Vozmozhno li obrazovanie Vselennoi "iz nichego"?
<< Sohranenie zaryadov | Oglavlenie | Astrofizicheskie vyvody ... >>
SOHRANENIE ENERGII
Obratimsya k zakonu sohraneniya energii dlya Vselennoi kak celogo. Napomnim, chto energiya pokoyasheisya chasticy ekvivalentna ee masse, E = Ms 2. Sohranenie energii pokoya - eto est' i sohranenie massy.
Nemnogo istorii: Dzh.Dal'ton i U.Praut obratili vnimanie na to, chto mnogie atomnye vesa vyrazhayutsya celymi chislami. Otsyuda, estestvenno, posledovala gipoteza, chto vse yadra slozheny iz odinakovyh edinichnyh kirpichikov. Odnako tot fakt, chto zaryad yadra ne proporcionalen ego vesu, privel k vyvodu, chto est' dve modifikacii takih kirpichikov - protony i neitrony, otlichayushiesya zaryadom pri pochti odinakovoi masse. Zdes' my neskol'ko otklonilis' ot istoricheskoi posledovatel'nosti, opustiv mrachnyi period, kogda yadra stroili iz protonov i elektronov. Grubo govorya, elektrony (v silu sootnosheniya neopredelennosti) ne vlezayut, ne pomeshayutsya v yadre. Pervye pravil'nye idei o sushestvovanii neitronov vyskazyvalis' v-vide gipotezy eshe v nachale 20-h godov, nauchnoe dokazatel'stvo sushestvovaniya neitronov prishlos' na 30-e gody, a v 1945 g. byli Hirosima i Nagasaki. V ochen' kratkom izlozhenii my opustili otkrytie izotopov i ves'ma tochnoe opredelenie atomnyh vesov otdel'nyh izotopov.
V itoge, s odnoi storony, podtverdilas' teoriya edinoobraznogo stroeniya yader iz protonov i neitronov, s drugoi storony, pervyi argument v ee pol'zu - celye atomnye vesa izotopov - okazalsya netochnym. Takova dialektika razvitiya nauki. No teper' netochnost' celyh vesov izotopov priobrela drugoi, tozhe glubokii smysl.
Iz togo fakta, chto ves odnogo atoma geliya na 0.6% men'she vesa chetyreh atomov vodoroda, astronomy sdelali vyvod, chto vodorod prevrashaetsya v gelii v nedrah zvezd i pri etom 0.6% massy (0.006 s 2 = 5.4.1018 erg/g) prevrashaetsya v energiyu izlucheniya zvezd. Osobenno stoit podcherknut', chto vyvod etot byl sdelan zadolgo do togo, kak razvitie yadernoi fiziki pokazalo konkretnye puti takogo prevrasheniya.
Etot ekskurs v yadernuyu fiziku nuzhen nam byl dlya togo, chtoby skazat', chto i energiya tyagoteniya, vydelyayas' v tom ili inom vide, takzhe privodit k umen'sheniyu massy celogo po sravneniyu s massoi sovokupnosti chastei. Massa neitronnoi zvezdy na 10-15% men'she summy mass sostavlyayushih ee chastic. Imenno eta raznost' mass yavlyaetsya istochnikom energii vzryva sverhnovoi, kotoryi soprovozhdaet obrazovanie neitronnoi zvezdy, dazhe nesmotrya na to, chto ochen' bol'shuyu dolyu etoi energii unosyat neitrino.
Navernoe, ne sluchaino V. Geizenberg - odin iz krupneishih fizikov nashego veka - ozaglavil svoyu avtobiografiyu "Chast' i Celoe" (Der Teil und das Ganze). Poyavlenie novyh svoistv u celogo pri slozhenii chastei - odin iz glubochaishih voprosov nauki,
Est' li predel u toi doli massy, kotoruyu tyagotenie prevrashaet v energiyu? Eshe v 1962 g. ya pokazal, chto takogo predela net. Telo bol'shoi massy - bol'she 2-3 mass Solnca - dostigaet bol'shoi plotnosti estestvenno, v hode evolyucii zvezdy. Telo maloi massy mozhet dostich' bol'shei plotnosti, tol'ko preodolev chrezvychaino vysokii bar'er. Real'no, zheleznaya girya massoi 1 kg ustoichiva - i vse zhe lyubopytno, chto, zatrativ predvaritel'no ogromnuyu energiyu szhatiya E, mozhno poluchit' pri posleduyushem szhatii energiyu E + (999 g) s 2, t.e. prevratit' 999 g massy v energiyu. Massa giri pri etom umen'shitsya do 1 g pri nevoobrazimo malom ee razmere poryadka 10-28 sm. S etim zamechaniem u menya svyazany ochen' grustnye vospominaniya: eti soobrazheniya byli poslednimi, kotorymi ya uspel podelit'sya so svoim uchitelem L.D.Landau za neskol'ko dnei do postigshei ego katastrofy ...
Eshe ran'she v zamechatel'noi knige L.D.Landau i E.M.Lifshica "Teoriya polya" provodilos' tochnoe i strogo formal'noe dokazatel'stvo togo, chto massa (a znachit, i energiya) zamknutogo mira tozhdestvenno ravna nulyu. Predydushie rassuzhdeniya pozvolyayut ponyat' eto utverzhdenie naglyadno. Otricatel'naya gravitacionnaya energiya vzaimodeistviya chastei tochno kompensiruet polozhitel'nuyu energiyu summy vseh chastei, vsego veshestva. Obshaya teoriya otnositel'nosti, svyazyvayushaya tyagotenie i geometriyu, dokazyvaet, chto tochnaya kompensaciya proishodit togda i imenno togda, kogda stanovitsya zamknutym prostranstvo, v kotorom nahoditsya veshestvo.
Itak, obshaya teoriya otnositel'nosti ustranyaet poslednee prepyatstvie na puti rozhdeniya Vselennoi "iz nichego". Energiya "nichego" ravna nulyu. No i energiya zamknutoi Vselennoi ravna nulyu. Znachit, zakon sohraneniya energii ne protivorechit obrazovaniyu "iz nichego" zamknutoi Vselennoi (no imenno geometricheski zamknutoi, a ne otkrytoi beskonechnoi Vselennoi).
<< Sohranenie zaryadov | Oglavlenie | Astrofizicheskie vyvody ... >>
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
Kosmologiya - spontannoe rozhdenie Vselennoi - zakony sohraneniya - fizika elementarnyh chastic
Publikacii so slovami: Kosmologiya - spontannoe rozhdenie Vselennoi - zakony sohraneniya - fizika elementarnyh chastic | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
