Бид хар нүхэнд амьдарч байна уу? Орчлон ертөнцийн бүтэц, амьдрал Орчлон ертөнц хар нүхэнд оршдог.
С. ТРАНКОВСКИЙ
Орчин үеийн физик, астрофизикийн хамгийн чухал бөгөөд сонирхолтой асуудлуудын дунд Академич В.Л.Гинзбург хар нүхтэй холбоотой асуудлуудыг нэрлэсэн ("Шинжлэх ухаан ба амьдрал" 1999 оны 11, 12 дугаарыг үзнэ үү). Эдгээр хачирхалтай объектуудын оршин тогтнохыг хоёр зуу гаруй жилийн өмнө урьдчилан таамаглаж байсан бөгөөд тэдгээрийн үүсэх нөхцөлийг 20-р зууны 30-аад оны сүүлээр нарийн тооцоолж, астрофизик дөч хүрэхгүй жилийн өмнөөс нухацтай судалж эхэлсэн. Өнөөдөр дэлхийн шинжлэх ухааны сэтгүүлүүд жил бүр хар нүхний талаар олон мянган нийтлэл нийтлүүлдэг.
Хар нүх үүсэх нь гурван янзаар явагддаг.
Нурж буй хар нүхний ойр орчимд болж буй үйл явцыг ингэж дүрсэлдэг заншилтай. Цаг хугацаа өнгөрөх тусам (Y) эргэн тойрон дахь орон зай (X) (сүүдэрлэсэн хэсэг) багасч, онцгой байдал руу яаран очдог.
Хар нүхний таталцлын талбар нь орон зайн геометрт ноцтой гажуудал үүсгэдэг.
Телескопоор үл үзэгдэх хар нүх нь зөвхөн таталцлын нөлөөгөөр л илэрдэг.
Хар нүхний хүчтэй таталцлын талбарт бөөмс-эсрэг бөөмийн хосууд үүсдэг.
Лабораторид бөөмс-эсрэг бөөмийн хос төрөлт.
ТЭД ХЭРХЭН ҮҮСДЭГ ВЭ
Таталцлын хүчээр нарны диаметрээс хоёр зуун тав дахин их диаметртэй, дэлхийнхтэй тэнцэх нягтралтай гэрэлт селестиел биет нь түүний гэрлийг бидэнд хүргэхийг зөвшөөрөхгүй. Тиймээс орчлон ертөнцийн хамгийн том гэрэлтдэг биетүүд хэмжээнээсээ болоод үл үзэгдэх хэвээр байх боломжтой юм.
Пьер Саймон Лаплас.
Дэлхийн системийн үзэсгэлэн. 1796
1783 онд Английн математикч Жон Митчелл, арван гурван жилийн дараа түүнээс үл хамааран Францын одон орон судлаач, математикч Пьер Симон Лаплас нар маш хачирхалтай судалгаа хийжээ. Тэд ямар нөхцөлд гэрэл одноос зугтах боломжгүй болохыг харав.
Эрдэмтдийн логик нь энгийн байсан. Астрономийн аливаа объектын (гараг, од) хувьд зугтах хурд гэж нэрлэгддэг сансрын хоёр дахь хурдыг тооцоолох боломжтой бөгөөд энэ нь аливаа бие, бөөмийг үүрд орхих боломжийг олгодог. Тэр үеийн физикт Ньютоны онол ноёрхож байсан бөгөөд үүний дагуу гэрэл бол бөөмсийн урсгал юм (цахилгаан соронзон долгион ба квантуудын онол бараг зуун тавин жилийн зайтай байсан). Бөөмийн зугтах хурдыг гаригийн гадаргуу дээрх боломжит энерги болон хязгааргүй хол зайд "зугсан" биеийн кинетик энергийн тэнцүү байдалд үндэслэн тооцоолж болно. Энэ хурдыг №1# томъёогоор тодорхойлно.
Хаана М- сансрын объектын масс; Р- түүний радиус, Г- таталцлын тогтмол.
Үүнээс бид өгөгдсөн масстай биеийн радиусыг хялбархан олж авах боломжтой (хожим нь "таталцлын радиус" гэж нэрлэдэг. r g "), зугтах хурд нь гэрлийн хурдтай тэнцүү байна:
Энэ нь од радиустай бөмбөрцөгт шахагдсан гэсэн үг юм r g< 2GM/в 2 ялгарахаа болино - гэрэл түүнийг орхиж чадахгүй. Орчлон ертөнцөд хар нүх гарч ирнэ.
Нар (түүний масс нь 2.1033 гр) ойролцоогоор 3 километрийн радиуст агшвал хар нүх болж хувирна гэдгийг тооцоолоход хялбар байдаг. Түүний бодисын нягт нь 10 16 г / см 3 хүрнэ. Хар нүхэнд шахагдсан дэлхийн радиус нэг сантиметр болж багасна.
Байгаль дээр одыг өчүүхэн төдий хэмжээгээр шахах хүч байдаг нь үнэхээр гайхалтай санагдсан. Тиймээс Митчелл, Лаплас нарын бүтээлүүдээс гаргасан дүгнэлтүүд нь зуу гаруй жилийн турш физикийн утга учиргүй математикийн парадокс гэж тооцогддог байв.
Сансар огторгуйд ийм чамин биет бий болох боломжтой гэсэн математикийн хатуу нотолгоог зөвхөн 1916 онд л олж авсан. Германы одон орон судлаач Карл Шварцшильд Альберт Эйнштейний харьцангуйн ерөнхий онолын тэгшитгэлд дүн шинжилгээ хийсний дараа сонирхолтой үр дүнд хүрчээ. Их хэмжээний биеийн таталцлын талбар дахь бөөмийн хөдөлгөөнийг судалсны дараа тэрээр дараахь дүгнэлтэд хүрсэн: тэгшитгэл нь физик утгаа алддаг (түүний шийдэл нь хязгааргүй болж хувирдаг). r= 0 ба r = r g.
Талбайн шинж чанар нь утгагүй болох цэгүүдийг онцгой, өөрөөр хэлбэл онцгой гэж нэрлэдэг. Тэг цэг дэх онцгой байдал нь талбайн төвлөрсөн тэгш хэмтэй бүтцийг илэрхийлдэг (эцсийн эцэст аливаа бөмбөрцөг биеийг - од эсвэл гаригийг материаллаг цэг болгон төлөөлж болно). Мөн радиустай бөмбөрцөг гадаргуу дээр байрладаг цэгүүд r g, зугтах хурд нь гэрлийн хурдтай тэнцүү байх гадаргууг бүрдүүлнэ. Харьцангуйн ерөнхий онолд үүнийг Шварцшильдын сингуляр бөмбөрцөг буюу үйл явдлын тэнгэрийн хаяа гэж нэрлэдэг (яагаад дараа нь тодорхой болно).
