Fizicheskii vakuum i kosmicheskaya anti-gravitaciya
<< 8. Vnutrennyaya simmetriya | Oglavlenie | 10. Proishozhdenie vidov >>
9. Sovpadenie nablyudaemyh plotnostei
Plotnost' vakuuma, kak my videli, prevyshaet plotnosti treh drugih form kosmicheskoi energii, vmeste vzyatye. Slegka dopolnyaya Anti-Dyuringa (Kto takoi? - sprosit chitatel' schastlivogo aspirantskogo vozrasta), mozhno skazat', chto v mire net nichego krome dvizhusheisya materii i nepodvizhnogo vakuuma; vakuuma dazhe bol'she. No udivitel'nym obrazom raznica v znacheniyah plotnostei ne ochen' velika, osobenno mezhdu vakuumom i temnoi materiei, - snova sm. dannye (2-5). Poslednee oznachaet, chto vakuum s ego postoyannoi plotnost'yu lish' sravnitel'no nedavno, pri krasnom smeshenii , soglasno formule (15), okazalsya vyshe temnoi energii po effektivnoi gravitiruyushei plotnosti, tak chto sovremennaya epoha v evolyucii Vselenoi - eto epoha prodolzhayushegosya perehoda ot preobladaniya temnogo veshestva k preobladaniyu vakuuma.
Kak vidno iz (2-5), ne tol'ko eti dve plotnosti, no i vse chetyre plotnosti blizki drug k drugu po poryadku velichiny. Poslednee ne mozhet byt' ob'yasneno prosto tem faktom, chto my izmeryaem ih v dannuyu perehodnuyu epohu. Deistvitel'no, pochemu, naprimer, plotnost' barionov blizka k plotnosti ul'trarelyativistskoi energii? Eti plotnosti izmenyayutsya so vremenem po raznym zakonam: , - sm. formulu (10). Vmeste s bolee obshim voprosom o sovpadenii vseh chetyreh nablyudaemyh kosmicheskih plotnostei, etot vopros sostavlyaet soderzhanie bol'shoi problemy v sovremennoi kosmologii, kotoraya nazyvaetsya problemoi kosmicheskih sovpadenii. Eta problema rassmatrivaetsya v nastoyashee vremya kak, vozmozhno, samaya ostraya i principial'naya dlya vsei fiziki Vselennoi [14,15]. I nesomnenno vazhneishii i naibolee fundamental'nyi aspekt etoi problemy svyazan s konkretnym znacheniem plotnosti kosmicheskogo vakuuma: pochemu eta plotnost' imeet imenno to znachenie, kotoroe naideno v nablyudeniyah?
Kosmologiya ne vpervye stalkivaetsya s problemoi chislennyh sovpadenii; u etoi temy davnyaya istoriya, voshodyashaya k obnaruzhennomu Dirakom sovpadeniya `bol'shih chisel', - sm. ob etom v uchebnikah [6-9]. No sovpadenie kosmicheskih plotnostei predstavlyaet soboi sovsem novuyu stranicu etoi istorii, hotya i v etom svoem variante problema pereklikaetsya s tem, chto obsuzhdalos' na temu sovpadenii ranee.
Upomyanutaya vyshe gipoteza kvintessencii voznikla kak reakciya na problemu sovpadeniya kosmicheskih plotnostei [16]. Okazalos', chto mozhno postroit' takoi variant modeli s kvintessenciei, chto plotnost' etoi gipoteticheskoi energii deistvitel'no budet blizka k plotnosti temnoi energii v sovremennuyu epohu ili dazhe vsegda. Pri etom, odnako, ne obhoditsya bez ryada ves'ma special'nyh predpolozhenii, kotorye poka ne udaetsya nadezhno obosnovat'. Krome togo, ne yasno kak byt' pri etom s relyativistskoi energiei, plotnost' kotoroi padaet pri rasshirenii bystree, chem plotnost' temnoi energii. Po etoi prichine vozderzhimsya zdes' ot dal'neishih podrobnostei takogo podhoda k probleme sovpadeniya plotnostei, tem bolee chto, kak bylo skazano chut' vyshe, nablyudaemaya kinematika mestnogo ob'ema Vselennoi svidetel'stvuet skoree protiv kvintessencii i v pol'zu kosmologicheskogo vakuuma.
Iz-za' togo chto odna iz plotnostei postoyanna vo vremeni (plotnost' vakuuma), a tri drugie ubyvayut pri rasshirenii, sovpadenie nablyudaemyh plotnostei - eto, ochevidno, vremennoe yavlenie, sluchainyi epizod, imeyushii mesto tol'ko v sovremennuyu epohu. V drugie epohi etogo sovpadeniya plotnostei net. Naprimer, v rannei Vselennoi pri vozraste mira sek plotnosti barionov i relyativistskoi energii byli, sootvetstvenno, v i v raz bol'she plotnosti vakuuma, razlichayas' mezhdu soboi tozhe na desyat' poryadkov velichiny. No uzhe togda imelo mesto priblizhennoe ravenstvo integralov (22), i ono sohranyalos' vo vsei dal'neishei istorii vselennoi. Eto ravenstvo budet sohranyat'sya i v budushem - vplot' do epohi raspada protonov i/ili chastic temnoi energii. Za vremya zhizni protona, let, kosmicheskie plotnosti i ih otnosheniya menyayutsya na mnogie poryadki poryadkov (!), togda kak ravenstvo (22) ostaetsya v sile, buduchi ravenstvom nezavisyashih ot vremenem velichin.
S tochki zreniya sootnoshenii (22), nablyudaemaya blizost' plotnostei
vakuuma i temnoi energii svyazana lish' s tem, chto sovremennaya
epoha - eto epoha perehoda ot prebladaniya temnoi energii k preobladaniyu
vakuuma. Deistvitel'no, iz formul (10), (12), (22) imeem dlya vseh
chetyreh plotnostei:
(23) |
Drugoi vopros, pochemu nam dovelos' zhit' imenno v etu perehodnuyu epohu; zdes' vstupayut v igru argumenty sovsem drugogo roda, svyazannye s antropnym principom [53,54], i my v nih vdavat'sya ne budem. No vopros o tom, pochemu vse chetyre plotnosti okazalis' sovpadayushimi, stanovitsya teper' yasnym: eto pryamoe sledstvie sootnoshenii simmetrii (22), esli primenyat' ih kak `pervichnye' sootnosheniya dlya vychisleniya plotnostei v epohu, kogda - vremenno, i potomu sluchaino - radius krivizny otkrytogo mira sovpal s velichinoi .
<< 8. Vnutrennyaya simmetriya | Oglavlenie | 10. Proishozhdenie vidov >>
Publikacii s klyuchevymi slovami:
Kosmologiya - kosmomikrofizika - vakuum - Rasshirenie Vselennoi - kvantovaya gravitaciya - antigravitaciya - lyambda-chlen - Obshaya teoriya otnositel'nosti
Publikacii so slovami: Kosmologiya - kosmomikrofizika - vakuum - Rasshirenie Vselennoi - kvantovaya gravitaciya - antigravitaciya - |