Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Иваненко Д. -> "Новейшие проблемы гравитации" -> 127

Новейшие проблемы гравитации - Иваненко Д.

Иваненко Д. Новейшие проблемы гравитации — Москва, 1961. — 489 c.
Скачать (прямая ссылка): noveyshieproblemi1961.djvu
Предыдущая << 1 .. 121 122 123 124 125 126 < 127 > 128 129 130 131 132 133 .. 142 >> Следующая


Другие возможности маскировки предполагаемого аномального гравитационного поведения позитрона не были исследованы. Однако на основании проведенного рассмотрения представляется вероятным, что они имеют место лишь при случайном выборе предположений об аномальных свойствах позитрона и при довольно специальных изменениях в некоторых других пунктах теории.

Упрощенные рассмотрения, проведенные в этом параграфе, приводят нас к заключению, что позитроны, вероятнее всего, имеют обычные гравитационные свойства.

§ 3. Пассивная и активная гравитационные массы

В первых двух параграфах мы имели дело с пассивными гравитационными и инертными массами частиц и античастиц. С большой достоверностью мы можем утверждать, что инертные массы позитрона и антинуклона положительны по той простой причине, что энергия, необходимая для их рождения, освобождается при их аннигиляции. Кроме того, эксперименты по рождению и аннигиляции реальных электрон-позитронных пар с достоверностью показывают, что электрический заряд в этих процессах сохраняется. Тогда отклонение позитронов в магнитных полях 16. Гравитационные свойства антиматерии 443

показывает, что позитроны имеют положительную инертную массу.

На основании рассмотрений, проведенных в предыдущем параграфе, может быть сделано несколько менее определенное утверждение, что гравитационные массы античастиц также положительны. Тогда, естественно, возникает вопрос: возможно ли отделение материи от антиматерии в космических масштабах посредством гравитации [10—12]? Эта возможность имеет место, если допустить, что активная гравитационная масса античастиц отрицательна.

Как показал Бонди [2], такая ситуация не противоречит принципу эквивалентности и общей теории относительности, если инертная и пассивная гравитационные массы в точности равны. Все пробные тела в этом случае будут притягиваться частицами и отталкиваться античастицами. Но тогда возникает аномальная ситуация при рассмотрении движения пар частиц — античастиц при их внутреннем гравитационном взаимодействии. Этот случай подробно обсуждался Бонди. Однако для наших целей достаточно указать, что объединение античастиц друг с другом вело бы себя обычным образом, но было бы нестабильным, в полной аналогии с системой электрически заряженных частиц одинакового знака.

Таким образом, космологическое разделение материи и антиматерии с помощью гравитации требует, чтобы пассивные гравитационные массы, по крайней мере некоторых типов античастиц, были отрицательными. Тогда принцип эквивалентности оказывается неверным, и общая теория относительности не может применяться. Однако, несмотря на то, что обсуждавшаяся в настоящей статье интерпретация экспериментов Этвеша, вероятно, устраняет эту возможность, представляется интересным исследовать в дальнейшем, к чему это может привести. Когда объекты разного знака гравитационной массы находятся во взаимодействии, их аномальное поведение, рассмотренное Бонди, может быть устранено с помощью предположения о том, что справедлив третий закон Ньютона. Для положительной инертной массы это эквивалентно допущению, что активная и пассивная гравитационные массы каждого объекта равны по величине и имеют одинаковый знак. Тогда, если по крайней мере наиболее тяжелые 444

JI. Шифф

античастицы имеют отрицательную гравитационную массу, материя и антиматерия будут стремиться отделиться друг от друга.

Интересное следствие такой модели состоит в том, что гравитационные эксперименты, выполненные в области Вселенной, где все частицы заменены на античастицы (в антилаборатории), приведут к результатам, отличным от результатов, полученных в экспериментах в обычной области Вселенной (в лаборатории).

Это является следствием того, что, как это было показано в § 1, электромагнитная и ядерная энергии связи имеют положительную гравитационную массу. Заметим, что фотоны, связанные с электромагнитными процессами, и я-мезоны, ответственные за ядерные процессы, являются одновременно и своими античастицами. Следовательно, даже в случае, если позитрон, антипротон и антинейтрон имели бы отрицательную гравитационную массу, симметрия между ситуациями в лаборатории и антилаборатории имела бы место.

Полную симметрию между лабораторией и антилабораторией можно сохранить, несмотря на наличие гравитационного отталкивания, с помощью сильно видоизмененных теорий гравитационного поля или принятия концепции дальнодействия в теории гравитации. Можно было бы постулировать, что фотоны, античастицы, я-мезоны притягиваются, а все частицы отталкивают античастицы1). Однако нет никакой необходимости пытаться обсуждать такую модель, поскольку в предыдущем параграфе строго доказано, что частицы и античастицы на самом деле притягиваются друг к другу.

Представляется весьма правдоподобным, что все частицы и античастицы имеют положительную инертную и пассивную гравитационные массы и что принцип эквивалентности справедлив по крайней мере с очень большой точностью. Активная гравитационная масса античастиц осталась пока неисследованной. Однако разделение с помощью гравитации стабильных систем материи и антиматерии в космологических масштабах оказывается не-
Предыдущая << 1 .. 121 122 123 124 125 126 < 127 > 128 129 130 131 132 133 .. 142 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed