WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 6 |

«ФИЗИКА НАШИХ ДНЕЙ 523 12 ГОРЯЧАЯ МОДЕЛЬ ВСЕЛЕННОЙ /Г. В. Зельдович Минувший 1965 г. принес важнейшее открытие в астрономии. Измерения в области коротких и ультракоротких ...»

-- [ Страница 2 ] --

Вопрос о взаимодействии горячей плазмы и реликтового излучения весьма интересен. Обмен энергией между ними в настоящее время мал, но ранее он мог быть больше. Энергетические оценки показывают, что плазма не могла дать то излучение (с его плотностью и спектральным составом), которое мы считаем реликтовым. С другой стороны, те же подсчеты баланса энергии показывают, что плазма не могла быть нагрета слишком рано, сразу после t = 3-106 лет. Электроны плазмы рассеивают кванты излучения за счет комптон-эффекта. Любопытно, что оптическая толща порядка единицы достигается на расстоянии, соответствующем красному смещению в 6—8 раз. Изотропное реликтовое излучение не меняет свои свойства при этом рассеянии; энергии электронов и квантов таковы, что рассеяние не сопровождается заметным обменом энергией, не меняет спектр. Однако наблюдение далеких дискретных источников — квазаров с большим красным смещением будет затруднено эффектом рассеяния на электронах. Вместе с тем, в силу независимости сечения рассеяния от частоты, очень не легко с уверенностью доказать наличие комптоновского рассеяния и определить концентрацию свободных электронов.

Важнейшее значение имело бы обнаружение гелия в составе межгалактического газа и измерение его температуры по излучению мягких рентгеновских квантов. В настоящее время измерения дают лишь неравенство С 2· 10е для температуры межгалактического газа.

Необычайно трудную задачу представляет собой обнаружение реликтовых нейтрино и антинейтрино. Для ее решения нужно повысить существующую точность в 10е раз!

Вместе с тем необходимо подчеркнуть огромное значение такого опыта. Обнаружение нейтрино в должном количестве и с ожидаемым *) В самое последнее время обсуждалась гипотеза, согласно которой на ранней стадии в звездах выделилась практически вся ядерная энергия, а свет звезд был переработан в тепловое излучение путем поглощения и переизлучения частицами пыли.

Однако по многим причинам эту гипотезу надо считать неправдоподобной.

спектром подтверждало бы представления горячей модели об очень ранней стадии, когда t 1 секунды, плотность больше 106 г/см3, температура выше 1 миллиона вольт. Поистине измерение реликтовых нейтрино будет «экспериментом века»!

Горячая модель ставит задачи огромной важности и трудности перед теоретиками. Сюда относятся прежде всего:

а) Вопрос о том, можно ли построить (с привлечением квантовых представлений) теорию перехода от сжатия при С 0 к расширению при б) Удельная энтропия вещества в горячей модели (характеризуемая числом Ю9 квантов на один атом) рассматривалась выше как изначально заданная характеристика этой модели, как одно из тех начальных условий, задание которых необходимо для интегрирования уравнений.

Можно ли поставить вопрос: п о ч е м у энтропия именно такая, а не больше или не меньше? Только поняв происхождение большой энтропии, можно будет удовлетворительно ответить на вопрос о том, как получается почти зарядово-симметричное состояние с гигантским числом антинук лоиов и нуклонов и в тоже время с определенным небольшим перевесом нуклонов, В самом деле, если при t ; 0 были только нуклоны, которые каким-то способом создали большую энтропию, то эта энтропия в свою очередь при малой плотности проявлялась в излучении. В таком случае последующее при сжатии рождение пар T -f i " и наличие пар + " (при сохранении перевеса нуклонов N) в начале расширения при t · О является следствием известных законов.

в) Любопытно, что в связи с горячей моделью по-другому ставится вопрос о существовании сверхплотных тел, находящихся под своим гравитационным радиусом. Такие тела обязаны собирать излучение своей окрестности, и при этом они катастрофически увеличивают свою массу.

Гипотеза об изначальном существовании сверхплотпых тел должна как-то учитывать взаимодействие этих тел с окружающим их излучением.

г) Отметим конкретные вопросы, относящиеся к состоянию большой плотности: как обстоит дело с вихревыми движениями и магнитными полями в этом состоянии? Какова степень однородности и флуктуации в этом состоянии?

д) Теория образования и эволюции «обычных» объектов (звезд, галактик, скоплений, квазаров) также должна развиваться с учетом реликтового излучения.