Бидэнд танил болох Дэлхий ба Нарны жишээн дээр үндэслэн хар нүхнүүд нь маш хачирхалтай биетүүд болох нь тодорхой болсон. Температур, нягтрал, даралтын хэт үнэ цэнэ бүхий бодистой харьцдаг одон орон судлаачид хүртэл тэдгээрийг маш чамин гэж үздэг бөгөөд саяхныг хүртэл хүн бүр тэдний оршин тогтнолд итгэдэггүй байв. Гэсэн хэдий ч хар нүх үүсэх боломжийн анхны шинж тэмдгүүд нь 1915 онд бүтээсэн А.Эйнштейний харьцангуйн ерөнхий онолд аль хэдийн агуулагдаж байжээ. Харьцангуйн онолын анхны тайлбарлагч, дэлгэрүүлэгчдийн нэг Английн одон орон судлаач Артур Эддингтон 30-аад онд оддын дотоод бүтцийг дүрсэлсэн тэгшитгэлийн системийг гаргаж авсан. Эдгээрээс харахад од нь эсрэг чиглэсэн таталцлын хүч ба одны доторх халуун плазмын хэсгүүдийн хөдөлгөөн, түүний гүнд үүссэн цацрагийн даралтын улмаас үүссэн дотоод даралтын нөлөөн дор тэнцвэрт байдалд байна. Энэ нь од нь хийн бөмбөлөг бөгөөд түүний төв хэсэгт өндөр температур байдаг бөгөөд захын дагуу аажмаар буурч байна. Тэгшитгэлээс харахад нарны гадаргуугийн температур ойролцоогоор 5500 градус байсан (энэ нь одон орны хэмжилтийн мэдээлэлтэй нэлээд нийцэж байсан), түүний төвд 10 сая градус байх ёстой. Энэ нь Эддингтонд зөгнөлийн дүгнэлт хийх боломжийг олгосон: энэ температурт термоядролын урвал "гал асаж", нарны туяаг хангахад хангалттай. Тэр үеийн атомын физикчид үүнтэй санал нийлэхгүй байсан. Тэдэнд одны гүнд хэтэрхий "хүйтэн" байгаа юм шиг санагдав: тэндхийн температур хариу үйлдэл хийхэд хангалттай биш байв. Үүнд уурласан онолч: "Илүү халуун газар хай!" гэж хариулав.
Эцэст нь түүний зөв байсан: термоядролын урвал үнэхээр одны төвд явагддаг (өөр нэг зүйл бол термоядролын нэгдлийн талаархи санаан дээр үндэслэсэн "стандарт нарны загвар" гэж нэрлэгддэг. буруу байх - жишээлбэл, "Шинжлэх ухаан ба амьдрал" 2000 оны № 2, 3-ыг үзнэ үү). Гэсэн хэдий ч одны төвд урвал явагдаж, од гэрэлтэж, үүссэн цацраг нь түүнийг тогтвортой байдалд байлгадаг. Гэхдээ одны цөмийн "түлш" шатдаг. Эрчим хүчний ялгаралт зогсч, цацраг унтарч, таталцлын таталцлыг хязгаарлах хүч алга болно. Одны массын хязгаар байдаг бөгөөд үүний дараа од эргэлт буцалтгүй агшиж эхэлдэг. Хэрэв одны масс хоёроос гурван нарны массаас хэтэрсэн тохиолдолд ийм зүйл тохиолддогийг тооцоо харуулж байна.
Гравитацийн нуралт
Эхлээд одны агшилтын хурд бага боловч таталцлын хүч нь зайны квадраттай урвуу пропорциональ байдаг тул хурд нь тасралтгүй нэмэгддэг. Шахалт нь эргэлт буцалтгүй болж, өөртөө татах хүчийг эсэргүүцэх хүч байхгүй болно. Энэ процессыг таталцлын нуралт гэж нэрлэдэг. Оддын бүрхүүлийн төв рүү чиглэсэн хөдөлгөөний хурд нэмэгдэж, гэрлийн хурд руу ойртдог. Энд харьцангуйн онолын нөлөөлөл үүрэг гүйцэтгэж эхэлдэг.
Зугтах хурдыг гэрлийн мөн чанарын тухай Ньютоны санаан дээр үндэслэн тооцоолсон. Харьцангуйн ерөнхий онолын үүднээс авч үзвэл нурж буй одны ойролцоох үзэгдлүүд арай өөрөөр явагддаг. Түүний хүчирхэг таталцлын талбайд таталцлын улаан шилжилт гэж нэрлэгддэг. Энэ нь асар том биетээс ирж буй цацрагийн давтамж бага давтамж руу шилждэг гэсэн үг юм. Хязгаарт, Шварцшильд бөмбөрцгийн хил дээр цацрагийн давтамж тэг болно. Өөрөөр хэлбэл, гадна талд байрлах ажиглагч дотор нь юу болж байгааг олж мэдэх боломжгүй болно. Тийм ч учраас Шварцшильд бөмбөрцөгийг үйл явдлын давхрага гэж нэрлэдэг.
Гэхдээ давтамжийг бууруулна гэдэг нь цаг хугацааг удаашруулж байгаатай тэнцүү бөгөөд давтамж тэг болоход цаг хугацаа зогсдог. Энэ нь гадны ажиглагч маш хачирхалтай дүр зургийг харна гэсэн үг юм: хурдатгал ихсэх тусам унаж буй одны бүрхүүл гэрлийн хурдад хүрэхийн оронд зогсдог. Түүний үзэж байгаагаар одны хэмжээ таталцлын хэмжээнд ойртмогц шахалт зогсох болно
ус. Тэр хэзээ ч Шварцшилийн бөмбөрцөг доор нэг ширхэг бөөмс "шумбахыг" харахгүй. Гэвч хар нүхэнд унасан таамаглал бүхий ажиглагчийн хувьд түүний харуул дээр бүх зүйл хэдхэн хормын дотор дуусна. Ийнхүү нарны хэмжээтэй оддын таталцлын уналтын хугацаа 29 минут байх ба илүү нягт, нягт нейтрон од нь секундын 1/20,000-д л зарцуулагдана. Энд тэрээр хар нүхний ойролцоо цаг хугацааны орон зайн геометртэй холбоотой асуудалтай тулгардаг.
Ажиглагч муруй орон зайд өөрийгөө олдог. Таталцлын радиусын ойролцоо таталцлын хүч хязгааргүй их болдог; тэд сансрын нисгэгч-ажиглагчтай пуужинг хязгааргүй урттай хязгааргүй нимгэн утас болгон сунгадаг. Гэхдээ тэр өөрөө үүнийг анзаарахгүй: түүний бүх хэв гажилт нь орон зай-цаг хугацааны координатын гажуудалтай тохирч байх болно. Эдгээр бодол нь мэдээжийн хэрэг хамгийн тохиромжтой, таамагласан тохиолдлыг хэлнэ. Аливаа бодит бие нь Шварцшильд бөмбөрцөгт ойртохоос өмнө далайн түрлэгт хагарах болно.
