Александр Потупа - Открытие Вселенной - прошлое, настоящее, будущее

• Название: Открытие Вселенной - прошлое, настоящее, будущее
• Автор: Александр Потупа
• Издательство: Юнацтва
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 1991
• ISBN: 5-7880-0325-3

На основе обширных данных из астрономии, астрологии, географии, физики, математики, химии, биологии, истории, археологии и других наук автор рассказывает о строении Вселенной, истории человечества, о планетах Солнечной системы и Галактике, о звездах и их эволюции, о возможностях существования внеземных цивилизаций, о перспективах космических исследований, об идее контакта с инопланетянами.

---

101

Эта теория была в основном завершена публикацией работы «Уравнения движения точки переменной массы в общем случае» (1904) и потом развивалась Мещерским и многими другими авторами в разработке частных задач.

102

Полет космического корабля «Аполлон-II» проходил с 16 по 24 июля 1969 года с тремя космонавтами на борту — Армстронгом, Эдвином Олдрином и Майклом Коллинзом. Олдрин и Армстронг спускались в лунном отсеке, и Олдрин провел на поверхности Луны около полутора часов, а Коллинз находился в орбитальном отсеке — на орбите искусственного спутника Луны, ожидая товарищей.

103

В отличие от христианства, которое в силу многих причин поддерживало дистанцию между духовной сферой и государственными интересами («богу божье, кесарю — кесарево») и в связи с Реформацией не сумело фетишизировать абсолютистские формации, конфуцианство довело эту установку до предела, не поощряя притом активности в познании небесных явлений. Слияние моральных норм, юрисдикции и религии в высшей степени характерно для ислама, но здесь в отличие от конфуцианства духовная власть реально преобладала над светской, как бы стояла над государством. В буддизме дистанция оказалась фактически еще большей, чем в христианстве, и образцом для мировоззрения стала не та или иная государственная формация, а индивидуальное совершенствование. Эти факторы во многом обусловили различия в последующей ориентации Европы, Китая, Индии и мусульманского мира.

104

В картезианском понятии «законы природы» как нельзя лучше усматривается социоморфизм — применение юридического термина, который вполне оправдан в рамках религиозного типа мышления (законы, установленные Богом) и сразу становится расплывчатым при строгой научной трактовке.

105

Большой Взрыв — соответствует английскому Big Bang,

106

Это обстоятельство, наряду с бесконечностью при t = 0 ряда метрических величин, и связано с представлением о физической сингулярности, то есть физически значимой особенности (разрыве) в решениях космологических уравнений.

107

В англо-американской литературе этот уход иногда образно именуется Big Cruncћ — что-то вроде Большого Краха или Большого Треска.

108

Более осторожные современные оценки для Хаббловской функции: Н = 55?75 км/сМпс, что дает несколько большую критическую плотность: ½кр = (0,6?1).10–29 г/см3.

109

Принимая наиболее вероятную оценку плотности обычного вещества ½в = 3.10–31 г/см3, видим, что она соответствует средней концентрации порядка 1 протона в 6 м3. Протон примерно в 30 млн. раз тяжелее нейтрино. Но нейтрино выигрывает бои за Вселенную не массивностью, а массовостью. Концентрация одних только электронных реликтовых нейтрино достигает 150 частиц/см3, т. е. плотность нейтрального вещества ½(νe) ~ 8.10–30 г/см (при m(νe) ~ 30 эВ = 5,3.10–32 г) вполне на уровне критической. Если вклад того же порядка дадут другие типы реликтовых нейтрино (νμ, ντ), то сомнений в замкнутости Вселенной не останется. Важно, что уже?e дают вклад в плотность материи, примерно в 30 раз превышающий вклад обычного вещества — как раз то, что требуется для объяснения скрытых масс.

110

Реальные газы и жидкости обладают вязкостью, с помощью которой в довольно общей форме описываются взаимодействия, препятствующие изменению относительного положения слоев вещества или его объема. Эти взаимодействия ведут к перекачке механической энергии в тепловую — диссипации энергии. Поэтому часто говорят об учете диссипативных процессов, имея в виду вязкость.

111

Дополнительная универсальная сила (пропорциональная расстоянию) в эйнштейновской модели полностью компенсировала обычные силы тяготения. Потому отдельные участки Вселенной не испытывали относительного ускорения. В модели Фридмана такой «антигравитационной» силы не было вообще, а Лемэтр ее учитывал, но не требовал строгой компенсации! Лемэтровская Вселенная расширялась в более сложном режиме, который лишь в пределе соответствовал фридмановским решениям.

