Общая теория относительности - Хокинга В.
Скачать (прямая ссылка):
то неполная аккреция продуктов распада может приводить к асимметричной
вселенной. На самом деле эта гипотеза очень спекулятивна. Все процессы
предполагаются происходящими на ранней стадии адронной эры.
Самая последняя проблема, возможно связанная с квантованием метрики,
касается «больших чисел» Ac/Gm? = 1037 или %clGml = 1048, которые
получаются при сопоставлении физики частиц с гравитацией.
В замечательной работе Дирака [15] было сделано отрицательное
утверждение, что такие числа невозможно получить ни в какой разумной
локальной теории. Позитивное утверждение Дирака состояло в том, что
большие числа связаны с космологическими большими числами, например с
квадратным корнем У N из числа частиц внутри горизонта N=(c/H)3n~ 1080
или с отношением возраста вселенной ^10“ с к характерному адронному
времени т=%/трСг= = Ю~24 с: ?/т=1048. Эти грубые совпадения, если
рассматривать их всерьез, говорят о нелокальной, маховской физике. Они
также подразумевают, что физические «константы», или по крайней мере одна
из них, зависят от времени. Обычно под подозрением оказывается G.
Отрицательное утверждение, конечно, справедливо для обычных теорий типа
теории возмущения. В этих теориях безразмерные константы являются
степенями 2, 3, л, Ас/е*=137 и т. д., и утверждение Дирака является
убедительным. Разумный человек не будет строить теорию с (fic/e2)1*.
230
Я- Б. Зельдович
Однако в последние несколько лет появились примеры теорий нового типа,
главным образом благодаря Полякову [55] и его коллегам [2]. Изменения
полевой топологии связаны с промежуточными состояниями, не подчиняющимися
классическим уравнениям. Один эффект связан с проникновением через барьер
(туннелированием). В таких случаях появляются экспоненциально малые
безразмерные числа, например е-^я'/в^ю-4»0.
В гравитации не существует безразмерных зарядов. Тем не менее можно
получать числа типа е8л’=6-1030. Например, можно строить предположения,
основанные на существовании «кротовых нор» (топологических ручек1),
делающих пространство неориенти-руемым: частица с правосторонней
спиральностью падает в «кротовую нору», частица с левосторонней
спиральностью появляется. Топологическая ручка играет роль массы покоя в
дираковской теории частиц со спином V*, связывая две различные
спиральности. В пространстве, усеянном виртуальными топологическими
ручками такого типа, каждая частица со спином V, будет приобретать массу
покоя. Первая оценка дает значение m=(Ac/G)1/« = 10~5 г (просто из
соображений размерности), но если бы топологические ручки
«туннелировали», то можно было бы предположить наличие экспоненциально
малого безразмерного коэффициента, приводящего массы частиц в приемлемый
диапазон значений. Я понимаю, что частный пример «кротовой норы» является
достаточно сомнительным и не свободным от трудностей (нейтрино с нулевой
массой покоя и нарушением четности [75]). Но общее утверждение, что новые
типы теорий могли бы дать экспоненциально малые (или большие) числа, по-
видимому, верно. Космологическое маховское объяснение больших чисел уже
не является необходимым [74].
Развитие общей теории относительности носит осциллирующий характер.
Эйнштейн начал с кривизны пространства-времени. Много усилий было
затрачено на переформулирование теории в виде более привычной нелинейной
полевой теории для тензора второго ранга в плоском пространстве.
Космология с ее характерным интересом к замкнутым мирам всегда была
бастионом геометрического подхода. В последнее десятилетие, когда интерес
сместился в сторону черных дыр и «кротовых нор», еще отчетливее выступили
красота и плодотворность геометрических идей; но, когда их смешивают с
квантовой теорией, предсказания становятся рискованными. Qui vivra,
verra! 2)
') Идею о топологических ручках как носителях электрического заряда про-
пагандировал Уилер [68].
*) Поживем — увидим! (франц.).— Прим. перев.
IV. Космология и ранняя вселенная
231
ЛИТЕРАТУРА
1. Alpher R., Herman R., Ann. Rev. Nucl. Sci., 2, 1 (1953).
2. Belavin A. A. et al., Phys. Lett., B59, 85 (1975).
3. Богданова JI. М., Шапиро И. С., Письма в ЖЭТФ, 20, 217 (1974).
4. Carr В. J., Astrophys. J., 206, 8 (1976).
5. Carr В. J., Hawking S. W., Mon. Not. Roy. Astron. Soc., 168, 399
(1974),
6. Carr В. B., Rees М., preprint (1977).
7. Casimir H. В. C„ Proc. Nederl. Acad. Wetensch., 60, 793 (1948).
8. Chapline G. F., Nature, 253, 1 (1975).
9. Chernikov N. A., Tagirov E. A., Ann. Inst. H. Poincare, 9, 109
(1968).
10. Chiu H. Y., Phys. Rev. Lett., 17, 712 (1966).
11. Coleman S., Phys. Rev., D15, 2929 (1977).
12. Cowsik R., McClelland J., Phys. Rev. Lett., 29, 669 (1972).
13. Dicke R. H., et al., Astrophys. J., 142, 414 (1965).
14. DicusD. A., Kolb E. М., Teplitz V. L., Phys. Rev. Lett., 39, 168
(1977).
15. Dirac P. A. М., Nature, 139, 323 (1937). [Имеется перевод: Альберт
Эйнштейн и теория гравитации.— М.: Мир, 1979, с. 538.]
16. Дорошкевич А. Г., Новиков И. Д., ДАН СССР, 154, 809 (1964).
