Уравнения общерелятивистской электродинамики имели целый ряд необычных свойств:

Во-первых, уравнения (0.1) переходили в уравнения электродинамики Максвелла в приближении слабых полей и при не слишком больших скоростях.

Во-вторых, в ней допускалось ускоренное безызлучательное движение зарядов в поле центральных сил (общерелятивистский аналог принципа Бора), т.е. один из основных квантовых принципов содержался как следствие в ее уравнениях.

В-четвертых, энергия электростатического поля заряда в геометризированной электродинамике оказывалась конечной величиной.

Это были обнадеживающие результаты, однако проблема единой теории поля была еще далека от своего завершения. Дело в том, что тензор энергии-импульса материи, стоящий в правой части уравнений (0.1), имеет феноменологическую природу и, подобно тензору энергии-импульса материи в уравнениях Эйнштейна, фактически вводится в уравнения руками. А. Эйнштейн считал такое положение вещей временным и много сил затратил на то, чтобы найти уравнения поля с геометризированной правой частью. Поэтому геометризация полей, определяющих тензор энергии-импульса материи, является частью эйнштейновской программы единой теории поля. А. Эйнштейн так же считал, что геометризация полей материи позволит найти уравнения "совершенной квантовой теории".

Кроме этой идеи общего характера, выдвинутой А. Эйнштейном, перед геометризированной электродинамикой встали проблемы, без решения которых невозможно было бы развитие теории:

— как описывать излучение заряда (например, при переходе с одной стационарной орбиты электрона в атоме на другую);

— каким образом связана общерелятивистская электродинамика с современной квантовой электродинамикой (например, с уравнением Дирака);

— как связаны между собой уравнения гравитации Эйнштейна с уравнениями электродинамики (0.1), т.е. существуют ли единые уравнения, из которых следовали бы уравнения Эйнштейна и уравнения (0.1) в виде частных случаев?

Решения вышеперечисленных проблем выходило за рамки римановой геометрии, на которой базируется теория гравитации Эйнштейна и общерелятивистская электродинамика с уравнениями поля (0.1).

Казалось, что для их решения более всего подходит геометрия Римана-Картана, обладающая не только римановой кривизной, но и кручением. В 70-е годы эта геометрия использовалась многими физиками-теоретиками в общей теории относительности.

При использовании этой геометрии получалось, что излучают только те массы и заряды, с которыми связаны ускоренные локально неинерциальные системы отсчета, движущиеся под действием поля кручения, при этом сила, порождаемая кручением, интерпретировалась как сила реакции излучения.

Другим важным свойством геометрии Римана-Картана являлась возможность представить тензор полной кривизны этого пространства в виде суммы тензора римановой кривизны и определенной комбинации, составленной из квадратичных комплексов тензора кручения и ковариантных производных тензора кручения. Это позволяло (при определенном условии) рассматривать кручение пространства как источник римановой кривизны.

Несмотря на такие интересные свойства геометрии Римана-Картана она не годилась для решения перечисленных выше проблем по следующим причинам:

— в отличие от символов Кристоффеля, тензор кручения не имеет потенциалов, т.е. не может быть представлен в виде производных от каких-либо геометрических величин;

— кручение определяет риманову кривизну только в том случае, если сделать дополнительное предположение о равенстве нулю полного тензора кривизны геометрии Римана-Картана.

Последнее из требований означало, что необходимая для построения теории геометрия должна обладать абсолютным параллелизмом (по определению, пространство обладает абсолютным параллелизмом, если его тензор кривизны обращается в нуль).

Новые уравнения поля записывались в виде

где тензор энергии-импульса материи

имеет геометрическую природу и посредством "поля материи"

определяется через кручение (0.2) геометрии А4 .

Формально уравнения (0.3) были подобны уравнениям Эйнштейна, однако первоначально не содержат никаких физических констант. Таковой оказалась цена за геометризацию тензора энергии-импульса материи и полей его образующих.

Для решения уравнений Шипова-Эйнштейна он использовал метод спиновых коэффициентов Ньюмена-Пенроуза, метод внешних дифференциальных форм Дебнея-Керра-Шильда и метод Вайдя. В отличие от решения уравнений Эйнштейна любое решение уравнений Шипова-Эйнштейна (0,3) позволяло найти не только риманову метрику, но и явный вид тензора энергии-импульса (0.4), создающего эту метрику. Кроме того, отдельно вычислялись компоненты тензора кручения (0.2) для данного точного решения. Через использование уравнений геодезических пространства А4

где — тензор кривизны пространства А4 ,— ковариантная производная относительно связности абсолютного параллелизма

Уравнения (0.7)-(0.9) обладали рядом интересных свойств:

— из уравнений (0.8) следовали уравнения Шипова-Эйнштейна (0.3) с геометризированным тензором энергии-импульса (0.4);

— уравнения (0.7) и (0.8) совпадали с основными уравнениями формализма Ньюмена-Пенроуза ;

— они допускали спинорную формулировку, подобную той, которая используется в формализме Ньюмена-Пенроуза ;

— можно было записать лагранжиан, из которого с помощью вариационного принципа эти уравнения выводились и т.д.