112

Значения этих и многих других величин приведены в таблице (Приложение 1).

113

В Приложении 1 эти величины приводятся в более точном виде (везде 2G вместо G), но, разумеется, это изменение несущественно для качественных оценок.

114

Прием перехода к абсолютным масштабам очень часто используется в различных областях. Например, в релятивистской физике удобно иметь дело со скоростями, выраженными в долях с. Но когда речь идет об обычных движениях, скажем, автомобиля по дороге, это попросту неудобно. Для того же автомобиля куда проще применять единицы типа км/час или м/с, иначе мы рискуем увязнуть в дробях (если vавт. = 100 км/час, то v/с? 9,26.10-8).

115

Мощность можно оценивать с использованием единиц массы, вводя константу?t МР = LP/с2 = c3/2G? 2.1038 г/с.

116

Непосредственно следует из цепочки неравенств: с r ∂tR r ∂tRg = 2G∂tM /c2 = 2GL/c4, откуда имеем: L b LP

117

Вероятно, первое достаточно четкое предсказание черных дыр было сделано все-таки Джоном Майклом из Кембриджа еще в статье, направленной в 1783 г. в «Философские труды Лондонского Королевского Общества».

118

Для оценки использовались современные данные о средней плотности Земли (½ã= 5,517 г/см3) и радиусе Солнца (R€ = 6,96.105 км). Чтобы тело, запущенное с поверхности планеты или звезды, могло уйти в космос, его полная энергия должна быть неотрицательна (Е =mv2 — GmM/R (0), то есть скорость не должна быть меньше скорости отрыва (в земных условиях ее часто называют второй космической): vотрыва = √2GM/R = √8π½R2/3, где М — масса звезды, ½ — ее средняя плотность, R — радиус. Если vотрыва = с, то плотность звезды связана с радиусом так называемым предельным соотношением Шварцшильда ½ = 3c2/8πGR2.

119

Черные дыры — сугубо релятивистские объекты, строго говоря, вне общей теории относительности рассматривать их нельзя. Однако кое-какие свойства черных дыр качественно получаются и в нерелятивистской механике — это и было неявно использовано Майклом и Лапласом.

120

В модели Оппенгеймера-Снайдера рассматривают эволюцию звезды с массой М Á 2.5–3 М€.

121

Соотношение неопределенностей ∆р.∆x Á ћ показывает, что объект с импульсом р = ћω/c  нельзя локализовать в области с размером меньшим ћ/р ~ c/ω~ λ  . Излучение с длиной волны λ не локализуется в области с размером меньше λ.

122

Пусть в космологическую эпоху  t при плотности ½ ~ ½P (tР/t)2 образуется черная дыра. Она должна собрать всю массу в области с размером R À ct, и тогда Мрд ~ ½ (ct)3 ~ (c3/G).t ~  mР(t/tР)  Таким образом, первичные черные дыры с М r М€ могут образовываться не ранее эры адронного синтеза (t ~ 10-5с), с  М ~ 1015 г — при t ~ 10-23с, когда ½ ~ 1052 г/см3, а первичные дыры лапласовского типа при  t ~ 103с — в эпоху синтеза гелия. Интересно, что в таком подходе для образования черной дыры с массой Вселенной нужно как раз космологическое время  t ~ 1017 с.

123

Между тем, по поводу необнаруженных мини-дыр уже появились интересные прикладные намерения. Скажем, отражатель, находящийся на определенном расстоянии от минидыры с М ~ 1015 г, может быть подобран так, чтобы сила его притяжения дырой уравновешивалась силой давления излучения на зеркальную поверхность (проект С. Блинникова). Очень любопытный вариант ракетного двигателя и в то же время способ транспортировки мини-дыр как «дармовых светильников» в нужные точки пространства. Вообще приятно помечтать о тех временах, когда земная цивилизация смогла бы широко использовать фантастически мощную чернодырную энергетику.

124

Это нетрудно понять, если обратить внимание на то, что при М " mP черная дыра должна излучать кванты с энергией порядка ћωP = mPc2 = кТP, то есть сопоставимые с энергетическим запасом самого излучателя. Ситуация такова, что черная дыра как бы смешивается с излучаемыми ею частицами и становится одной из них.

125