rozmiary statycznego wszechświata nie zmieniąją się w czasie. Taki wszechświat nie ma początku ani końca.

gwiazd i galaktyk spowoduje, że pospadają one na

siebie.

Einstein był bardzo zakłopotany takim przewidywaniem swojej teorii. Wygląda na to, że brakowało mu pewności, by twierdzić, że Wszechświat nie jest statyczny. Idea rozszerzającego się Wszechświata stanowiła bardzo dziwną nowość w owym czasie. Wobec tego Einstein zajął się badaniem możliwości takiej modyfikacji swojej teorii, która zapobiegłaby ekspansji bądź kontrakcji Wszechświata. Zauważył, że matematyka pozwala na wprowadzenie do równań członu reprezentującego siłę odpychającą,

39