Теоретическая физика не может пока ответить на целый ряд вопросов, например как построить квантовую теорию гравитации и объединить ее с теорией других взаимодействий. Ни теория струн, ни другие гипотезы еще не дают возможности ответить на подобные вопросы, но успехи в данном направлении весьма вероятны. Словом, как ни грандиозны и впечатляющи достижения физики, нерешенных фундаментальных проблем еще очень много.
4. Нарушение СР-инвариантности. Мы живем в обычном мире. А существует ли антимир? Считается, что нет, что это порождение фантастов. А почему? Ведь сначала при Большом Взрыве рождение частиц и античастиц было равновероятным. А. Д. Сахаров высказал идею о том, что протоны распадаются значительно медленнее, чем антипротоны. Может быть, за период, прошедший со времени Большого Взрыва, все антипротоны распались, а протоны — нет? Если это так, т.е. нарушена СР-инвариантность, то отсутствие антимира становится объяснимым.
Физика мегамира. Всеволновая астрономия. Изучение истории астрономии не является задачей этой книги. Однако в истории физики были периоды, когда астрономические открытия определяли развитие физики в целом. Таким периодом и были последние десятилетия XX в. Астрономия, или как теперь принято говорить мега-физика, во многом определяет развитие современной физики, поэтому мы рассмотрим здесь и ее достижения и перспективы. Такое положение обусловлено в первую очередь тем, что астрономия из науки сугубо оптической превратилась во всеволновую. Гигантские
238
возможности предоставляет мегафизике современное приборостроение. Существуют астрофизические комплексы, при создании которых используется весь арсенал средств современной физики и техники. Даже военная и космическая техника, которые, как принято считать, являются вершинами современных высоких технологий, уступают всеволновой астрофизике. Эта тенденция сохранится и в наступившем третьем тысячелетии.
Нейтронные звезды и пульсары. Черные дыры. Сверхновые звезды. Квазары и ядра галактик. Космические струны. Изучение нейтронных звезд, пульсаров, квазаров — характерный пример современного подхода к познанию мегамира. Несмотря на гигантскую удаленность этих объектов от Земли, ученым удается исследовать даже детали их строения. Использование мощнейшего арсенала средств всеволновой астрономии, знание законов современной физики и их нестандартное применение позволяют с высокой точностью определить, например, свойства вещества и строение нейтронных звезд, механизмы радиоизлучения пульсаров и т. п. Именно здесь и накапливается та информация, которая в дальнейшем должна привести к определению специфических законов мегафизики. Этот процесс уже происходит, о чем свидетельствует, например, интенсивное теоретическое изучение космических струн — удивительного объекта, присущего только мегамиру.
Гипотеза о существовании нейтронных звезд была высказана еще в 1934 г. В 1967—1968 гг. в Англии учеными Джоселин Белл и Энтони Хьюишем было открыто радиоизлучение нейтронных звезд — пульсаров. Это открытие носило довольно драматический характер. Излучение этих удивительных объектов меняется (отсюда и название — пульсары) с такой стабильной частотой, что сначала эти импульсы излучения были приняты за сигналы внеземных цивилизаций. Физическая природа пульсаров была вскоре объяснена Георгием Гамовым (1904—1968). Пульсары представляют собой быстро вращающиеся намагниченные нейтронные звезды. Очень интересно, что возникновение как быстрого вращения, так и огромного магнитного поля при превращении обычной звезды в нейтронную легко объясняется на основе простейших соображений о сохранении момента количества движения и магнитного потока.
Пульсары открыты сейчас также в рентгеновском и гамма-диапазонах. Ныне известно около 1000 пульсаров с периодом радиоимпульсов Р (это также период вращения звезды) от 1,56-10""3 с до 4,3 с. У большинства пульсаров с Р ~ 0,1 — 1 с магнитное поле В ~ 108 Тл. Существование в природе столь сильных магнитных полей — важнейшее открытие! В последнее время обнаружены нейтронные звезды с еще более сильными полями (магнетары), достигающими по оценкам 10й—10'2Тл (!). Радиоизлучения у
239
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.