ХАР НҮХНИЙ ХЭМЖЭЭ
Хар нүхний хэмжээ, тодорхой хэлбэл Шварцшильд бөмбөрцгийн радиус нь одны масстай пропорциональ байна. Мөн астрофизик нь одны хэмжээнд ямар нэгэн хязгаарлалт тавьдаггүй тул хар нүх нь дур зоргоороо том хэмжээтэй байж болно. Жишээлбэл, 108 нарны масстай (эсвэл хэдэн зуун мянган, бүр сая сая харьцангуй жижиг оддыг нэгтгэсний улмаас) одны нуралтын үеэр үүссэн бол түүний радиус нь 300 сая километр болно. дэлхийн тойрог замаас хоёр дахин их. Ийм аварга биетийн бодисын дундаж нягт нь усны нягттай ойролцоо байдаг.
Эдгээр нь галактикийн төвд байдаг хар нүхнүүд бололтой. Ямар ч байсан одон орон судлаачид өнөөдөр тавин галактикийг тоолж байгаа бөгөөд тэдгээрийн төвд шууд бус нотлох баримтаас (доор авч үзэх болно) ойролцоогоор нэг тэрбум (10 9) нарны масстай хар нүхнүүд байдаг. Манай Галактик бас өөрийн гэсэн хар нүхтэй бололтой; Түүний массыг маш нарийн тооцоолсон - 2.4. Нарны массын 10 6 ±10%.
Ийм супер аваргуудтай хамт 10 14 г орчим жинтэй, 10-12 см радиустай (атомын цөмийн хэмжээтэй) хар мини нүхнүүд гарч ирэх ёстой гэж онол харуулж байна. Тэд орчлон ертөнцийн оршин тогтнох эхний мөчүүдэд асар их энергийн нягтрал бүхий орон зай-цаг хугацааны маш хүчтэй жигд бус байдлын илрэл болж гарч ирж магадгүй юм. Өнөөдөр судлаачид тэр үед орчлон ертөнцөд хүчтэй мөргөлдүүлэгч (мөргөлдөг цацраг ашиглан хурдасгуур) байсан нөхцөл байдлыг ойлгож байна. Энэ оны эхээр CERN-д хийсэн туршилтууд нь кварк-глюоны плазм буюу энгийн бөөмс үүсэхээс өмнө байсан бодисыг гаргаж авсан. Америкийн хурдасгуурын төв болох Брукхавен дахь бодисын энэ төлөв байдлын судалгаа үргэлжилж байна. Энэ нь тоосонцорыг хурдасгуураас нэг ба хагасаас хоёр дахин их энерги болгон хурдасгах чадвартай.
ЦЕРН. Удахгүй болох туршилт нь ноцтой түгшүүр төрүүлэв: энэ нь бидний орон зайг нугалж, дэлхийг устгах мини хар нүхийг бий болгох уу?
Энэхүү айдас нь маш хүчтэй цуурайтаж, АНУ-ын засгийн газар энэ боломжийг шалгах эрх бүхий комиссыг хуралдуулахаас өөр аргагүйд хүрчээ. Нэрт судлаачдаас бүрдсэн комиссын дүгнэлтэд: хурдасгуурын энерги нь хар нүх үүсэхэд хэтэрхий бага байна (энэ туршилтыг Шинжлэх ухаан ба амьдрал сэтгүүлийн 2000 оны №3-т тайлбарласан).
ҮЗЭГДЭХГҮЙГ ХЭРХЭН ХАРАХ ВЭ
Хар нүхнүүд юу ч ялгаруулдаггүй, бүр гэрэл ч гаргадаггүй. Гэсэн хэдий ч одон орон судлаачид тэднийг харж сурсан, эс тэгвээс энэ үүрэгт "нэр дэвшигчдийг" хайж олжээ. Хар нүхийг илрүүлэх гурван арга бий.
1. Тодорхой хүндийн төвийн эргэн тойронд бөөгнөрсөн оддын эргэлтийг хянах шаардлагатай. Хэрэв энэ төвд юу ч байхгүй, одод хоосон орон зайг тойрон эргэлдэж байгаа мэт санагдах юм бол бид маш итгэлтэйгээр хэлж чадна: энэ "хоосон" дотор хар нүх байна. Үүний үндсэн дээр манай Галактикийн төвд хар нүх байгаа гэж таамаглаж, түүний массыг тооцоолсон.
2. Хар нүх хүрээлэн буй орон зайгаас бодисыг өөртөө идэвхтэй шингээдэг. Ойролцоох оддын тоос, хий, бодисууд түүн дээр спираль хэлбэрээр унаж, Санчир гаригийн цагирагтай төстэй аккрецийн дискийг үүсгэдэг. (Энэ бол Брукхавенийн туршилтын аймшигт хорхой юм: хурдасгуурт гарч ирсэн жижиг хар нүх дэлхийг өөртөө шингээж эхлэх бөгөөд энэ үйл явцыг ямар ч хүчээр зогсоож чадахгүй.) Шварцшильд бөмбөрцөгт ойртоход бөөмсүүд мэдрэгддэг. хурдатгал ба рентген туяаны мужид ялгарч эхэлдэг. Энэ цацраг нь синхротрон дахь хурдасгасан бөөмсийн сайн судлагдсан цацрагтай төстэй спектртэй байдаг. Хэрэв ийм цацраг нь орчлон ертөнцийн аль нэг бүсээс ирж байвал тэнд хар нүх байх ёстой гэж бид итгэлтэйгээр хэлж чадна.
3. Хоёр хар нүх нэгдэх үед таталцлын цацраг үүснэ. Хэрэв тус бүрийн масс нь арав орчим нарны масстай бол хэдхэн цагийн дотор нэгдэх үед таталцлын долгион хэлбэрээр нийт массын 1% -тай тэнцэх энерги ялгардаг гэж тооцоолсон. Энэ нь Нарны оршин тогтнох бүх хугацаанд буюу таван тэрбум жилийн хугацаанд ялгаруулж байсан гэрэл, дулаан болон бусад энергиэс мянга дахин их юм. Тэд Орос судлаачдын оролцоотойгоор Америк, Европт баригдаж байгаа LIGO болон бусад таталцлын долгионы ажиглалтын тусламжтайгаар таталцлын цацрагийг илрүүлнэ гэж найдаж байна ("Шинжлэх ухаан ба амьдрал" 2000 оны 5-р дугаарыг үзнэ үү).
