<< Titul'nyi list | Oglavlenie | 1. Dannye nablyudenii >>
Predislovie
Sushestvennaya chast' nablyudaemogo veshestva nahoditsya v sistemah, po vneshnemu vidu napominayushih diski. K nim otnositsya bol'shinstvo galaktik. No i v samih galaktikah diski vstrechayutsya dostatochno chasto. Nablyudayutsya protozvezdy -- sovsem molodye, tol'ko rozhdayushiesya zvezdy, okruzhennye diskami. Nemalaya dolya zvezd vhodit v sostav dvoinyh sistem, prohodyashih cherez stadiyu formirovaniya gazovogo diska vokrug odnoi iz komponent. Planety voznikayut iz gazopylevyh diskov. Diskoobraznye sistemy imeyutsya vokrug planet -- primerami mogut sluzhit' kol'ca Saturna, Yupitera, Neptuna. Nakonec, v poslednee vremya diski stali obnaruzhivat' v sistemah, otlichitel'noi osobennost'yu kotoryh kak raz schitalos' otsutstvie ploskih podsistem. Rech' idet o sravnitel'no nedavnih nablyudeniyah ellipticheskih galaktik s tak nazyvaemymi "tolstymi diskami". Itak, v prirode imeetsya celaya ierarhiya diskov. Po-vidimomu, vpervye ponyatie astrofizicheskogo diska vozniklo v predlozhennoi Laplasom teorii obrazovaniya Solnechnoi sistemy. Kol'ca Saturna nablyudalis' eshe v XVII v., a galakticheskii disk vpervye "uvidel" Dzhins. Imenno Dzhins pervym ponyal, chto Mlechnyi Put' yavlyaetsya ploskoi vrashayusheisya zvezdnoi sistemoi -- nashei Galaktikoi, odnoi iz mnogih.
Razumeetsya, fizicheskie usloviya v perechislennyh vyshe sistemah
chrezvychaino mnogoobrazny. Veshestvo diskov vystupaet v forme
zvezd, gazovyh oblakov, gaza, pyli; spektr temperatur lezhit v
shirochaishih predelah ot desyatkov do millionov gradusov;
nablyudayutsya magnitnye polya ot 
do 
Gs;
gravitacionnye polya vo vnutrennih oblastyah akkrecionnyh diskov
nastol'ko veliki, chto trebuetsya privlechenie obshei teorii
otnositel'nosti. Diskoobraznye ob'ekty ob'edinyaet mezhdu soboi prezhde
vsego to, chto sushestvuyut oni blagodarya sovmestnomu deistviyu vrasheniya i gravitacii. Diski razlichayutsya ne tol'ko
prostranstvennymi masshtabami (ot soten kilometrov do soten
kiloparsek), no i
harakternymi vremenami processov -- ot dolei sekund do milliardov
let. I nesmotrya na vse brosayushiesya v glaza razlichiya, diski vo
mnogih sluchayah obnaruzhivayut bol'shoe shodstvo v otnoshenii
protekayushih v nih fizicheskih processov. Ochen' chasto odin i tot zhe
fizicheskii mehanizm lezhit v osnove kakogo-libo yavleniya v
galakticheskom gazovom diske i v akkrecionnom diske vokrug
neitronnoi zvezdy, kotoryi po razmeram v trillion raz men'she.
Ves'ma shozhie processy (blizkie v nekotoryh sluchayah dazhe
kolichestvenno) protekayut v zvezdnom diske, sostoyashem iz
prakticheski nestalkivayushihsya chastic-zvezd, i v gazovom
stolknovitel'nom galakticheskom diske, gde rol' chastic igrayut
massivnye gazovye oblaka.
Predmetom nashego rassmotreniya yavlyayutsya astrofizicheskie ob'ekty. Odnako uzhe davno vmeste s shirokim proniknoveniem v astrofiziku sovremennyh metodov teoreticheskoi fiziki i fiziki plazmy astrofizika prevratilas' v svoego roda poligon dlya novyh teorii, metodov i gipotez. Ibo pochti vsegda vo Vselennoi nahoditsya ob'ekt, prevoshodyashii samye smelye fantazii issledovatelei.
Hotya eta kniga posvyashena astrofizicheskim diskam, v pervuyu ochered' avtorov interesovali ne stol'ko astronomicheskie nablyudeniya, skol'ko fizika yavleniya, vyyasnenie mehanizmov processov, otvet na vopros: pochemu eto proishodit ili mozhet proishodit'? Dlya fizika-teoretika vyhod za atmosferu Zemli otkryvaet sovershenno fantasticheskie gorizonty, v prirode realizuyutsya fizicheskie usloviya, prevoshodyashie samye bezumnye idei pisatelei-fantastov. I mozhno skazat', chto nauchnaya fantastika beznadezhno otstala ot sovremennoi nauki.
V konce 60-h -- nachale 70-h godov v teoreticheskuyu astrofiziku prishli issledovateli, zanimavshiesya fizikoi plazmy. V astrofizike stali primenyat'sya ponyatiya i metody, tipichnye dlya etoi oblasti, i prezhde vsego stalo formirovat'sya ponimanie vazhnoi i chasto opredelyayushei roli kollektivnyh processov1. Mnogie fizicheskie mehanizmy, izuchennye v ramkah fiziki plazmy, neposredstvenno ispol'zovalis' dlya ob'yasneniya astrofizicheskih yavlenii, chto vo mnogom obuslovilo burnoe razvitie astrofiziki.