е) Напомним, наконец, что до настоящего времени остается нерешенным самый жгучий вопрос: надо ли себе представлять эволюцию Вселенной как 1) однократное расширение из особого сингулярного состояния, или как 2) однократное сжатие от = — оо, = О через t = О, — оо (или 10 93 г/см'0) и последующее расширение, продолжающееся до настоящего времени, или как 3) бесконечную последовательность циклов сжатия и расширения? Производить выбор той или иной гипотезы на основе философских соображений нельзя. Каждая из этих гипотез согласуется с известными нам законами физики; физические законы являются не связями между ощущениями мыслящей личности, а объективно существующими познаваемыми закономерностями внешнего мира. В полном соответствии с этим и ответ на поставленный вопрос, т. е. выбор между различными гипотезами, должен производиться на основе объективного естественно-научного изучения окружающей нас Вселенной как путем наблюдений, так и путем разработки физической теории с учетом наблюдательных данных.

Можно высказать теоретические доводы (связанные с увеличением энтропии) против идеи бесконечного повторения подобных циклов. ЛюбоЯ. Б. ЗЕЛЬДОВИЧ пытно, что в силу законов общей теории относительности картина явления совершенно не похожа на обычное представление о «тепловой смерти».



В самом деле, на протяжении каждого цикла Вселенная может быть неоднородной, состоять из звезд и очень мало походить на картину постоянной средней плотности и температуры, которая соответствует максимуму энтропии в системе без тяготения. Повторение циклов требует, чтобы плотность в настоящее время была больше определенной критической величины Qc ~ (1 ~- 2)·10~ 28 г /см3. При этом Вселенная должна быть геометрически замкнутой *). С каждым циклом возрастает энтропия, а следовательно, и энергия, приходящаяся на один атом в его сопутствующей системе координат, возрастает период и размах цикла, т. е. максимальный радиус в момент перехода от расширения к сжатию.

Однако решающее слово принадлежит наблюдательной астрономии;

именно измерение общей средней плотности вещества (включая и самые трудно обнаружимые формы — от нейтрино и гравитационных волн до коллапсировавших звезд и галактик) определит свойства и судьбу Вселенной. Как уже сказано, если ; QC, TO расширение сменится сжатием.

Если QC, остается выбор лишь между однократным расширением и однократным сжатием, которое сменилось расширением.

Сама величина QC зависит от константы Хэббла и = Иг, QC = 3H2/8nGr ^ 75 -ь 100 км/сек & 0,3·10~17 сек'1, гравитационная константа G — = 6,7· 10~8 см3/г-сек. Поэтому QC известно довольно точно. Основной вклад в, вероятно, вносит межгалактическая плазма, и поэтому практически ее изучение является важнейшей задачей.

Вернемся от гипотез, которые излагались в порядке возрастающей смелости (а значит, убывающей достоверности), к фактической, наблюдательной стороне дела.

Нет ли несоответствия между несколькими наблюдениями на трех или четырех длинах волн и грандиозностью выводов? Каковы те следствия, которые непосредственно могут быть сделаны из опытных данных?

Эти два вопроса не случайно поставлены рядом. Понятно, что огромный резонанс и значение опытов, о которых идет речь, зависят от сопоставления их со всей системой взглядов эволюционной космологии, с теорией А. А. Фридмана, с современными сведениями о взаимодействии вещества и излучения и о ядерных реакциях. На этом стоит остановиться, потому что совсем недавно высказывалась такая точка зрения: теория Фридмана, т. е. идея общей космологической эволюции, является приближением, которое на определенном этапе было полезно и привело к открытию красного смещения; но вот уже 30—40 лет эта теория не дает новых результатов, она не плодотворна, дальнейшее развитие должно пойти по линии замены ее другими представлениями...

Однако развитие, которое получила космология в последние годы и даже, точнее, в последний год, не подтвердило такой прогноз, а значит, не подтвердило и приведенную выше оценку прошлого. Новые факты находят понимание и увязываются (реликтовое излучение и химический состав) в рамках применения теории Фридмана ко все более далекому *) Вывод о замкнутости при Qc получается как следствие уравнений общей теории относительности, связывающих кривизну пространства с плотностью вещества.

При этом принимаются дополнительные гипотезы об отсутствии так называемого космологического члена в уравнениях, об однородности распределения вещества и изотропности (равноценности всех направлений) в расширении. Эти три гипотезы не могут считаться строго доказанными, но они во всяком случае не противоречат наблюдениям, а в последнее время получили поддержку в связи с измерениями реликтовогоизлучения.

