Техника - молодёжи 1965-03, страница 5

Закон сохранения — один из самых фундаментальных законов, и пока что не известно ни одного факта, где бы он нарушался. Что касается универсальных постоянных, то относительно их постоянства можно высказать сомнения. Универсальные постоянные отражают «интенсивность» взаимодействия физических объектов, пребывающих в состоянии движения и изменения. Астрофизические наблюдения говорят, что наша метагалактика непрерывно расширяется и поэтому вполне естественно думать, что эти величины постоянны лишь в малых масштабах галактического времени. Еще в 1937 году английский физик Поль Дирак высказал предположение, что гравитационная постоянная в нашем мире должна изменяться. Он даже указал закон этого изменения со временем, а также показал, что число частиц в метагалактике должно возрастать пропорционально квадрату времени, что и нарушает закон сохранения энергии.

Что же нужно принять за неизменное в нашей Вселенной? Еще в 1961 году различные соображения привели автора этой статьи к выводу о необходимости принять в качестве постоянных полную энергию Вселенной и квадрат ее полного электрического заряда. В результате уравнения теории тяготения Эйнштейна были исправлены таким образом, что входящая в них гравитационная «постоянная» перестала быть «постоянной». Она линейно возрастает со временем. Уточнение эйнштейновских уравнений привело еще к ряду интересных выводов: со временем уменьшаются масса элементарной частицы (нуклона и электрона), квант действия и электрический заряд нуклона и электрона. Постоянными оказались, кроме энергии и суммарного заряда метагалактики, скорость света, частота собственных колебаний и размеры нуклона и так называемая постоянная тонкой структуры, безразмерная величина, равная V137, а также все боровские квантовые соотношения.

В этих неожиданных результатах уже есть намек на физическую природу тяготения, о чем догадывались ученые еще до обобщений уравнений Эйнштейна. ф

Если со временем элементарные частицы «стареют», Yx масса и заряд уменьшаются при неизменной частоте колебаний, то не является ли это указанием на то, что они непрерывно выбрасывают в окружающее пространство какие-то крохотные кванты материи? Может быть, имеет смысл говорить о построении всех элементарных частиц из некоей протоматерии, вроде «апейрона» древних греков?

Автор этих строк рассмотрел возможность подобного поведения элементарных частиц. Пульсируя с известной частотой, они непрерывно выбрасывают некие частички материи, которые есть смысл назвать гравитонами.

Расчеты показали, что между двумя частичками, излучающими гравитоны, возникает та самая сила взаимодействия, что и положено по закону тяготения Ньютона. Она равна реактивной силе отдачи излучения. Эта сила возникает вследствие того, что расширение излучения в направлении от частиц происходит беспрепятственно во внешнее пространство (в пустоту) до давления, равного нулю, а расширение излучения в сторону между телами происходит до некоторого давления, большего, чем противодействие среды.

Макроскопические тела, состоящие из множества излучающих гравитоны элементарных частиц, в конечном счете притягиваются друг к другу по тому же закону.

Таким образом, весь материальный мир метагалактики оказывается погруженным в гравитационный «газ», истечение которого из материальных тел вызывает их взаимодействие, то есть тяготение и инерцию.

В 1961 году был проведен расчет, показавший, что сила взаимодействия между Землей и Солнцем изменилась бы, если бы в метагалактике исчезли все звезды.

К аналогичным выводам несколько позже пришли американец Дике и англичанин Хойл, исходя из несколько иной модели гравитационного взаимодействия.

Правда, надо отметить, что критика устоявшейся теории тяготения у нас почти одинакова, но новые теоретические предпосылки и выводы из них местами прямо противоположны.

У Хойла получается, например, что если бы из Вселенной убрать половину звезд, то все тела на Земле стали бы вдвое тяжелее, а Солнце светило бы в 100 раз ярче.

Наши расчеты дают иной результат, а именно — что изменение не было бы таким существенным. Нам кажется, что мы ближе к истине, так как исходим из закона сохранения энергии, который у Хойла нарушается.

Если в качестве «естественной» причины гравитационного излучения принять колебания мезонной оболочки вокруг нуклона, как это принято в современной модели нуклона, то можно вычислить значение гравитационной постоянной,

А я тоже участвую.

которое находится в хорошем согласии с величиной, полученной экспериментально из опытов по тяготению.

Таким образом перебрасывается мост между гравитацией и структурой элементарных частиц, о чем мечтали и мечтают физики.

Из предложенной теории гравитации следует примерно следующая картина эволюции нашего района Вселенной. Ко-гда-то (примерно 10 млрд. лет тому назад) в пространстве столкнулись две «ультрарелятивистские» частицы, суммарная масса-энергия которых в точности равнялась суммарной мас-се-эьергии нашей метагалактики. В результате столкновения, подобно тому, что в микроскопических масштабах наблюдается в ускорителях, началось продолжающееся и ныне множественное рождение элементарных частиц, которые в дальнейшем по законам ядерного и электромагнитного взаимодействия стали создавать все многообразие существующих в природе элементов. В результате пульсации элементарных частиц пространство начало заполняться гравитонами, которые обусловили гравитацию и все эволюционные процессы образования макрообъектов Вселенной.

Энергия первично столкнувшихся частиц была настолько велика, что процесс «творения» материи продолжается и по сей день.

Излучение гравитонов приводит к медленному «старению» элементарных частиц — к потере их массы и заряда. Одновременно пропорционально времени растет энтропия Вселенной в полном соответствии со вторым началом термодинамики. При всех этих сложных процессах неизменными остаются масса-энергия Вселенной, ее полный заряд и скорость взаимодействия тел через пространство, то есть скорость света.

Нарисованная теоретическая картина гравитации и эволюции Вселенной, по-видимому, не единственно возможная. Как мы уже говорили, идеями, аналогичными нашим, занимаются многие зарубежные физики, в том числе англичане Ф. Хойл и Дж. Нарликар, американец Н. Дике и другие. Основная задача теории — с возможно большей полнотой объяснить уже известные данные и указать на те эксперименты, которые позволят подтвердить, уточнить или опровергнуть теорию.

Однако в наметившемся новом «штурме» тайн гравитации для истории науки важно другое: ученые стремятся сделать следующий шаг по пути расширения наших знаний о бесконечной Вселенной.

ПОЧЕТНЫМИ ДИПЛОМАМИ

ЖУРНАЛА «ТЕХНИКА - МОЛОДЕЖИ» НАГРАЖДЕНЫ

участники xx всесоюзной радиовыставки творчества радиолюбителей-конструкторов за разработку и изготовление радиоприборов

и аппаратов: В. Узлов — учащийся 710-й московской школы (электронно-акустический тахометр);

учащиеся А. Карабушин, Ю. Жданов и руководитель коллектива Г. Я. Шепс — г. Саратов (счетчик импульсов);

учащиеся Э. Кистерев, А. Мозговой и руководитель коллектива В. П. Макаров — г. Елец Липецкой области (машина для фронтального опроса);

учащиеся Ю. Гольдштейн, В. Романов, В. Миронов, Н. Ежов, А. Жабронов, А. Рассыпанский Москва (измерительный комплект приборов юного радиолюбителя);

учащиеся Г. Почикаев, М. Гершович, Е. Харах, В. Злот-ник, В. Кандаков — г. Вильнюс (три измерительных прибора).

з