Гравитация Том 3 - Мизнер Ч.
Скачать (прямая ссылка):
Изучите строение частицы одного сорта, мысленно увеличьте ее до чудовищных размеров, и вы увидите в ней изображение всей Вселенной. (Сравните с понятием монады Лейбница [478]: «У монад нет окон, через которые что-то может в них проникать или из них выходить».) Поступите точно так же с другой частицей того же сорта. He потому ли частицы одного сорта тождественны друг другу в каждом отдельном цикле Вселенной, что они позволяют увидеть тождественные картины одной и той же Вселенной? До сих пор не дано приемлемого объяснения удивительной тождественности элементарных частиц одного сорта. Эту тождественность следует рассматривать не как тривиальный факт, а как главную тайну физики.
По-видимому, наиболее разумно предполагать, что при переходе от одного цикла к другому воспроизводится не только спектр
Три иерархии превращений: молекулы, ядра, частицы
Какова причина равенства масс частиц одного со рта?
Воспроизводство
физических
констант
486 44. За границей времени
масс частиц, но и сами физические «константы». Воспроизводится по отношению к чему? Например, по отношению к планковской системе единиц,
L* = (HGIc3)V2 = 1,6 • IO-33 см,
Т* = (HGIcb)1I2 = 5,4 • IO-44 с,
М* = (HeIGfI2 = 2,2 • IO-5 г.
Как указал Планк [439], это единственная система единиц, свободная, как излучение абсолютно черного тела, от всех усложнений, следующих из физики твердого тела, молекулярных связей, строения атома и структуры элементарных частиц, и основанная лишь на самых простых и наиболее универсальных физических принципах — законах тяготения и излучения абсолютно черного
тела. В планковских единицах любая константа, относящаяся
к любой области физики, выражается как безразмерная величина.
Самые удивительные из безразмерных величин — это постоянная тонкой структуры Hde2 = 137,0360 и так называемые «большие числа» *) [277, 289, 305, 316, 317, 319, 326, 479-482]:
~ IO80 частиц во Вселенной,
радиус Вселенной при максимальном
.Ain IO28 см расширении
~ IU ~ ,, гл;--'— ------------------------- --------------,
10 см «размер» элементарной частицы
лпиа е2 электрические СИЛЫ
J1U ¦» /Ч' — ... I
GmM гравитационные силы ’
JQ20 е2/тс2 «размер» элементарной частицы
(йб/с3)1/2 планковская длина ’
.„,п число фотонов во Вселенной число барионов во Вселенной
Хотя удалось составить некоторое представление о связях между этими числами [482], тем не менее их огромные значения остаются необъясненными и никогда не будут объяснены, если окажется правильным предположение, что при воспроизводстве Вселенной воспроизводятся также и физические константы. В таком случае они являются не частью законов физики, а частью начальных условий. Такие числа задаются заново для каждого нового цикла расширения Вселенной. Таким образом, искать физическое объяснение «больших чисел», по-видимому, означает искать правильный ответ на неправильно поставленный вопрос.
В течение недели, проходящей между двумя последовательными штормами, многое в погоде непрерывно меняется, но общая
х) Эти числа получены с использованием «типичной космологической модели», приведенной в дополнении 27.4; вследствие большой неопределенности их значений, связанной с недостаточной точностью измерения астрофизических расстояний, они совместимы и с открытой Вселенной.
§ 44.6. Черный ящик: воспроизводство Вселенной 487
2
картина распределения ветров сохраняется на протяжении всей недели. Если термин «установившиеся метеорологические условия» подходит для этой картины ветров, то еще в большей степени он подходит к большим числам, физическим константам и спектру масс элементарных частиц в течение цикла между двумя последовательными воспроизводствами Вселенной.
Согласно Картеру [482], изменение одной из «постоянных», а именно Hcle2 приблизительно на 1 % в одну сторону приведет к тому, что все звезды будут красными, а сравнимое изменение в другую сторону сделает все звезды голубыми. И в том и в другом случае существование звезд типа Солнца станет невозможным. Картер поставил вопрос о том, могла ли возникнуть жизнь, если бы определяющие физические константы существенно отличались от тех, которые характеризуют данный цикл Вселенной.
Дикке [305] указал, что порядок рассуждений может быть не таким: вот Вселенная, каким должен быть человек, а таким: вот человек, какой должна быть Вселенная? Другими словами: 1. Какой был бы смысл говорить о Вселенной, если бы не было познающего субъекта? Ho: 2. Для познания требуется жизнь.
3. Для жизни требуется наличие элементов тяжелее водорода.
4. Для образования тяжелых элементов нужна реакция термоядерного синтеза. 5. Чтобы в звезде создались условия, необходимые для возникновения термоядерной реакции, требуется несколько миллиардов лет. 6. Согласно общей теории относительности, время в несколько миллиардов лет совместимо с замкнутой Вселенной лишь в том случае, если ее радиус в момент максимального расширения составляет не менее нескольких миллиардов световых лет. Почему же с этой точки зрения Вселенная так велика? Потому что только в такой Вселенной возможно существование человека!