прошлому, эта теория оправдывается для состояний, все более близких к сингулярному. Эта теория является плодотворной, она дает руководящие идеи наблюдениям — без нее вряд ли было бы придано фундаментальное значение наблюдению слабого радиофона, как не было своевременно придано значение особенностям спектра CN.

Обращаясь к непосредственным следствиям наблюдений, не связанным с теорией, следует подчеркнуть изотропию излучения и согласие с формой равновесного спектра (планковской кривой) в пределах изученной части спектра. Изотропия излучения, безотносительно к определенной теории и к предположениям о далеком прошлом, свидетельствует об одинаковости условий в различных направлениях от нас. Слабое взаимодействие с пылью, нейтральными атомами и плазмой рассматриваемого излучения (7 см -ч-0,25 см) позволяет сделать заключения, относящиеся к гораздо большему расстоянию, чем это можно сделать по статистике далеких дискретных объектов. Измеряемые сегодня кванты испытали рассеяние (в среднем) на таком расстоянии, которое соответствует красному смещению порядка 2 = 6 или 8, т. е. в момент с ^ /15, где t0 — сегодняшний возраст. Значит, по крайней мере начиная с этого периода расширение происходит изотропно.

Второе следствие заключается в том, что Земля (Солнце, наша Галактика) не имеет большой скорости относительно поля излучения: скорость 10 000 км/сек дала бы анизотропию в 10% на длине волны 7 см или 3 см и 20% на длине 0,25 см. По-видимому, такая анизотропия была бы замечена. Планковский спектр реликтового излучения (который следует проверить дальше до ~ 0,05 см) косвенно может дать подтверждение существованию периода равновесия света и плазмы, относящегося к более раннему этапу. Свойства реликтового излучения при этом позволяют глубже заглянуть во Вселенную, проверить и прямо подтвердить основы современных космологических взглядов — изотропию и однородность практически всей доступной наблюдению части Вселенной.

Обзор, приведенный выше, ставил целью дать общую характеристику состояния космологии поеле крутого поворота, произошедшего совсем недавно. Этот обзор в основном рассчитан на' неспециалиста, т. е. на физика, но не астронома. Чтобы облегчить восприятие всей картины, изложение не прерывалось техническими деталями, формулами, приоритетными вопросами, ссылками на оригинальную литературу.

Однако читатель, заинтересовавшийся излагаемой проблемой или отдельными ее частями, нуждается в таких материалах. Все они вынесены в приложения, следующие за основным текстом обзора и написанные подчеркнуто сухо, чтобы компенсировать нестрогий, беллетризованньтй стиль обзора.

ПРИЛОЖЕНИЯ

1. ИЗМЕРЕНИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ НА КОРОТКИХ ВОЛНАХ

Основные измерения проделаны на частоте 4080 Мгц. ( — 7,35 см) и опубликованы в работе:.. е и i a a, R. W. W i I s о, Astrophys. J. 142 (1), 419 (1965).



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 6 |
 

Похожие работы:

«Annotation Эта книга – для тех, кто хочет больше всех знать. В энциклопедии собраны тысячи самых любопытных, удивительных и необычных фактов из самых разных областей человеческого знания: астрономии, физики, географии, биологии, медицины, истории, археологии, мифологии и искусства. Увлекательно изложенные, краткие и емкие статьи помогут эрудиту расширить свой кругозор и поразить знакомых уровнем своих познаний. Прочитав эту книгу, вы сможете сказать с уверенностью: теперь я знаю все! Анатолий...»

«Методы слепой обработки сигналов и их приложения в системах радиотехники и связи Москва Радио и связь 2003 УДК 621.396 Горячкин О.В. Методы слепой обработки сигналов и их приложения в системах радиотехники и связи. – М.: Радио и связь, 2003. – 230с.: ил. ISB 5-256-01712-8. Книга посвящена новому направлению цифровой обработки сигналов, известному как слепая обработка сигналов. Методы и алгоритмы слепой обработки сигналов находят свои приложения в системах связи, задачах цифровой обработки речи,...»

«АГРОСПРОМ 2010 руководитель проекта: с.В. Шабаев Технический директор: И.Н. Елисеев Коммерческий директор: Д.В. гончаров Технический редактор: И.с. Шабаев Дизайн обложки и верстка: Е.А. сашина Корректура: о.П. Пуля Отдел реализации: Тел.: (495) 730-48-30, 730-47-30 Факс: (495) 730-48-28, 730-48-29 E-mail: agrosprom@mail.ru agrosprom@list.ru Фролов А.Н. Производство мяса бройлеров. Практическое руководство. – М.: АгросПроМ, 2010. – 128 с: ил. В рационе современного человека одним из важнейших...»