Za proshedshie dva desyatiletiya situaciya nachinaet menyat'sya. I teper' vse chashe rezul'taty, poluchennye v astrofizike, obogashayut i stimuliruyut drugie oblasti fiziki. Sovremennaya teoreticheskaya astrofizika stala arenoi, gde rozhdayutsya samye sovremennye teorii, nahodyat prakticheskoe primenenie samye izyskannye i rafinirovannye matematicheskie izyskaniya. Gran' mezhdu fizikoi i astrofizikoi vse bol'she stiraetsya. I mozhet byt', glavnoi otlichitel'noi chertoi astrofiziki yavlyaetsya to, chto ona, kak pravilo, kompleksno issleduet chrezvychaino slozhnye ob'ekty, imeya minimum informacii o nih, i chtoby ponyat' ih prirodu, neobhodimo privlekat' dlya analiza bol'shoi nabor fizicheskih disciplin.
Bupnoe razvitie vychislitel'noi tehniki poslednih let privelo k poyavleniyu principial'no novogo moshnogo metoda issledovaniya fizicheskih processov -- vychislitel'nogo eksperimenta. Chislennoe modelirovanie vo mnogih sluchayah okazyvaetsya edinstvennym sposobom issledovaniya fizicheskih yavlenii, poskol'ku primenenie analiticheskih metodov sushestvenno ogranichivaetsya sil'noi nelineinost'yu, mnogomernost'yu i nestacionarnost'yu sistem. Razumeetsya, neobhodimo konkretizirovat', chto yavlyaetsya kriteriem otbora materiala, ob'edinennogo pod nazvaniem "fizika diskov". Prezhde vsego rech' idet o krupnomasshtabnoi strukture diskov, kotoraya obuslovlena kollektivnymi processami. Naibolee plodotvornye issledovaniya otnosyatsya k dvum napravleniyam: izuchenie dinamiki malyh vozmushenii sistemy (problema ustoichivosti) i chislennye (komp'yuternye) eksperimenty, i potomu etim voprosam udelyaetsya povyshennoe vnimanie.
V nastoyashee vremya prakticheski vse problemy, stoyashie pered teoretikami i rassmatrivaemye v dannoi monografii, ne poluchili eshe okonchatel'nogo resheniya. Vo mnogih sluchayah imeetsya neskol'ko podhodov, posledovatel'naya realizaciya kotoryh privodit k modelyam, ne pozvolyayushim otvetit' na vse voprosy, ostavayas' v ramkah kakoi-libo odnoi teorii. Eto spravedlivo dlya spiral'noi struktury galaktik, mehanizma perenosa uglovogo momenta veshestva v akkrecionnyh diskah, bogateishego spektra nestacionarnostei v kvazarah ili tesnyh dvoinyh sistemah, prirody relaksacionnyh processov v galaktikah i t.d. Poetomu trudno ozhidat', chto vo vseh na pervyi vzglyad odnotipnyh ob'ektah (naprimer, krupnomasshtabnye galakticheskie spirali) deistvuet odin universal'nyi mehanizm.
Sovershenno ochevidno, chto daleko ne vse yavleniya, otnosyashiesya k "fizike diskov", nashli otrazhenie v dannoi knige. Imeyutsya prekrasnye raboty, osveshayushie razlichnye aspekty astrofizicheskih diskov, i my budem neodnokratno otsylat' chitatelya k nim. Sleduet tem ne menee upomyanut' zdes' monografiyu V.L. Polyachenko i A.M. Fridmana "Ravnovesie i ustoichivost' gravitiruyushih sistem" (1976) [1] (sm. takzhe [2]), kotoraya ne tol'ko byla pervoi, no i okazala ogromnoe vliyanie na stanovlenie interesov avtorov.
Vne vsyakogo somneniya, eta kniga ne uvidela by svet bez sotrudnichestva i podderzhki kolleg. V pervuyu ochered' hotelos' by prinesti slova blagodarnosti A.M. Fridmanu i V.L. Polyachenko, s kotorymi obsuzhdalis' pervonachal'nye zamysly. Stimuliruyushie obsuzhdeniya s I.G. Kovalenko, V.V. Levi, E.A. Mihailovoi, Yu.M. Torgashinym, S.S. Hpapovym bezuslovno, pomogli izbezhat' mnogih nedorazumenii. Ham hochetsya adpesovat' nashu ppiznatel'nost' A.V. Zasovu, Yu.V. Muscevoi, K.A. Postnovu, M.E. Prohorovu, prochitavshim rukopis' i vyskazavshim nemalo zamechanii, blagotvorno povliyavshih na ee kachestvo. Heocenima pomosh' G.G. Pavlenko v podgotovke pukopisi k izdaniyu. Osobuyu blagodapnost' avtopy hotyat vypazit' V.V. Muscevomu za bol'shuyu poddepzhku i uchastie.
|
<< Titul'nyi list | Oglavlenie | 1. Dannye nablyudenii >>
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
akkrecionnyi disk - disk, galakticheskii - gidrodinamika - spiral'naya struktura
Publikacii so slovami: akkrecionnyi disk - disk, galakticheskii - gidrodinamika - spiral'naya struktura | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
