Cтраница 2
Возможной причиной возникновения малых областей с избытком вещества ( антивещества) является предполагаемое ( по гипотезе Омнеса, см. § 3 гл. Расчеты Омнеса и его сотрудников, в которых большое значение придается движению фазовой границы, приводят к обособлению масс до 10 MQ. Но движение границы, по мысли авторов, само есть следствие аннигиляции и выделения энергии на границе. Но такое выделение энергии абсолютно нетерпимо. Согласно теории искажения спектра, уже Де 0 1е7 дает отклонения от рэлей-джин-совского спектра, во много раз превышающие верхний предел, совместимый с наблюдениями ( см. гл. [16]
А также в виде ец № более короткоживущих частиц и резонансов. Особая точка зрения Омнеса разобрана в § 3 этой главы. [17]
Маловероятно, что силы гравитации могут действовать подобным образом ( разд. В сценарии, предложенном Омнесом [276] и подробно разработанном Стеккером и Паджетом [401], неоднородности развиваются в результате слияния и аннигиляции областей вещества и антивещества. Эта идея весьма привлекательна, поскольку, согласно ей, все начинается с простого состояния - с однородной Вселенной, в которой существует локальное равновесие вещества и антивещества. Однако трудно попять, как слияние скоплений вещества и антивещества могло бы протекать достаточно быстро, чтобы увеличение характерного размера скучивания не отставало от темпа роста расстояния до горизонта, а это необходимо, чтобы в настоящее время была достигнута значительная степень однородности. [18]
Надежный расчет коалесценции весьма труден. Можно опасаться резкого преувеличения эффекта в расчетах Омнеса; к тому же аннигиляция на предыдущем этапе, до начала движения, по-видимому, проходит глубже, чем предполагает Омнес. [19]
Такой ответ противоречит наблюдениям), поэтому и приходится рассматривать зарядово-несимметричную однородную Вселенную. Особняком в этом отношении стоит уже упомянутая теория Омнеса. [20]
Надежный расчет коалесценции весьма труден. Можно опасаться резкого преувеличения эффекта в расчетах Омнеса; к тому же аннигиляция на предыдущем этапе, до начала движения, по-видимому, проходит глубже, чем предполагает Омнес. [21]
Будем и впредь ( как это мы делали в III разделе книги) характеризовать масштаб той массой, которая содержалась бы в шаре радиусом 1 / & о при средней плотности вещества ( и антивещества, если прав Омнес) во Вселенной в настоящее время. В момент возникновения барионной неустойчивости при kT - Q3 Mfc2 ( или выше) уравнения диффузии барионов и антибарионов приводят к неустойчивости зарядово-симметричного состояния. Омнес рассматривает взаимодействие барионов и антибарионов между собой. Естественно, что коэффициент диффузии становится функцией концентраций. [22]
Относительно дальнейшего существуют огромные качественные разногласия. Омнес полагает, что после аннигиляции в одних областях ( порядка размера галактики) окажется избыток вещества - останется около 10 - 8 нуклонов на один фотон; в других областях ( того же порядка) столько же антинуклонов. Таким образом, по мнению Омнеса, зарядово-симметричная теория приводит к современной картине мира, состоящего из галактик и антигалактик. [23]
Помимо диаграмм типа рис. 1 - 5, определяющих механизм реакции, всегда возможны диаграммы рис. 6, соответствующие рассеянию начальных или конечных частиц друг на друге. Решая это ур-ние, можно найти амплитуду процесса, если известны фазы рассеяния соответствующих частиц. Метод искаженных волн совпадает с упомянутым выше способом решения ур-ния Омнеса - Мусхелишвили, если пренебречь интегралами по нефизич. [24]
Проблема состояния Вселенной вблизи сингулярности еще очень далека от окончательного, разрешения. Поэтому возможны и сосуществуют диаметрально противоположные гипотезы. Наряду с описанной выше зарядово-симметричной гипотезой ( и зарядово-сим-метричными гипотезами Альвена - Клейна и Омнеса) возможна и 100 % - ная зарядово-несимметричная космологическая гипотеза. В этой последней рассматривается холодное начальное состояние Вселенной и единый спектр возмущений геометрии и плотности. Длинноволновая часть спектра ответственна за образование галактик, коротковолновая часть спектра дает акустические волны. [25]
На адронной стадии избыток барионов ( будучи постоянным по абсолютной величине) оказывается относительно малым ввиду большого числа пар. Поэтому на адронной стадии остается без изменения картина разделения на нуклонную и антинуклонную фазы, если верна гипотеза Омнеса. [26]
Локально-симметричное решение становится неустойчивым. Зарядовая симметрия соблюдается лишь в среднем для объема, содержащего много капель с избытком барионов и капель с избытком антибарионов. В ходе понижения температуры становится термодинамически выгодной одна однородная фаза, но для ее возникновения нужно, чтобы процесс диффузии выравнял концентрации барионов и антибарионов. Омнес полагает, что образование на определенном этапе двух фаз может оказаться решающим для заря-дово-симметричной космологии, обеспечивая разделение вещества и антивещества в астрономическом масштабе. [27]
При усреднении по большим объемам и массам возникающие отклонения от зарядовой симметрии гораздо меньше, чем предполагает Омнес. Последовательный расчет разделения и последующей аннигиляции приводит к гораздо меньшей остаточной концентрации нуклонов и антинуклонов. Таким образом, исчезает согласие между теорией и наблюдениями в важнейшем пункте - в отношении современной плотности нуклонов. Теория Омнеса предсказывает также, что аннигиляция затягивается, продолжаясь на протяжении радиационно-доминированной стадии и позже. [28]