Cтраница 1
Открытие реликтового излучения показало, что гипотеза расширяющейся Вселенной, выдвинутая еще в 20 - е гг., получила наконец наглядное экспериментальное доказательство. [1]
Только после открытия реликтового излучения начиная с 1966 г. были опубликованы работы И. Вольфа, в которых показано, что возбуждение вращения межзвездных молекул циана, наблюдавшееся в спектре Змееносца и других звезд, вызвано реликтовым излучением. Таким образом, еще в 1941 г. было обнаружено, хоть и косвенное проявление реликтового излучения. [2]
Как уже отмечалось, открытие реликтового излучения во Вселенной породило интерес к изучению физических процессов в плазме, в которой преобладает излучение. [3]
В первое время после открытия реликтового излучения вопрос не был изучен детально и полагали, что излучение должно быть в точности планковским. Теперь стало ясно, что отклонения от спектра ( не найденные, впрочем, в настоящее время) не противоречат горячей модели Вселенной; скорее, они могут дать добавочную информацию о физических процессах и балансе энергии. [4]
Прогресс в изучении крупномасштабных свойств Вселенной, выразившийся, например, в открытии реликтового излучения удаленных квазаров и в резком увеличении числа наблюдательных и теоретических работ, посвященных этому предмету, вселяет определенную уверенность в возможность построения научной космологии. Важно понять, какую роль играют в этой области науки магнитные поля, поскольку заранее нет никаких оснований считать их явлением локальным. Ниже мы покажем, что наблюдения и теоретические соображения накладывают серьезные ограничения на космологию с глобальными магнитными полями. [5]
Летом 1965 г. в Астрофизикл джорнэл были опубликованы работы Пензиаса и Вилсона об открытии реликтового излучения и Дикке с коллегами - об его объяснении теорией горячей Вселенной. Первые наблюдения показали, что температура реликтового излучения составляет около 3 Кельвинов. [6]
Теоретическое доказательство неизбежности сингулярностей ( теоремы Хокинга - - Пенроуза), а также наблюдательное подтверждение горячей модели Вселенной ( открытие реликтового излучения) и существования черных дыр свидетельствуют о наличии в природе сильных гравитационных полей. В таких полях должны быть существенными квантовые эффекты других полей: рождение частиц и поляризация вакуума. [7]
В поэтических и туманных образах древних сказаний можно усмотреть идею расширяющейся Вселенной, научно обоснованную в XX веке н блестяще подтвердившуюся с открытием реликтового излучения. [8]
Теория относительности строится на предположении, что в нашем мире не существует выделенной системы координат и поэтому не существует абсолютной скорости, мы наблюдаем только относительные движения. Но с открытием реликтового излучения такая система координат появилась - это система, в которой кванты реликтового излучения распределены по скоростям сферически симметрично, как частицы газа в неподвижном ящике. Реликтовое излучение - это электромагнитные волны, возникшие примерно 20 миллиардов лет назад, когда Вселенная была горячей. [9]
Для современной астрофизики характерно исследование нестационарных активных процессов. Блестящие достижения наблюдательной астрономии ( земной и связанной с выходом в космос), выразившиеся в открытии реликтового излучения, квазаров, пульсаров, рентгеновских и - ис-точников, космических мазеров, магнитных полей планет и других замечательных явлений, подготовили почву для теоретического штурма и натиска. Особая роль в объяснении многих из этих явлений отводится магнитным полям. Энергия, заключенная в магнитных полях, относительно невелика, поэтому они не играют значительной роли в равновесии и динамике небесных тел. Однако они умеют выделять свою энергию в активных процессах и потому являются непременным инградиентом почти всех современных теорий. [10]
Однако второй важнейший качественный вывод Лифшица остается непоколебимым до сегодняшнего дня: для объяснения наблюдаемой картины с конечными возмущениями плотности сегодня ( галактики. Эта оценка, сделанная до открытия реликтового излучения, мало изменилась с учетом горячей Вселенной. Вселенная, асимптотически приближающаяся к строго однородной по всем параметрам ( плотность, энтропия, метрика) вблизи сингулярности, несовместима с наблюдаемой в настоящее время картиной. Этот вывод остается справедливым и для других видов возмущений метрики, которые мы рассмотрим ниже. [11]
Работы 70 - х годов по анализу структуры Вселенной, выполненные проф. Пиблс не только является одним из крупнейших специалистов в области космологии, но и активно участвовал в создании современной космологии, а также в открытии реликтового излучения, в разработке теории гравитационной неустойчивости и ряда эволюционных моделей образования структуры Вселенной. Ему принадлежат важные результаты, полученные при статистическом анализе каталогов галактик. Этим определяется и особая ценность книги, которая не только весьма полно освещает широкий комплекс проблем, но и предоставляет читателю редкую возможность познакомиться с системой взглядов одного из ведущих зарубежных специалистов в области космологии, с его оценками и методами работы. [12]
Более того, теория расширяющейся Вселенной была создана до фактического открытия удаления галактик, доказавшего расширение Вселенной; теория же горячей Вселенной была создана задолго до открытия реликтового излучения, подтвердившего эту теорию. Это говорит о правильности наших теорий, об их применимости к масштабам Вселенной. Нужно только подчеркнуть, что речь идет не об исключении нового: необычайное и принципиальное новое, никогда не наблюденное в лаборатории, возникает в космологии как результат применения существующей теории. [13]
Описание жизни и деятельности великого ученого нашего столетия Эдвина - Пауэла Хаббла ( 1889 - 1953), автора замечательных открытий, определивших лицо современной астрономии. Рассказывается также об исследованиях, продолживших дело Хаббла: о теории горячей Вселенной, о физике процессов в расширяющейся Вселенной, открытии реликтового излучения, о замыслах новых наблюдений для уточнения картины строения и эволюции Вселенной. [14]
Заметим, что по оценке Гамова температура реликтового излучения должна была составлять примерно 5 К. Гамова и в начале 60 - х годов начал совместно со своими коллегами из Принстонского университета США разрабатывать программу поиска реликтового излучения. Ученые сомневались в успехе, полагая, что реликтовое излучение весьма трудно будет выделить на фоне излучений от звезд и галактик. В 1964 году российские астрофизики Андрей Георгиевич Дорошкевич и Игорь Дмитриевич Новиков показали, что в диапазоне сантиметровых и миллиметровых волн реликтовое излучение должно во много раз превосходить излучение от звезд и галактик и, следовательно, в указанном диапазоне волн оно вполне может быть обнаружено с помощью радиотелескопа. К сожалению, группа Дикке не обратила внимания на статью Дорошкевича и Новикова, и можно считать, что открытие реликтового излучения произошло в 1965 году в полном смысле случайно. [15]