«BY JERRY HOPKINS FOREWORD BY ANTHONY BOURDAIN PHOTOGRAPHS BY MICHAEL FREEMAN PERIPLUS ДЖЕРРИ ХОПКИНС ЭКСТРЕМАЛЬНАЯ КУХНЯ ПРИЧУДЛИВЫЕ И УДИВИТЕЛЬНЫЕ БЛЮДА, КОТОРЫЕ ЕДЯТ ЛЮДИ Москва 2006 УДК 641 ББК 36.997 (7США) Х-78 Хопкинс Д. Х-78 Экстремальная кухня: Причудливые и удивительные блюда, которые едят люди / Джерри Хопкинс. — Пер. с англ. К. Ткаченко. — М.: ФАИР-ПРЕСС, 2006. — 336 с: ил. ISBN 5-8183-1032-9 (рус.) ISBN 0-7946-0255-Х (англ.) Тараканы, змеи, личинки насекомых, мясо собак и кошек,...»

«КОРАН И СОВРЕМЕННАЯ НАУКА (Сборник статей) Сост. М. Якубович 1 Мусульманское Общество по Распространению Ислама Александрия Арабская Республика Египет Содержание Предисловие составителя Али-Заде А. Коран и достижения современной науки Харун Яхья. Откровения Корана о будущем Харун Яхья. Рождение человека Чудо Священного Корана в Буквах и Числах Мухаммед Айман Абдуллах и др. Некоторые чудодейственные стороны стороны Священного Корана относительно описания кучевых облаков Факты из астрономии и...»

«Л юбознательные путешественники, совершающие вояж по побережью или горным внутренним районам Валенсии, не перестают удивляться тому, как разнообразна народная кухня испанского средиземноморья. Вездесущая паэлья и другие блюда из риса – далеко не единственная гастрономическая достопримечательность этих мест. В городах и сельских районах Валенсии готовят бесчисленное множество оригинальных повседневных блюд, столь вкусных, сколь мало известных. Время и житейская мудрость простых людей...»

«Библиотека повара выпускается для того, чтобы помочь повару в его практической работе на производстве, повысить его квалификацию. В настоящем издании изложена технология приготовления 226 холодных блюд и закусок из мясопродуктов, домашней и дикой птицы, субпродуктов, рыбопродуктов, мясной и рыб ной гастрономии, грибов, свежей зелени, свежих, соленых и маринованных овощей, а также 35 соусов и приправ. Кроме того, в книге приведены некоторые сведения о ра бочем месте повара, необходимом инвентаре...»

«Введение Часть I Глава 1 Глава 2 Глава 3 Глава 4 Глава 5 Глава 6 Глава 7 Глава 8 Глава 9 Глава 10 Часть II Глава 11 Глава 12 Глава 13 Глава 14 Глава 15 Глава 16 Глава 17 Глава 18 Глава 19 Часть III Глава 20 Глава 21 Глава 22 Глава 23 Глава 24 Глава 25 Глава 26 Глава 27 notes 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Михаил Бухар Популярно о микробиологии Памяти академика Георгия Константиновича Скрябина Предисловие к первому изданию Роль и прямое участие микроорганизмов в нашей жизни трудно переоценить. Они поистине...»

«4. В поэме Медный всадник А. С. Пушкин так описывает наводнение XXXV Турнир имени М. В. Ломоносова 30 сентября 2012 года 1824 года, характерное для Санкт-Петербурга: Конкурс по астрономии и наукам о Земле Из предложенных 7 заданий рекомендуется выбрать самые интересные Нева вздувалась и ревела, (1–2 задания для 8 класса и младше, 2–3 для 9–11 классов). Перечень Котлом клокоча и клубясь, вопросов в каждом задании можно использовать как план единого ответа, И вдруг, как зверь остервенясь, а можно...»

«Сохань Ирина Владимировна ТОТАЛИТАРНЫЙ ПРОЕКТ ГАСТРОНОМИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ (НА ПРИМЕРЕ СТАЛИНСКОЙ ЭПОХИ 1920–1930-х годов) Издательство Томского университета 2011 УДК 343.157 ББК 67 С68 Рецензенты: Коробейникова Л.А., д. филос. н., профессор ИИК ТГУ Мамедова Н.М., д. филос. н., профессор каф. философии Моск. Гос.Торгово-экономического ун-та Савчук В.В., д. филос. н., профессор ФсФ СПбГУ Сохань И.В. Тоталитарный проект гастрономической культуры (на С68 примере Сталинской эпохи 1920–1930-х годов). –...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.