Техника - молодёжи 1969-11, страница 16
В скор* поел* запуск* первых искусственных спутников Земли началась полоса сенсационных открытий в астрономии и геофизике — радиационные пояса, солнечный ветер, нарта обратной стороны Луны* ивааары» остаточное иалучение от взрыва вселенского первоато-ма, иосмичесиие мазеры — мистернумы, вода и органические молеиулы в межзвездном пространстве, наионец, пульсары! 1 втом году нога человека впервые ступила на другое не* бесное тело, советские и америианскне космические станции вырвали новые тайны у Венеры и Марса. Нам повезло — на наших глазах человечество покидает свою колыбель и совершает первыв шаги за ее пределами. Штурм космоса начался недавно, но какое успех! Небо вдруг стало совсем близким людям. И недаром все чаще на научных конференциях раз* даются слова «космическое мироощущение», «космическая революция», «новый Ренессанс»* О сюрпризах обнаруженных и ожидаемых, о «безумных» теориях и гипотезах рассказывается на страницах научно-популярного журнала «Земля и вселенная». Сегодня он у нас в гостях. Мы предлагаем читателям «Техники — молодежи» сокращенное изложение несиольиих статей, которые вскоре увидят свет на его страницах. ОУЩЕОТВУЕТ ЛИ ЗАНОЙ ВСЕМИРНОГО ОТТАЛКИВАНИЯ? «Космос превратится в хаос, если будет подчиняться только закону всемирного тяготения Ньютона», — говорится в статье известного советского астрофизика и космолога И. НОВИКОВА, Представим: галактики в среднем равномерно распределены по пространству и почти неподвижны относительно друг друга. В такой вселенной мысленно выделим шар произвольного радиуса и с центром в произвольной точке. Можно доказать, что тяготение однородного вещества, находящегося вне шара и простирающегося до бесконечности, никакой силы внутри шаровой полости не создаст. Что же тогда получится? Галактики у краев шара начнут притягиваться к центру, сближаться. Чем больше радиус, тем быстрее сжатие. Когда Эйнштейн в 1917 году попытался, обобщив теорию тяготения Ньютона, построить математическую модель шаровой вселенной, он исходил из убеждения, что мир извечно находится в состоянии покоя. Чтобы уравновесить силу всемирного притяжения и сжатия, он был вынужден ввести всемирное отталкивание, которое, по его мнению, свойственно абсолютно пустому пространству, как будто вакуум равномерно заполнен материей с отрицательной массой. Если т пустой мир поместить две «пробные» частицы (с положительными массами, стремящимися к нулю), то они станут разбегаться друг НАС В ГОСТЯХ ЖУРНАЛ от друга, и чем дальше, тем быстрее. В эйнштейновском «уравнении мира» силам всемирного расширения соответствует знаменитый космологический А (лямбда)-член. По подсчетам Эйнштейна, А должна быть очень маленькой величиной, порядка б • 10 м см-2. Если ускорение, с которым Земля притягивается к Солнцу, равно 0,5 см/сек1, то ускорение отталкивания между Землей и Солнцем в 10м раз меньше. Столь малая сила может проявлять себя, очевидно, только на очень больших расстояниях. В 1922—1924 годах советский математик А. Фридман выяснил: если отказаться от модели покоящегося мира, то для решения эйнштейновских уравнений космологический член необязателен. Мир, по Фридману, может не только сжиматься, но и расширяться под действием одних лишь положительных гравитационных сил. Вскоре американский астроном Хаобл заметил, что в согласии с предсказанием Фридмана галактики и на самом деле разбегаются друг от друга со скоростью, прямо пропорциональной расстоянию между ними. Надобность н отрицательной гравитации вакуума, казалось, отпала Ситуация изменилась после недавнего открытия квазаров. которые расположены значительно дальше, чем обычные галактики, но зато и светят в сотни раз ярче. Из наблюдений над квазарами создается впечатление, что бЛиже к краю видимой вселенной хаббловский закон нарушается — скорость не растет выше некоего предельного значения. Не выступают ли здесь на космическую арену отталкивающие силы? Действительно, пусть мир расширяется из небольшого объема, плотно заполненного материей. Вначале тяготение абсолютно преобладает над отталкиванием. Но при расширении плотность падает, в конце концов обе силы уравниваются. И более близкие и более далекие квазары по инерции будут удаляться от нас без ускорения, с одной и той же постоянной скоростью. Затем плотность вещества упадет еще больше, возобладание получат силы отталкивания, мир снова начнет ускоренно расширяться. Одно из возможных объяснений А-сил предлагает академик Я. Зельдович. В вакууме, согласно квантовой теории, самопроизвольно рождаются и тут же уничтожаются так называемые виртуальные частицы. Они обладают массой и поэтому гравитационно взаимодействуют друг с другом, насыщая вакуум энергией. Это взаимодействие, как показывают расчеты, приводит не к притяжению, а к отталкиванию. Ускорение, с которым разбегаются в вакууме две «пробные» частицы, прямо пропорционально расстоянию между ними. К сожалению, теория пока слишком груба, чтобы вычислить сколько-Яибудь точное значение А. Многое зависит от массы средней виртуальной частицы. Если взять массу протона, то ускорение отталкивания в 10 млн. раз превзойдет то, которое, по оценкам И. Шкловского и Н. Кардашева. следует из наблюдений. Если же подставить массу электрона, то получится величина, в 100 млрд. раз меньшая, чем нужно. Для физиков-теоретиков такая «вилка» выглядит тем не менее весьма обнадеживающей. Поэтому на «вопросы, «гравитирует ли вакуум», «существует ли закон всемирного отталкивания», они не рискуют сегодня давать ка-.тегоричные отрицательные ответы. ПЛАНЕТНЫЕ ВЕТРЫ По-видимому, скоро начнется практическое освоение Луны, Марса, Венеры, Меркурия. И как сейчас радио каждый день сообщает о погоде в полярных областях, где живут и трудятся отважные исследователи, так и н недалеком будущем мы привыкнем к метеорологическим сводкам с других небесных тел. О планетной метеоро.т гни рассказывается в статье кандидата фнзикомн м-гиа ш ческих наук Г. ГОЛИЦЫНА. Климат зависит прежде всего от маеты, состини к 12 |
