Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
Во время раздувания (инфляции) квантовые флуктуации скалярного поля ф, неизбежно присутствующие в вакууме, приобретают всё большую н большую длину волны, растягиваясь вместе с расширением Вселенной. Когда длина волны дайной флуктуации 6ф начинает превосходить величину Я-1, поле Оф перестаёт флуктуировать, его амплитуда «замерзает», а длина волны продолжает экспоненциально растн. Это приводит к непрерывному процессу генерации неоднородностей поля Ф с большой длиной волны (I > Я-1), а они в свою очередь порождают неоднородности плотности, нужные для последующего образования галактик (см. Первичные флуктуации в ранней Вселенной).
© 16 Физическая энциклопедия, т. 4
Флуктуации поля ф играют к ещё одну, более фундам. роль. Если поле ф достаточно велико (ф> MpYMplm, рис. 2), то его уменьшение за счёт медленного скатывания к минимуму 7(ф) оказывается несущественным по сравнению с флуктуативным изменением поля ф. В результате этого процесса в нек-рой части нач. объёма поле ф не уменьшается, а увеличивается. В то же время Вселенная продолжает быстро расширяться, так что полный объём, занятый увеличивающимся полем ф, не уменьшается, а экспоненциально растёт, причём тем скорее, чем больше поле ф. Т. о., любая область Р. В., содержащая достаточно большое (и достаточно однородное) поле ф, постоянно порождает новые й новые раздувающиеся области с большим полем ф, и этот процесс продолжается бесконечно. В рамках этих представлений эволюция всей Вселенной в целом не имеет конца и может не нметь единого сингулярного начала, до к-рого пространство н время вообще не существовали (рис. 3).
Рис. 3. Возможная глобальная структура раздувающейся Вселенной. Одна раздувающаяся область порождает много новых областей, в которых свойства пространства-времени и законы взаимодействий элементарных частиц друг с другом могут быть различны.
В реалистнч. теориях элементарных частнц, кроме поля ф, обеспечивающего раздувание, существует большое кол-во др. типов скалярных полей Ф, а их потенц. энергия У(Ф) зачастую имеет много локальных минимумов. Флуктуации, генерирующиеся во время раздувания, приводят к рождению разл. экспоненциально больших областей, заполненных разными полями Ф, соответствующими всем возможным минимумам энергии У(Ф). Квантовые флуктуации в областях с очень большими значениями поля ф [при У(ф) ~ Mpi рис. 2] могут приводить к формированию раздуваю" щихся областей Вселенной с др. тнпамн компактифн-кации. В результате Вселенная разбивается на много экспоненциально больших областей (рис. 3), внутри к-рых размерность пространства-времени, тнп компакти-фикацнн и свойства элементарных частнц могут быть различными (т. н. доменная структура Вселенной). Мы живём в 4-мерном пространстве-времени, в к-ром существуют известные нам типы взаимодействий, HO не исключено, что это происходит не потому, что только так и может быть устроен мир. Возможно, что в разных частях Вселенной могут реализоваться все мыслимые состояния, HO жнзнь известного нам типа возникает только в 4-мерном пространстве-времени с вполне определ. типами взаимодействий между элементарными частицами. Области Вселенной с иными свойствами, согласно теорки Р. В., находятся от нас на расстоянии, на много порядков превышающем размеры наблюдаемой частн Вселенной.
Т. о., теория Р. В. приводит к пересмотру существовавших ранее представлений о самых раиних стадиях эволюции наблюдаемой части Вселенной, о структуре Вселенной в целом и о нашем месте в мире. Ста-
РАЗДУВАЮЩАЯСЯ
РАЗМАГНИЧИВАНИЕ
дня раздувания представляется сейчас необходимым элементом космологич. эволюции. Вместе с тем вполне возможно, что окончат, вариант теории Р. В. в определ. чертах будет отличаться от простейших моделей,, обсуждаемых ныне.
Лит,Линде А. Д., Физика элементарных частиц и инфляционная космология, М., 1990. А. Д. Линде.
РАЗМАГНИЧИВАНИЕ — процесс, в результате к-рого уменьшается намагниченность магн. материала (образца). Частичное Р. происходит уже при снижении напряжённостк H намагничивающего поля до нуля. Особенно большое уменьшение намагниченности M при этом происходит в образцах незамкнутой формы под влиянием их собств. размагничивающего поля, каправ-ленного антипараллельно намагннченностк. Такое Р. не может быть полным, и образец после него сохраняет остаточную намагниченность Mr. Полное Р., т. е. снижение Mr до нуля, может быть достигнуто тремя способами.
I. Р. постоянным магнитным полем. Если на образец воздействовать магн. полем H1 антипара ллельным его остаточной намагниченности Mr, последняя снижается и прн иек-ром значении этого поля Hc, называемом коэрцитивной силой, становится равной нулю (рнс.). После выключения внеш. размагничивающего поля намагниченность тела частично восстанавливается по кривой возврата 1 до значення Mr.
U
Размагничивание постоянным магнитным полем Н; Al — намагниченность образца; Mr — остаточная намагниченность; Hc — коэрцитивная сила; Hr — релаксационная коэрцитивная сила. Mfr
Hrh
242
-н
Можно подобрать такое раамагннчквающее внеш. поле |ЯГ| > \НС\, после выключения к-рого значение Mr образца станет равным нулю (кривая возврата 2), т. е, он окажется размагниченным. В отличие от Hc, поле Hr называют релаксационной коэрцитивной силой. Участок петли гистерезиса магнитного, находящийся во втором квадранте между точками Mr и Hc, наз. кривой размагничивания.
