Гравитация и космология. Принципы и приложения общей теории относительности - Вейнберг С.
Скачать (прямая ссылка):
Гл. 16. Космология: иные модели
в сложной динамике системы Земля — Луна, за счет которых .можно объяснить оставшееся небольшое ускорение вращения Земли, не прибегая к гипотезе об убывании G.
Не исключено, что можно измерить имевшие место за последние 350 !миллионов лет изменения числа суток в лунном месяце или в году путем подсчета месячных или годичных колец роста и суточных выступов роста в ископаемых кораллах [48, 49]. Однако пока этот метод не дал результатов, точность которых была бы приемлема для космологов.
Вековое уменьшение гравитационной «постоянной» в течение миллиардов лет могло бы иметь интересные проявления в эволюции Земли и звезд, но, к сожалению, ни одно из них не дало бы однозначного ответа на вопрос, убывает ли в действительности G. 11ри убывании G радиус Земли должен расти приблизительно как G"М, что вызвало бы сложные разломы земной коры [50]. Если постоянная G в прошлом была больше, то термоядерная эволюция звезд должна была идти быстрее [51]; при относительном убывании G 1-Ю"11—2-Ю"11 в год звезда, истинный возраст которой 6—8 миллиардов лет, должна казаться нам на 9—19 миллиардов лет старше [46, 52]. Наконец, если «постоянная» G в прошлом была больше, то была больше и светимость Солнца Lg, которая при этом зависела от времени как G8 [53, 51]. Поскольку температура поверхности Земли Тф меняется со временем примерно как (Z/Q/Гф)1^, а радиус орбиты Земли — как G~l, то Tq ~ G2'5. Согласно (16.4.28), в модели Бранса — Дикке с& = 0исо=6 G убывает как Z~°>09 и поэтому, если возраст Вселенной 8-Ю9 лет, то 2-Ю9 лет назад температура поверхности Земли была лишь на 20° С выше, чем сейчас; это обстоятельство вряд ли могло решающим образом сказаться на биологической эволюции. С другой стороны, если «постоянная» G в соответствии с теорией Дирака убывала как Z"1, то IO9 лет назад температура поверхности Земли была выше точки кипения воды, если только альбедо Земли не было тогда много выше, чем сейчас [54] (см. также [34]). Таким образом, слишком большое значение гравита-ционпой постоянной в отдаленном прошлом могло бы воспрепятствовать возникновению таких форм жизни, которые проявляли бы любопытство в вопросе о том, как устроена Вселенная.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
См. литературу к гл. 14 и 15, а также следующие две статьи: Petrosian V., Salpeter Е. E., Lomattre Models and the Cosmological Constant,
Comments Astrophys. and Space Phys., 2, 109 (1970). Dicke R. H., Gravitation an Enigma, 27th Joseph Henry Lecture of the Philosophical SocietyiiOf Waschington, J. Wash. Acad. Sci., 48, 213 (1958). Цитированная литература
673
ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. De Cheseaux J. P. L., Traite de la fiomete, Lausanne, 1744, p. 223, воспроизведено в книге Dickson F. P., The Bowl of Night, M.I.T. Press, 1968, приложение II.
2. Olbers II. W. M., Bode's Jahrbuch, 111 (1826); перепечатано в книге The Bowl of Nipht (см. [1], приложение I).
3. Bondi H.. Cosmology, 2nd ed., Cambridge University Press, 1960, Ch. III.
4. Weinberg S., Nuovo Cimento, Ser. X, 25, 15, 1962.
5. Einstein A., Sitz. Preuss. Akad. Wiss., 142 (1917); (см. перевод: Эйнштейн А., Собрание научных трудов, «Наука», 1965, т. 1, стр. 601).
6. de Sitter W., Proc. Rov- Acad. Sei. (Amsterdam), 19, 1217 (1917); 20, 229 (1917); 20, 1309 (1917); Mon. Not. Roy. Astron. Soc., 78, 3 (1917).
7. Lemaitre G., Ann. Soc. Sei. Brux., A47, 49 (1927); Mon. Not. Roy. Astron. Soc., 91, 483 (1931).
8. Eddington A. S., Mon. Not. Roy. Astron. Soc., 90, 6G8 (1930).
9. Petrosian V., Salpeter E. E., Szekeres P., Ap. J.. 147, 1222 (1967).
10. Shklovsky I., Ap. J., 150, Ll (1967).
11. Rowan-Robinson M., Mon. Not. Roy. Astron. Soc., 141, 445 (1968).
12. Petrosian V., Salpeter E. E., Ар. J., 151, 411 (1968).
13. Kardashev N. S.. Ар. J., 150, L135 (1967).
14. McVittie G. C.. Stabell R., Ар. J., 150, L141 (1967).
15. Petrosian V., Ар. ,!., 155, 1029 (1969).
16. Brecher K., Silk /., Ар. J., 158, 91 (1969).
17. Hoyle F., Mon. Not. Roy. Astron. Soc.. 108, 372 (1948); 109, 365 (1949).
18. Schwarzschild K., Nachr. Ges. Wiss. Gottingen, 128, 132 (1903).
19. Tetrode H., Zs. Phys., 10, 317 (1922).
20. Fokker A.D., Zs. Phys., 58, 386 (1929); Physica, 9, 33 (1929); 12, 145 (1932)
21. Wheeler J. A ., Feynman R. P., Rev. Mod. Phys., 17, 157 (1945); ibid., 21 425 (1949).
22. IIogarth J. E., Proc. Roy. Soc., A267, 365 (1962).
23. Hoyle F., Narlikar J. F., Proc. Roy. Soc., A277, 1 (1964).
24. IIoyle F.. Narlikar J. V., Proc. Roy. Soc., A282, 178 (1964).
25. Hoyle F., Narlikar J. V., Proc. Roy. Soc., A282, 184, 191 (1964).
26. Deser S., Pirani F. A. E., Proc. Roy. Soc., A288. 133 (1965).
27. IIoyle F., Narlikar J. V., Ann. Phys., 54, 207 (1969).
28. Eddington A. S., Fundamental Theory, Cambridge University Press, 1940
29. Dirac P. A . M., Nature, 139, 323 (1937); Proc. Roy. Soc., A165, 199 (1938). 30*. Dirac P. A. M., Proc. Roy. Soc., A333, 419 (1973).
31. Jordan P., Nature, 164, 637 (1949).