Гэсэн хэдий ч одон орон судлаачид хар нүх байдаг гэдэгт эргэлздэггүй ч тэдний яг нэг нь сансар огторгуйн тодорхой цэгт байрладаг гэж хэн ч баттай баталж зүрхлэхгүй байна. Шинжлэх ухааны ёс зүй, судлаачийн үнэнч шударга байдал нь тавьсан асуултанд хоёрдмол утгагүй хариулт өгөхийг шаарддаг бөгөөд энэ нь зөрүүг үл тэвчихийг шаарддаг. Үл үзэгдэх объектын массыг тооцоолоход хангалттай биш, та түүний радиусыг хэмжиж, Шварцшильд радиусаас хэтрэхгүй гэдгийг харуулах хэрэгтэй. Манай Галактикийн хувьд ч энэ асуудал шийдэгдэх боломжгүй байна. Тийм ч учраас эрдэмтэд нээлтээ тайлагнахдаа тодорхой хязгаарлалттай байдаг бөгөөд шинжлэх ухааны сэтгүүлүүд онолын ажлын тайлан, тэдний нууцыг гэрэлтүүлж болох нөлөөллийн ажиглалтаар дүүрэн байдаг.
Гэсэн хэдий ч хар нүхэнд онолын хувьд урьдчилан таамагласан өөр нэг өмч байдаг бөгөөд энэ нь тэднийг харах боломжтой болгодог. Гэхдээ нэг нөхцөлд хар нүхний масс нь нарны массаас хамаагүй бага байх ёстой.
ХАР НҮХ БАС “ЦАГААН” БАЙЖ БОЛНО
Удаан хугацааны турш хар нүхийг харанхуйн биелэл гэж үздэг байсан бөгөөд вакуум орчинд, бодис шингээх чадваргүй үед юу ч ялгаруулдаггүй. Гэсэн хэдий ч 1974 онд Английн нэрт онолч Стивен Хокинг хар нүхэнд температурыг зааж өгч болох тул цацраг туяарах ёстой гэдгийг харуулсан.
Квант механикийн үзэл баримтлалын дагуу вакуум нь хоосон чанар биш, харин нэг төрлийн "орон зай-цаг хугацааны хөөс" буюу виртуал (манай ертөнцөд ажиглагдахгүй) бөөмсийн эвдрэл юм. Гэсэн хэдий ч квант энергийн хэлбэлзэл нь тоосонцор-эсрэг бөөмийн хосыг вакуумаас “гаргаж” чаддаг. Жишээлбэл, хоёр буюу гурван гамма квант мөргөлдөхөд электрон ба позитрон агаараас гарч байгаа мэт харагдах болно. Энэ болон үүнтэй төстэй үзэгдлүүд лабораторид олон удаа ажиглагдсан.
Энэ нь хар нүхний цацрагийн процессыг тодорхойлдог квант хэлбэлзэл юм. Хэрэв энергитэй хос бөөмс ЭТэгээд -Э(хосуудын нийт энерги нь тэг) Шварцшильдын бөмбөрцгийн ойролцоо тохиолдвол бөөмсийн цаашдын хувь заяа өөр байх болно. Тэд бараг тэр даруй устгаж эсвэл хамтдаа үйл явдлын давхрагад орж болно. Энэ тохиолдолд хар нүхний төлөв өөрчлөгдөхгүй. Гэхдээ зөвхөн нэг бөөмс тэнгэрийн хаяа доогуур орох юм бол ажиглагч өөр нэг бөөмсийг бүртгэх бөгөөд энэ нь хар нүхнээс үүссэн мэт санагдах болно. Үүний зэрэгцээ бөөмсийг эрчим хүчээр шингээж авсан хар нүх -Э, таны эрч хүчийг бууруулж, эрч хүчээр дүүргэх болно Э- нэмэгдэх болно.
Хокинг эдгээр бүх үйл явц явагдах хурдыг тооцоолж, сөрөг энергитэй бөөмсийг шингээх магадлал өндөр байна гэсэн дүгнэлтэд хүрсэн. Энэ нь хар нүх эрчим хүч, массаа алддаг - ууршдаг гэсэн үг юм. Үүнээс гадна энэ нь температуртай, бүрэн хар биет байдлаар цацруулдаг Т = 6 . 10 -8 М-тай / МКелвинс, хаана М c - нарны масс (2.10 33 гр), М- хар нүхний масс. Энэхүү энгийн хамаарал нь нарнаас зургаа дахин их масстай хар нүхний температур градусын зуун саяны нэгтэй тэнцэж байгааг харуулж байна. Ийм хүйтэн бие нь бараг юу ч ялгаруулдаггүй нь тодорхой бөгөөд дээрх бүх үндэслэл хүчинтэй хэвээр байна. Жижиг нүхнүүд бол өөр асуудал юм. 10 14 -10 30 грамм масстай, тэд хэдэн арван мянган градус хүртэл халааж, цагаан халуун байна гэдгийг харахад хялбар! Гэсэн хэдий ч хар нүхний шинж чанарт ямар ч зөрчил байхгүй гэдгийг нэн даруй тэмдэглэх нь зүйтэй: энэ цацрагийг Шварцшильд бөмбөрцөгөөс дээш давхаргаас ялгаруулж, доороос нь биш.
Ингээд мөнхийн хөлдсөн биет мэт байсан хар нүх эрт орой хэзээ нэгэн цагт ууршиж алга болдог. Түүгээр ч барахгүй тэрээр "жингээ хасах" тусам ууршилтын хурд нэмэгддэг ч энэ нь маш удаан үргэлжилдэг. 10-15 тэрбум жилийн өмнө Их тэсрэлтийн дараа шууд үүссэн 10 14 грамм жинтэй мини нүхнүүд бидний цаг үед бүрэн уурших ёстой гэж үздэг. Амьдралын сүүлчийн үе шатанд тэдний температур асар их утгыг хүрдэг тул ууршилтын бүтээгдэхүүн нь маш өндөр энергитэй хэсгүүд байх ёстой. Магадгүй тэд дэлхийн агаар мандалд өргөн тархсан агаарын шүршүүр үүсгэдэг хүмүүс юм - EAS. Ямар ч тохиолдолд хэвийн бус өндөр энергитэй бөөмсийн гарал үүсэл нь хар нүхний физикийн сонирхолтой асуултуудтай нягт холбоотой байж болох бас нэг чухал бөгөөд сонирхолтой асуудал юм.
Материалыг InoSMI-ийн редакторууд РИА шинжлэх ухааны хэсэгт тусгайлан бэлтгэсэн >>
Майкл Финкель
Цагийг эргүүлье. Хүн үүсэхээс өмнө, Дэлхийгээс өмнө, Нар асахаас өмнө, галактикууд үүсэхээс өмнө, гэрэл тусахаас өмнө “их тэсрэлт” болсон. Энэ нь 13.8 тэрбум жилийн өмнө болсон.
