Понятие релятивистской космологии. Поскольку именно тяго­тение определяет взаимодействие масс на больших расстояниях, а значит, динамику космической материи в масштабах Вселенной, то теоретическим ядром космологии выступает теория тяготения, а со­временной космологии — релятивистская теория тяготения. Поэто­му современную космологию называют релятивистской.

Ньютоновская физика рассматривает пространство и время как «арену», на которой разыгрываются физические процессы; она не связывает воедино пространство и время. Согласно общей теории относительности (см. 9.2), распределение и движение материи изме­няют геометрические свойства пространства-времени и в то же время сами зависят от них; гравитационное поле проявляется как искривление пространства-времени (чем значительнее кривизна пространства-времени, тем сильнее гравитационное поле).

Первым релятивистскую космологическую модель попытался по­строить А. Эйнштейн. В соответствии с методологическими установ­ками классической астрономии о стационарности Вселенной, он ис­ходил из предположения о неизменности свойств Вселенной как целого во времени (радиус кривизны пространства он считал посто­янным). Эйнштейн даже видоизменил общую теорию относительнос­ти, чтобы она удовлетворяла этому требованию, и ввел дополнитель­ную космическую силу отталкивания, которая должна уравновесить взаимное притяжение звезд.

Вселенная Эйнштейна пространственно конечна; она имеет ко­нечные размеры, но не имеет границ! В этой модели пространствен­ный объем Вселенной с равномерно распределенными в нем галакти­ками конечен; но границ у этого пространства нет. Оно не распро­странено бесконечно во все стороны, а замыкается само на себя. Как и на поверхности сферы, в нем можно совершать «кругосветные» путешествия: обитатель такой вселенной мог бы, послав в каком-либо направлении (световой или радио) сигнал, со временем обнаружить, что этот сигнал вернулся к нему с противоположной стороны, обойдя всю Вселенную.

Как и многие другие абстрактные понятия современной физики и астрономии, идея замкнутой, конечной, но неограниченной все­ленной трудно представима в наглядных образах. Поэтому часто спрашивают, что же находится «снаружи» конечной вселенной. Дело в том, что этот вопрос не имеет смысла для трехмерных существ, т.е. в пространственно-временной метрике нашего мира. Как не имеет смысла аналогичный вопрос, что находится «вне» поверхности сферы, для плоских существ, вынужденных постоянно жить на сфе­рической поверхности. В такой вселенной просто нет понятия «сна­ружи». Ведь различение «снаружи» и «внутри» предполагает некото­рую границу, которой на самом деле нет, и каждая точка в ней экви­валентна любой другой — ни края, ни центра здесь нет.