Техника - молодёжи 1960-02, страница 41

Другим подтверждением неприменимости второго начала в масштабах вселенной является результат советского ученого Б. И. Плоткина показавшего, что статистические закономерности, выведенные из свойств конечных множеств частиц, не могут быть распространены иа бесконечные множества, каким является и наша вселенная.

«А как обстоит дело с законом всемирного тяготения Ньютона? Справедлив ли он в масштабах мегамира?» — спросит читатель.

ОДИНОКИЕ МИРЫ

Впервые сомнения в правомерности распространения закона Ньютона на всю вселенную возникли еще в прошлом веке. Сперва (в 1В74 году) немецкий физик К. Нейман, а затем (в 1895 году) немецкий же астроном Г. Зеелкгер поквзали, что если бы закон всемирного тяготения имел всеобщее распространение, то бесконечно большое число тяготеющих масс вызвало бы и бесконечно большое взаимное притяжение. Звезды нашей Галактики стали бы двигаться с бесконечно большой скоростью, что противоречит фактическому положению вещей.

Позднее сомнения в универсальности (всеобщности) закона Ньютона перешли в уверенность. Стало ясно, что закон всемирного тяготения вовсе не является всемирным.

Советский астроном профессор Борис Александрович Воронцов-Вельяминов обнаружил более пятисот очень странных взаимодействующих галактик, в которых Ньютоновы силы тяготения явно уступают место силам неизвестного происхождения. Таковы, например, две галактики, названные Воронцовым-Вельяминовым «Мышками». Их хвосты не могут быть объяснены ни приливами, ни так называемыми антиприливами, обнаруживающимися на противоположной стороне притягиваемого тела.

Каков же предел действия закона Ньютона? Как показываю! наблюдения и расчеты, он составляет 1 млн. световых лет (10²⁴ см). Тела, расположенные друг от друга дальше 10⁴ см, притяги| аются взаимно уже ие строго «пропорционально массам и обратно пропорционально квадрату расстояния». Здесь вступают в действие какне то еще не исследованные более сложные закономерности.

На каком же расстоянии закон Ньютона полностью перестает влиять на взаимное движение небесных тел и обрывается нить, связывающая между собою звездные миры?

Недавно профессор Калифорнийского технологического института Фриц Цвикки установил это «критическое расстояние». Оно оказалось равным довольно значительной величине— 5 млн. световых лет. или 5.10²⁴ см. Силы тяготения на таких расстояниях уменьшаются до ничтожной части величины, предусматриваемой законом Ньютона. Миры, разделенные такими и еще большими расстояниями, «не замечают» друг друга и одиноко плывут в бесконечных просторах космоса.

Следствие утрат| взаимодействий на таких расстояниях — сравнительная равномерность в распределении «всо-ленных второго порядка» — галактических скоплений, образуемых «вселенными первого порядка» — галактиками. Скопления галактик дальше уже не группируются, как было бы, если бы закон всемирного тяготения распространялся на весь космос. Правда, кое-кто высказывался о наличии неравномерности в распределении галактических скоплений, следовательно о существовании «галактик третьего порядка». Но впоследствии оказалось, что подобные «нерав-

Закон тяготения Ньютона действует только на расстояниях не более 5 млн световых лет (5-f0см) — гаков результат исследований профессора Фрмда Цвикки.

ПРИШЛИТЕ ГРУДНУЮ КЛЕТКУ1

Однажды Вильгельм Конрад Рентген получил курьезное писы о. Отправитель пнсьма просил «прислать вму... несколько рентгеновских лучей с уиазанивм, как ими пользоваться». Оказывается, в его грудной клетке застряла револьверная пуля, но для поездки и Рентгену у автора письма «не было времени».

Ученый обладал чувством юмора. Он ответил тви: «К сожалению, в настоящее время у меня нет иис-лучвй. К тому же пересылиа их — дело очень сложное. Поступим прощв: пришлите мне вашу грудную клетку!»

номерности» в действительности вызываются некоторыми оптическими я ле-ниями — интерференцией света в облаках межгалактической пыли. Защитники универсальности закона Ньютона вынуждены были сдаться.

Прекращени действия закона всемирного тяготения на больших расстояниях приводит к ряду очень важных следствий. Прежд всего придется, видимо, изменить существующую форму общей теории 'относительности Эйнштейна, так как она основана на уравнениях полей, подчиняющихся закону Ньютона, и для слишком слабых полей недействительна.

Далее, на расстояниях порядка 5 млн. световых лет становятся недействительными все выводы о расширении вселенной, полученные в результате анализа уравнений общей теории относительности, описывающих гравитационные поля.

Осложнения, возникающие при этом для теории А. Эйнштейна, предполагается устранить допущением существования особых антигалактик и антигалактических скоплений (антимиров), состоящих из антивещества: позитронов, антипротонов и антинейтронов.

В заключение мы расскажем об утрате того смысла, котор й вкладывался в прошлом в понятия «конечного» и «бесконечного».

Конечны или бесконечны простран-ственнь е размеры вселенной в самом широком см1 еле? Жаркие споры, которые веками велись не эту тему были основаны, по существу, на двух недоразумениях.

Во первых, применяя термины «конечного» и «бесконечного», спорящие, как правило, подразумевали «ограниченное» и «безграничное». Но это не одно и то же. Поверхность шара вполне конечна — ее можно выразить определенным количеством к адраткь х сантиметров. И в то же время она не ограничена, потому что там нет ничего похожего на рубежи. Второе недоразумение состоит в том, что спорящие, как правило, применяли к космосу понятия, кото-рье имеют, так сказать, чисто земную природу.

В 195В году московский астроном Абрам Леонидович Зельманов математически доказал, что ко вселенной в целом неприменимо чувственно-наглядное противопоставление «конечного» и «бесконечного». Оказалось, что эти понятия носят относительный характер. По отношению к одним движущимся телам вселенная бесконечна, по отношению к телам, обладающим другим движением, она конечна. Из этого следует, что наши привычные преде авления «конечности» и «бесконечности» неприменимы к вселенной как целому.

В мегамире вс гупают в действие иные, еще неведомые закономерности. Математики, астрономы и физики продолжают обследование пространств мегамира, и можно не сомневаться, что эта работа при 1едет к новым замечательным открытиям.

Кан удивительно различны масштабы т«л во вселенной! Мииромнр — маиромир — мегамир — таковы системы изучаемых науиой мат рнальных образований. Если мы мысленно пройдемся по ступеням вселенной, увеличивая на каждой размеры тел примерно в 10 тысяч раз, то мы, начав с втома, придем к молекуле, от молекулы к живой клеткв. от клетки н человеку, должны будем пр >дставить себе большой современный город, э твм систему Земля — Луна, потом перейти и солнечной системе. С помощью новейших астрономических приборов учвные проникают в еще более отдаленные территории вселенной — от ближайших и нам звезд до границ нашей Галактики и. наконец, еще дальше, исследуя целые сиопления га аитик, образующие метагалактику. А дальше, за пределами проникающей способности приборов, простираются Заэбрежныа пространства мегамира.

Свойства мегамира, изучение иогорь х только начинается, повергли бы в изумление ирупнейших ученых — Ньютона, Больцмана, Эйнштейна. Они заставляют задуматься и нашего современника Поля Дирака, редсказавшего существование античастиц, над тем, не содержится ли в ме гамире гораздо больше антивещества, чам в нашей части

ИИПЙ.

>