Хэт шинэ гаригууд орчлон ертөнцийн эхэн үед хүнд элементүүдтэй орон зайг суулгасанЭрдэмтэд Японы Сузаку рентген дурангаар 250 сая гэрлийн жилийн зайд орших Персей галактикийн бөөгнөрөл дэх төмрийн тархалтыг судалжээ.Гэхдээ үүнээс өмнө юу болсон бэ? Олон физикчид "үүнээс өмнө" байхгүй гэж хэлдэг. Тэд "их тэсрэлт"-ийн мөчид цаг хугацаа тоолж эхэлсэн гэж маргаж, урьд өмнө байсан бүх зүйлийг шинжлэх ухааны хүрээнд оруулаагүй гэж үздэг. Их тэсрэлтээс өмнө бодит байдал ямар байсан, юунаас үүссэн, яагаад бидний Орчлон ертөнцийг бий болгосныг бид хэзээ ч ойлгохгүй. Ийм санаанууд нь хүний ойлголтоос давж гардаг.
Гэвч зарим уламжлалт бус эрдэмтэд үүнтэй санал нийлэхгүй байна. Эдгээр физикчид "их тэсрэлт" болохоос хэдхэн хормын өмнө шинээр үүсч буй орчлон ертөнцийн бүх масс, энерги нь гайхалтай нягт боловч хязгаарлагдмал нэг ширхэг болж шахагдсан гэж онолдог. Үүнийг шинэ ертөнцийн үр гэж нэрлэе.
Тэд энэ үрийг төсөөлөхийн аргагүй өчүүхэн, магадгүй хүний ажиглаж болох ямар ч бөөмсөөс хэдэн триллион дахин жижиг байсан гэдэгт итгэдэг. Гэсэн хэдий ч энэ бөөмс нь галактикууд, нарны аймаг, гаригууд, хүмүүсийг бүү хэл бусад бүх бөөмсийг үүсгэсэн.
Хэрэв та үнэхээр ямар нэг зүйлийг Бурханы бөөм гэж нэрлэхийг хүсч байгаа бол энэ үр энэ нэрэнд төгс тохирно.
Тэгэхээр энэ үр яаж үүссэн бэ? Нэг санааг хэдэн жилийн өмнө Нью Хейвенийн их сургуульд ажилладаг Никодем Поплавски дэвшүүлсэн. Энэ нь бидний орчлон ертөнцийн үрийг анхдагч зууханд хуурамчаар хийсэн нь хар нүх болсон явдал юм.
Олон ертөнцийг үржүүлэх
Бид цааш явахаасаа өмнө сүүлийн хорин жилийн хугацаанд олон онолын физикчид манай орчлон ертөнц цорын ганц биш гэдэгт итгэлтэй болсон гэдгийг ойлгох нь чухал юм. Бид жинхэнэ шөнийн тэнгэрт гэрэлтэх бөмбөг мэт асар олон тооны бие даасан орчлон ертөнцийг төлөөлдөг олон ертөнцийн нэг хэсэг байж болно.
Нэг орчлон нөгөө ертөнцтэй хэрхэн холбогддог, ерөөсөө ийм холбоо байдаг эсэх талаар маш их маргаан байдаг. Гэхдээ эдгээр бүх маргаан нь зөвхөн таамаглал бөгөөд үнэн нь нотлогдох боломжгүй юм. Гэхдээ нэг сэтгэл татам санаа бол орчлон ертөнцийн үр нь ургамлын үртэй адил юм. Энэ бол нягт дарагдсан, хамгаалалтын бүрхүүл дотор нуугдаж байгаа чухал бодисын хэсэг юм.
Энэ нь хар нүхний дотор юу болж байгааг яг таг тайлбарладаг. Хар нүх бол аварга оддын цогцос юм. Ийм одны түлш дуусвал гол нь унадаг. Таталцлын хүч бүх зүйлийг гайхалтай, байнга өсөн нэмэгдэж буй хүчээр татдаг. Температур 100 тэрбум градус хүрдэг. Атомууд сүйрч байна. Электронууд хэсэг хэсгээрээ урагдсан байдаг. Тэгээд энэ масс улам бүр багасдаг.
Энэ үед од хар нүх болж хувирдаг. Энэ нь түүний татах хүч нь асар их тул гэрлийн туяа ч түүнээс зугтаж чадахгүй гэсэн үг юм. Хар нүхний дотор ба гадна талын заагийг үйл явдлын давхрага гэж нэрлэдэг. Бараг бүх галактикийн төвд, тэр дундаа манай Сүүн замд эрдэмтэд манай нарнаас хэдэн сая дахин том асар том хар нүхийг нээж байна.
Доод талгүй асуултууд
Хэрэв та Эйнштейний онолыг ашиглан хар нүхний ёроолд юу болдгийг тодорхойлох юм бол хязгааргүй нягт, хязгааргүй жижиг цэгийг тооцоолж болно. Энэхүү таамаглалыг онцгой байдал гэж нэрлэдэг. Гэвч байгальд хязгааргүй байдал ихэвчлэн байдаггүй. Асуудал нь Эйнштейний онолуудад оршдог бөгөөд энэ нь сансар огторгуйн ихэнх хэсгийг маш сайн тооцоолдог боловч хар нүхний доторх эсвэл орчлон ертөнц үүсэх үед байдаг гэх мэт гайхалтай хүчний өмнө нурж унадаг.
Доктор Поплавский зэрэг физикчид хар нүхний доторх бодис үнэндээ түүнийг шахах боломжгүй хэмжээнд хүрдэг гэж хэлдэг. Энэхүү "үр" нь гайхалтай жижигхэн бөгөөд нэг тэрбум од хүртэл жинтэй. Гэхдээ онцгой байдлаас ялгаатай нь энэ нь нэлээд бодитой юм.
Поплавскийн хэлснээр хар нүх эргэдэг тул шахалтын процесс зогсдог. Тэд маш хурдан эргэлддэг, магадгүй гэрлийн хурдад хүрдэг. Мөн энэ мушгиа нь шахсан үрийг гайхалтай тэнхлэгийн эргэлтийг өгдөг. Үр нь зөвхөн жижиг, хүнд биш; мөн хөөрөгний тэр чөтгөрийн булаг шиг мушгиж, шахдаг.
Эрдэмтэд Галактикийн төвд байрлах хар нүхний соронзон орныг анх удаа хэмжжээХэт том хар нүх Sgr A* нь манай галактикийн төвд байрладаг. Өмнө нь одон орон судлаачид манай галактикийн төвд PSR J1745-2900 радио пульсарыг олж илрүүлсэн. Тэд хар нүхний соронзон орны хүчийг хэмжихийн тулд түүнээс ялгарах цацрагийг ашигласан.Өөрөөр хэлбэл, хар нүх нь хоёр ертөнцийн хоорондох “нэг талын хаалга” болох туннель байх бүрэн боломжтой гэж Поплавский хэлэв. Энэ нь хэрэв та Сүүн замын төвд байрлах хар нүхэнд унавал өөр орчлонд (за, чи биш бол таны бие жижиг хэсгүүдэд хуваагдах болно) төгсөх боломжтой гэсэн үг юм. Энэ өөр ертөнц бидний дотор байдаггүй; нүх нь хоёр улиас ургадаг нийтлэг үндэс шиг энгийн холбоос юм.