Изучение физических свойств полей инерции убедило Г.И. Шипова в том, что эти поля играют в физике первостепенную роль и что явление инерции связывает классическую и квантовую физику не только на формальном уровне, но и на уровне физических принципов. Это означало, что динамические уравнения для полей инерции (0.7) — (0.9) реализуют в себе эйнштейновскую программу минимум по геометризации электромагнитного поля и программу максимум по геометризации полей материи, т.е. квантовых полей.

Уравнения динамики полей инерции (0.7)—(0.9), подобно вакуумным уравнениям Эйнштейна и уравнениям Шипова-Эйнштейна (0.3), не содержат первоначально никаких физических констант. Поэтому и те, и другие можно было рассматривать как обобщение вакуумных уравнений Эйнштейна.

При замене материи кручением пространства А4 происходит переход к чисто пространственному описанию полей материи и внешних полей. Следуя У. Клиффорду можно теперь с определенностью сказать, в мире не происходит ничего, кроме изменения кривизны и кручения пространства. Эту идею еще в большей степени реализуют динамические уравнения для полей инерции (0.7)—(0.9). Они не содержат ничего, кроме геометрических характеристик пространства с геометрией А4, частным случаем которой является геометрия Г. Минковского.

Структурные уравнения геометрии А4 не были использованы в теории поля ни Эйнштейном, ни его последователями в качестве физических уравнений. Эти уравнения были применены Ньюменом и Пенроузом только как метод поиска решений уравнений Эйнштейна, однако Ньюмен и Пенроуз не заметили связи этих уравнений с геометрией абсолютного параллелизма.

Кроме вывода основных уравнений Теории Физического Вакуума Г.И. Шипов дал им физическое обоснование в качестве новых фундаментальных уравнений физики. Было ясно, что их утверждение как новых физических уравнений требует расширения общего принципа относительности. Поиски этого нового принципа продолжались в течение 1980 - 1989 г. В результате Г.И. Шипову удалось установить, что:

1) уравнения (0.7) и (0.8) описывают структуру десятимерного пространства событий произвольно ускоренных четырехмерных систем отсчета с четырьмя трансляционными координатами и шестью угловыми координатами — тремя пространственными углами и тремя псевдоевклидовыми углами

2) кроме четырех уравнений движения (0.6), описывающих движения начала О произвольно ускоренной системы отсчета, в геометрии А4 существуют еще шесть торсионных уравнений движения

характеризующая квадрат бесконечно малого поворота векторов, образующих четырехмерную систему отсчета;

4) источником полей инерции является четырехмерное вращение системы отсчета, при этом в группе трансляций Т4 эти поля преобразуются как тензор, а в группе вращений О(3.1) они имеют нетензорный закон преобразования;

5) уравнения (0.9) представляют собой тождества Бианки геометрии А4 и являются следствием уравнений (0.8), а их запись в общем случае имеет вид

Исходя из этого, в 1988 г. он выдвинул принцип всеобщей относительности, который расширяет эйнштейновский общий принцип относительности, добавляя к нему вращательную относительность, а вместе с ней калибровочную и киральную. Поскольку вращательная относительность привела к относительности полей материи (поле может быть обращено в нуль с помощью преобразований в группе О(3.1)), то в уравнениях (0.7) и (0.8) относительными являются не только внешние поля (гравитационные и электромагнитные), описываемые символами Кристоффеля, но и поля материи (квантовые поля). Поэтому всеобщую относительность Г.И. Шипов стал понимать как относительность всех физических полей. Именно это понимание принципа всеобщей относительности позволило воспринимать пустоту (или пустое пространство А4 ) как физический вакуум — источник любой материи.

Завершением эйнштейновской программы единой теории поля явилось выдвижение в 1988 г. новой научной программы — программы всеобщей относительности и теории физического вакуума с уравнениями вакуума следующего вида:

Эти уравнения представляют собой матричную запись уравнений (0.7) и (0.8), в которых матрицы выступают как основные калибровочные потенциалы и поля теории физического вакуума.

Уравнения, найденные Г.И. Шиповым, относятся к числу фундаментальных уравнений физики. С его точки зрения проблема создания единой теории поля получила свое решение в теории физического вакуума. Можно построить график, отражающий вклад Г.И. Шипова в развитие фундаментальной физики (рис..1).

Через Теорию Физического Вакуума теоретическая физика подошла к порогу своей самоприменимости, за которым вновь, как и в начале 20 века, открывается необъятное поле непознанного. Способы познания материи через сегодняшние представления о пространстве и времени исчерпали себя. И этот путь в неведомое проложил наш русский физик Геннадий Иванович Шипов.