WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаАстрономія та Авіація → Теорія "інфляційного Всесвіту" - Реферат

Теорія "інфляційного Всесвіту" - Реферат

змінитися стисненням.
Множинність всесвітів. Останнім часом у фізиці й астрофізиці дедалі більшу увагу привертає до себе ідея множинності всесвітів - різновпорядкованих світів. Суть цієї ідеї полягає в тому, що поряд з нашим Всесвітом у матеріальному світі може існувати незліченна кількість інших всесвітів, які мають різні властивості і складним способом межують один з одним (частково про це вже говорилося у розділі про теорію "інфляційного" Всесвіту).
Коли ми порівнюємо розміри різних природних об'єктів, то простежується певна ієрархія - від елементарних мікрочастинок до галактик і Метагалактики. Сучасна фізика високих енергій за допомогою велетенських прискорювачів проникла в глибини мікросвіту.
А якщо збільшити потужність експериментальних пристроїв? Чи вдасться тоді зазирнути ще далі, виявити ще дрібніші частинки матерії? І взагалі, наскільки далеко можна просуватися подібним шляхом?
Багато вчених припускають, що простір не можна ділити нескінченно, що цю операцію можна здійснювати лише до певної межі. На певному етапі "поділу" властивостіпростору настільки змінюються, що про нього вже не можна говорити, як про такий, що складається з менших частин. Справа в тому, що в результаті досліджень у галузі мікропроцесів, проведених останніми роками, виявлено дивовижні факти. Наприклад, елементарна частинка може містити як свої складові кілька точно таких самих частинок, що й вона сама. Так, протон на дуже короткий час розпадається на протон і ще пі-ме-зон. А кожний пі-мезон у свою чергу ще на три пі-мезо-ни. Мало того, випустивши свій пі-мезон, що входить до його складу, протон може перетворитися у важчий нейтрон!..
Отже, у мікросвіті звичайні уявлення про просте й складне, про ціле й частини втрачають свій звичний зміст. Частина може виявитися масивнішою за ціле і не менш складною щодо своєї будови.
Звичні уявлення про частину і ціле останнім часом піддаються перегляду і стосовно мегакосмосу, щоправда, на відміну від фізики мікросвіту поки що тільки в суто теоретичному плані. В одному з попередніх підрозділів цього розділу ми ознайомилися з "чорними дірами" - об'єктами, з яких назовні не може "вирватися" ні частинка, ні випромінювання. Але якщо згусток речовини, що стиснулася у "чорну діру", мав електричний заряд, навіть такий малий, як заряд електрона, то повна ізоляція "чорної діри" від усього навколишнього не відбудеться. Цьому стане на заваді електростатичне поле, лінії напруги якого обов'язково повинні виходити назовні і закінчуватися на якому-небудь іншому заряді. В ре-
зультаті сторонній спостерігач замість величезного масивного об'єкта побачить лише маленьку горловину, що з'єднує простір, який викривився і майже замкнувся з нашим звичайним простором. І, можливо, найвражаюче полягає в тому, що при досить великій масі подібну горловину не відрізнити від звичайної елементарної частинки. Таким чином, сторонньому спостерігачеві увесь Всесвіт може здаватися маленькою частинкою, скажімо, протоном чи електроном.
А звідси виникає ще екзотичніша ідея: чи не є всі спостережувані нами елементарні частинки гігантськими всесвітами - всесвітами, які проявляють себе в нашому світі як елементарні частинки? Теоретична можливість такої ситуації була кілька років тому показана відомим радянським фізиком, академіком М. О. Марковим. Він висловив ідею множинності "всесвітів" - різних світів, пов'язаних надзвичайно складними відношеннями, які не зводяться до звичайних просторово-часових відношень, характерних для "нашого" Всесвіту. Що ж до реалізації подібних "конструкцій" у матеріальному світі, то поки що це питання залишається відкритим, хоч у принципі така можливість не суперечить відомим сучасній фізиці законам природи.
Таким чином, якщо академік Марков має рацію, то і в цьому випадку менше може складатися з більшого. Якщо елементарна частинка, наприклад електрон, є лише якоюсь спостережуваною частиною гігантського світу, то це означає, що наш Всесвіт фактично складається з безлічі інших подібних йому всесвітів. І не тільки Всесвіт, але, хоч як це й не дивно, і взагалі будь-який об'єкт нашого світу, в тому числі й сама людина.
З позицій подібної гіпотези світ - це не ієрархія послідовно вкладених один в одного об'єктів, а система, що складається з взаємопроникаючих і взаємообумовлю-ючих один одного світів, де мегакосмічні і мікроскопічні явища існують у тісній єдності й взаємозв'язку.
"Велике об'єднання". Одним з основних положень матеріалістичної діалектики є уявлення про загальний взаємозв'язок і взаємозалежність явищ природи.
Розвиток фізики не раз підтверджував плодотворність цієї ідеї. Так, наприкінці минулого сторіччя Дж. Максвелл вивів свої знамениті рівняння, з яких випливав взаємозв'язок електричних, магнітних і оптичних явищ.
У XX сторіччі було створено так звану квантову теорію поля, що являла собою синтез спеціальної теорії відносності Ейнштейна і квантової механіки. Потім на основі квантової теорії поля було розроблено квантову електродинаміку, що описує взаємодію електронів і фотонів.
А в останні роки з'явилася теорія (електрослабка теорія), яка об'єднує електромагнітні і слабкі фізичні взаємодії (взаємодії за участю нейтрино).
Нарешті, в наш час інтенсивно розробляється ще загальніша теорія - теорія "Великого об'єднання", яка повинна об'єднати електромагнітні і слабкі взаємодії із сильними (ядерними). З цієї теорії (а вона вже дістала кілька вражаючих експериментальних підтверджень) випливає один досить важливий наслідок: висновок про нестабільність протона - однієї з основних елементарних частинок - ядра атома водню. Іншими словами, протони час від часу мають самочинно розпадатися.
На щастя, як показують розрахунки, період напіврозпаду протона на багато порядків вищий, ніж вік нашого Всесвіту. Якби це було не так, усі атомні ядра, а отже, і всі навколишні предмети давним-давно розпалися б на легші частинки.
Нині для перевірки завбачення про нестабільність протона проводять спеціальні експерименти. І якщо вони дадуть позитивний результат, це, можливо, проллє світло на одну з найбільших загадок Всесвіту - відсутність у ньому скільки-небудь помітної кількості антиречовини.
Відповідно до одного з основних законів сучасної фізики елементарні частинки завжди народжуються парами - народження частинки завжди супроводжується появою відповідної античастинки. Тим часом усі космічні об'єкти, які ми спостерігаємо, складаються з речовини.
Якщо є правильною теорія "Великого об'єднання" і протони насправді нестабільні, то не виключено, що вже в найперші моменти космологічного розширення приблизно за 10-3 б с розпади надважких частинок, подібні до розпаду протона, спричинилися до утворення певного надлишку частинок порівняно з античастинками, який зберігся і до нашої доби.
Loading...

 
 

Цікаве