Өөрийнхөө орчлонд байгаа бид бүгд яах вэ? Бид өөр, хуучин ертөнцийн бүтээгдэхүүн байж магадгүй юм. Үүнийг бидний жинхэнэ орчлон гэж нэрлэе. Эх ертөнцийн хар нүхэнд бий болгосон тэр үр нь 13.8 тэрбум жилийн өмнө том үсрэлт хийсэн байж магадгүй бөгөөд тэр цагаас хойш манай орчлон ертөнц хурдацтай тэлж байгаа ч бид хар нүхний үйл явдлын хүрээнээс хол байж магадгүй юм.
Физикийн хар нүх гэдэг нь таталцлын хүч нь гэрлийн хурдаар хөдөлж буй биетүүд, тэр дундаа гэрлийн квантууд ч түүнийг орхиж чадахгүй болтлоо хүчтэй байдаг орон-цаг хугацааны мужийг хэлнэ. Энэ хэсгийн хил хязгаарыг үйл явдлын давхрага гэж нэрлэдэг бөгөөд түүний онцлог хэмжээ нь таталцлын радиус бөгөөд үүнийг Хар ойн радиус гэж нэрлэдэг. Хар нүх бол орчлон ертөнцийн хамгийн нууцлаг биет юм. Тэд Америкийн астрофизикч Жон Уилерт азгүй нэр өгсөн. Тэр бол 1967 онд "Манай орчлон: Мэдэгдэж байгаа ба үл мэдэгдэх" хэмээх алдартай лекцэнд эдгээр хэт нягт биетүүдийг нүх гэж нэрлэсэн хүн юм. Өмнө нь ийм объектуудыг "нурсан одод" эсвэл "нурагчид" гэж нэрлэдэг байв. Гэвч "хар нүх" гэсэн нэр томъёо газар авч, үүнийг өөрчлөх боломжгүй болжээ. Орчлон ертөнцөд хоёр төрлийн хар нүх байдаг: 1 – нарны массаас хэдэн сая дахин их асар том хар нүхнүүд (ийм биетүүдийг галактикийн төвд байрладаг гэж үздэг); 2 - үхэж буй аварга том оддын шахалтын үр дүнд үүсдэг бага масстай хар нүхнүүд, тэдгээрийн масс нь гурваас дээш нарны масстай; Од агшихын хэрээр матери улам нягт болж, үүний үр дүнд биетийн таталцал нь гэрэл түүнийг даван туулж чадахгүй болтлоо нэмэгддэг. Цацраг туяа ч, бодис ч хар нүхнээс зугтаж чадахгүй. Хар нүх бол маш хүчтэй таталцагч юм.
Од хар нүх болохын тулд багасах ёстой радиусыг таталцлын радиус гэж нэрлэдэг. Одноос үүссэн хар нүхний хувьд энэ нь хэдхэн арван километр юм. Зарим хос хос оддын аль нэг нь хамгийн хүчирхэг дурангаар үл үзэгдэх боловч ийм таталцлын систем дэх үл үзэгдэх бүрэлдэхүүн хэсгийн масс нь маш том болж хувирдаг. Ийм объектууд нь нейтрон од эсвэл хар нүх байх магадлалтай. Заримдаа ийм хосуудын үл үзэгдэх бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь ердийн одноос материалыг хуулж авдаг. Энэ тохиолдолд хий нь харагдах одны гаднах давхаргаас тусгаарлагдаж, үл мэдэгдэх газар - үл үзэгдэх хар нүх рүү унадаг. Гэхдээ нүх рүү унахаасаа өмнө хий нь маш богино рентген долгионыг оруулаад маш өөр урттай цахилгаан соронзон долгионыг ялгаруулдаг. Түүгээр ч барахгүй нейтрон од эсвэл хар нүхний ойролцоо хий нь маш их халж, рентген болон гамма цацрагийн мужид хүчтэй, өндөр энергитэй цахилгаан соронзон цацрагийн эх үүсвэр болдог. Ийм цацраг нь дэлхийн агаар мандлаар дамждаггүй, харин сансрын дурангаар ажиглаж болно. Хар нүхэнд нэр дэвшигчдийн нэг нь Cygnus одны рентген туяаны хүчтэй эх үүсвэр юм.
АЛМА (ESO/NAOJ/NRAO)/NASA/ESA/F. COMBES
Цагийг буцаахыг хичээцгээе. Амьдрал үүсэхээс өмнө, Дэлхий гарч ирэхээс өмнө, Нар үүсч галактик үүсэхээс өмнө, гэрэл урсаж эхлэхээс өмнө а. Энэ нь 13.8 тэрбум жилийн өмнө болсон.
Гэхдээ юу хамгийн түрүүнд ирсэн бэ? Олон физикчид "өмнө" гэж байхгүй гэж мэдэгддэг. Тэд цаг хугацаа өөрөө Их тэсрэлтийн мөчөөс эхэлсэн гэж үздэг бөгөөд өмнөх бүх зүйл шинжлэх ухааны салбарт тохирохгүй байна. Энэ үзэл бодлын дагуу бид Их тэсрэлтийн өмнөх бодит байдал ямар байсан, ямар бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс үүссэн, яагаад бидний орчлон ертөнцийг үүсгэсэн болохыг бид хэзээ ч ойлгож чадахгүй.
Гэвч конвенцид харь эрдэмтэд байдаг бөгөөд тэд санал нийлэхгүй байна. Эдгээр хүмүүс Их тэсрэлтийн өмнөх хоромхон зуурт орчлон ертөнцийн бүх энерги, масс нь бодит бус нягт, гэхдээ нэлээд хязгаарлагдмал үр тариа болон шахагдсан гэсэн нарийн төвөгтэй онолыг бий болгодог. Та үүнийг "Шинэ бодит байдлын үр" гэж нэрлэж болно.
Эдгээр галзуу физикчид Үрийг төсөөлөхийн аргагүй өчүүхэн, магадгүй хүний ажиглаж болох энгийн бөөмсөөс хэдэн триллион дахин жижиг байсан гэж үздэг. Гэсэн хэдий ч энэ үр тариа нь бусад бөөмс, галактик, манай нарны аймаг, хүмүүс гэсэн бүх зүйлийг бий болгоход түлхэц болсон юм. Хэрэв та ямар нэг зүйлийг Бурханы бөөм гэж нэрлэхийг үнэхээр хүсч байгаа бол энэ Үр бол ийм нэрэнд хамгийн сайн нэр дэвшигч юм.
Тэгвэл энэ Үр хэрхэн үүссэн бэ? Нью Хейвенийн их сургуулийн Никодим Поплавскийн дэвшүүлсэн санаа нь бидний бодит байдлын үр хар нүхний анхдагч зууханд гарч ирсэн гэж заасан байдаг.
Олон ертөнцийг хуулбарлах
Гүн гүнзгийрүүлэхийн өмнө сүүлийн жилүүдэд энэ асуудлыг сонирхож буй олон хүмүүс манай орчлон ертөнц өвөрмөц зүйлээс хол байна гэсэн дүгнэлтэд хүрч байгааг ойлгох нь зүйтэй. Энэ нь жинхэнэ шөнийн тэнгэр дэх гэрэлтдэг бөмбөлгүүдийн нэг болох асар том олон ертөнцийн өчүүхэн хэсэг байж магадгүй юм.
Эдгээр орчлон ертөнцүүд хоорондоо хэрхэн холбогддог, эсвэл ийм холбоо байдаг эсэхийг хэн ч мэдэхгүй. Хэдийгээр энэ асуудлаар үүссэн маргаан нь таамаглалтай бөгөөд нотлогдох боломжгүй боловч орчлон ертөнц бүрийн үр нь ургамлын үртэй маш төстэй байдаг гэсэн нэг сонирхолтой санаа байсаар байна. Хамгаалалтын бүрхүүл дор нуугдаж, нягт дарагдсан үнэт материалын жижиг хэсэг.
Энэ нь Хар нүхний дотор болж буй үйл явдлуудыг маш зөв тайлбарладаг. Бүх хар нүхнүүд нь түлш нь дуусч, цөмөөрөө нурсан аварга оддын үлдэгдэл юм. Таталцлын хүч бүх зүйлийг сэтгэл хөдөлгөм, байнга өсөн нэмэгдэж буй хүчээр шахаж байх үед. Дараа нь температур 100 тэрбум градус хүртэл нэмэгдэж, атомууд задарч, электронууд хуваагдана. Тэгээд энэ замбараагүй байдал улам л багасна.
Одоо энэ од нь Хар нүх юм. Энэ нь түүний таталцлын хүч маш их тул гэрлийн туяа ч түүнээс зугтаж чадахгүй гэсэн үг юм. Хар нүхний гадна ба дотоод хэсгүүдийн хоорондох заагийг үйл явдлын давхрага гэж нэрлэдэг. Манай Сүүн замыг эс тооцвол бараг бүх галактикийн төвд, хэрэв та анхааралтай ажиглавал манай нарнаас хэдэн сая дахин том хар нүхнүүдийг олж харж болно.
Доод талгүй асуултууд
Хар нүхний ёроолд юу болж байгааг тодорхойлохын тулд Эйнштейний онолыг ашигласнаар бид хязгааргүй нягт, хязгааргүй жижиг цэг байдаг онцгой байдлын тухай ойлголт руу орох нь гарцаагүй. Энэ нь хязгааргүй юм шиг санагдах байгальтай зөрчилдөж байна... Асуудал нь Эйнштейний томъёололд байгаа бөгөөд энэ нь орон зай-цаг хугацааны ихэнхийг тооцоолоход тохиромжтой, гэхдээ гайхалтай квант масштаб дээр огт ажилладаггүй. орчлон ертөнцийн төрөлтийг удирдаж, Хар нүхний дотор амьдардаг хүчнүүд.
Доктор Поплавский зэрэг онолын физикчид Хар нүхэнд байгаа бодисыг шахах боломжгүй болтлоо хүрдэг гэж үздэг. Энэхүү бяцхан үр нь тэрбум одны жинтэй боловч өвөрмөц байдлаас ялгаатай нь энэ нь үнэхээр бодитой хэвээр байна.
Поплавский шахалт зогсдог гэж үздэг, учир нь Хар нүх маш хурдан эргэлддэг, магадгүй энэ эргэлтийн үед гэрлийн хурдад хүрдэг. Бодит бус тэнхлэгийн мушгиатай, шахагдсан, мушгисан энэ жижиг, хүнд Үрийг хайрцагт байгаа пүрштэй зүйрлэж болно. Гэнэт энэ Үр соёолж, хүчтэй тэсрэлт хийж чадна. Ийм тохиолдлуудыг Их тэсрэлт буюу Поплавскийн хэлснээр Big Rebound гэж нэрлэдэг.
Өөрөөр хэлбэл, Хар нүх нь хоёр орчлон ертөнцийн хоорондох хонгил бөгөөд нэг зүгт чиглэж байгаа нь тодорхой болж магадгүй юм. Энэ нь эргээд хэрэв та хар нүхэнд унавал шууд өөр орчлонд (илүү нарийвчлалтай, чамаас үлдсэн зүйл) өөрийгөө олох болно гэсэн үг юм. Нөгөө орчлон ертөнц биднийхтэй холбоогүй; нүх нь хоёр мод ургадаг нийтлэг үндэс шиг зүгээр л холбох холбоос юм.
Тэгвэл бид бүгдээрээ эх орчлондоо яах вэ? Бид өөр, илүү эртний анхдагч орчлон ертөнцийн хүүхдүүд байж магадгүй юм. Эх орчлонгийн Хар нүхэнд бий болгосон үр нь 13.8 тэрбум жилийн өмнө том үсрэлт хийсэн байж магадгүй бөгөөд тэр цагаас хойш манай орчлон ертөнц хурдацтай тэлж байгаа ч бид тэр Хар нүхний үйл явдлын давхрагаас цааш оршиж байж магадгүй юм.
Орчлон ертөнцийн шинэ загвар нь квант онцгой байдал, сансар судлалын инфляцигүйгээр хийх боломжийг бидэнд олгодог.
Сансар судлалын гол асуултыг гурван үгээр томъёолж болно: Орчлон ертөнц хаанаас ирсэн бэ? Стандарт хариултын хувьд хоёр нь хангалттай: квант онцгой байдлаас. Энэ бол орон зай ч, цаг хугацаа ч байхгүй, физикийн хуулиуд үйлчилдэггүй материйн онцгой төлөвийг нэрлэсэн нэр юм. Энэ нь тогтворгүй болж, квант талбар, тэдгээрийн үүсгэсэн бөөмсөөр дүүрсэн гурван хэмжээст орон зайг бий болгосон гэж ерөнхийд нь хүлээн зөвшөөрдөг. Онцгой байдлаас гарах энэхүү гарцыг Их тэсрэлт гэж нэрлэдэг бөгөөд үүнийг орчлон ертөнцийн эриний эхлэл гэж үздэг.
Энэ өвөрмөц чанар юу болохыг хэн ч мэдэхгүй. Хэрэв бид сансар огторгуйн тэгшитгэлийг цаг хугацааны хувьд 0 цэг хүртэл "тоглох" бол эрчим хүчний нягтрал, температур нь хязгааргүйд хүрч, физик утгаа алдах болно. Онцгой байдлыг ихэвчлэн вакуум дахь эмх замбараагүй квант хэлбэлзэл гэж тодорхойлдог бөгөөд энэ нь таталцал болон бусад физик талбаруудыг боломжтой болгосон. Онолчид яг яаж ийм зүйл тохиолдож болохыг ойлгохын тулд маш их хүчин чармайлт гаргасан боловч өнөөг хүртэл амжилтанд хүрээгүй.
Дэлбэрэлт биш, харин нуралт
Зарим сансар судлалын загварууд бүхэлдээ онцгой шинж чанартай байдаггүй, гэхдээ тэдгээр нь цөөнх байдаг. Гэтэл саяхан Канадын гурван эрдэмтэн квант эмх замбараагүй байдлын таамаглалыг шаарддаггүй Их тэсрэлтийн маш сонирхолтой загварыг гаргаж ирэв. Ватерлоогийн их сургуулийн физик, одон орон судлалын профессор Роберт Манн болон түүний хамтрагчид манай орчлон сансрын материйн таталцлын агшилтын үр дүнд үүссэн бөгөөд энэ нь хар нүх үүссэнээр дууссан гэдгийг хүлээн зөвшөөрдөг. Тэдний гол санаа бол энэ бодис гурав биш, дөрвөн хэмжээст орон зайд оршин тогтнож байсан явдал юм. Дөрвөн хэмжээст шинэ төрсөн нүх нь гурван хэмжээст бүрхүүлээр хүрээлэгдсэн бөгөөд энэ нь орчлон ертөнцийн үр хөврөл болжээ. Тэрээр эхийнхээ дөрвөн хэмжээст чанараас зөвхөн таталцлын хүчийг төдийгүй бие даасан гурван хэмжээст амьдралыг авчирсан бусад талбар, бөөмсийг авсан. Тиймээс бидний ертөнц Их тэсрэлтийн улмаас үүссэн биш, харин түүний эсрэг буюу Их сүйрлээс үүссэн юм!
Энэ бүрхүүл хаанаас ирсэн бэ? "Энгийн" хар нүх нь хоёр хэмжээст битүү гадаргуу буюу үйл явдлын тэнгэрийн хаяагаар хүрээлэгдсэн байдаг. Тэнгэрийн хаяанд унасан бөөмс буцаж ирэх боломжгүй болж, тэнгэрийн хаяанд ирсэн фотонууд ч энэ нэвтэршгүй саадыг давж чадахгүй. Хэрэв нүх нь хөдөлгөөнгүй бол давхрага нь бөмбөрцөг хэлбэртэй, харин эргэлдэх нүхний хувьд энэ бөмбөрцөг туйл дээр хавтгайрсан байна. Тэнгэрийн хаяа 0 зузаантай тул дотор нь байгалийн ямар ч хамаагүй. Гэхдээ энэ нь гурван хэмжээст орон зайд байдаг. Дөрвөн хэмжээст нүх нь өөрийн хэмжээсээс нэгээр бага хэмжээтэй үйл явдлын давхрагатай байдаг. Тиймээс түүний давхрага нь гурван хэмжээст орон зай юм. Канадын физикчдийн таамаглалын дагуу энэ нь манай Орчлон ертөнцийг үүсгэж болзошгүй юм.
Ватерлоогийн их сургуулийн профессор (Канад):
“Харьцангуйн ерөнхий онолын тэгшитгэлүүд нь дур зоргоороо олон тооны хэмжээс бүхий орон зайн хувьд утга учиртай бөгөөд бүх тохиолдолд тэдгээр нь өвөрмөц байдал үүсэхэд хүргэдэг шийдлүүдтэй байдаг. Үүнээс үзэхэд битүү дөрвөн хэмжээст муж дахь бодисын нягт тодорхой эгзэгтэй хязгаараас хэтэрвэл тэр нь нурж хар нүх үүсгэдэг. Ийм бодисын физик шинж чанар нь бидний дэлхий дээр ажиглаж буй шинж чанаруудаас эрс ялгаатай байх ёстой. Гэсэн хэдий ч энэ ертөнцөд таталцал давамгайлах болно гэж үзэх нь нэлээд логик юм: хэрэв дөрвөн хэмжээст ертөнцийн материйн хэсгүүд харьцангуй ерөнхий онолын тэгшитгэлийн дагуу орон зай-цаг хугацааг гажуудуулах юм бол тэдгээр нь бие биедээ татагдаж, хар өнгөтэй болдог. нүхнүүд."
Хар нүхний тэнгэрийн хаяанд түгжигдсэн дөрвөн хэмжээст орон зайн хувьд энэхүү гурван хэмжээст бүс нь дөрвөн хэмжээст орчноос бүрэн тасарсан цорын ганц ертөнц байх болно. Тэнгэрийн хаяанд татагдсан матери гурван хэмжээст бүх хуулийн дагуу ажиллана гэж үзэж болно. Шинэ загвар нь 1980-аад оны эхээр санал болгож байсан сансар судлалын инфляцийн нийтлэг таамаглалыг арилгасан бөгөөд энэ нь одоог хүртэл шийдэгдээгүй ноцтой асуудлуудтай тулгарч байна. Ялангуяа шинэ төрсөн орчлон ертөнцийн хурдацтай тэлэлтэд нөлөөлсөн физик талбайн мөн чанар тодорхойгүй байна.
Дэлхийн үсрэлт
Гэвч хэрэв бид квант нөлөөллийг үл тоомсорловол манай орчлон ертөнц тэлж байхад гурван хэмжээст нүхний давхрага тогтвортой байна. Манны загвар ч үүнийг тайлбарлав: "Дөрвөн хэмжээст орон зайд таталцлын уналт нь зөвхөн хар нүхийг үүсгээд зогсохгүй, түүн дотор ороогүй бодисыг "буцаж" бүх чиглэлд тараах болно. Хэт шинэ одны дэлбэрэлтийн үеэр үүнтэй төстэй зүйл тохиолддог бөгөөд тэдгээр нь бүрхүүлээ хүрээлэн буй орон зайд тараадаг. Тооцооллоос харахад энэ бодис нь тэнгэрийн хаяаг тойруулан гурван хэмжээст давхарга үүсгэж болох ба энэ нь тэнгэрийн хаяаг даган тэлж, татах болно. Үүний үр дүнд манай Орчлон ертөнцийн нэг тэлэх орон зай бий болно. Загвар нь энэхүү тэлэлтийн хурдатгалыг урьдчилан таамаглах байдлаар өөрчилж болох бөгөөд үүнийг стандарт сансар судлал харанхуй энергитэй холбон тайлбарладаг."
Шинэ загвар нь туршилтын туршилт хийх боломжийг олгодог. Манай Орчлон ертөнц дэх дөрвөн хэмжээст таталцлын нөлөө нь сансрын богино долгионы цацрагийн тодорхой хэлбэлзлийг үүсгэх ёстой бөгөөд тэдгээрийн спектрийг урьдчилан таамаглах боломжтой.