«Возможно ли образование Вселенной „из ничего“?»

«Возможно ли образование Вселенной „из ничего“?»

Авторы:

Жанры: Научпоп, Физика

Циклы: не входит в цикл

Формат: Полный

Всего в книге 9 страниц. Год издания книги - 1988.

Из журнала "Природа"1988, № 4, где была опубликована эта статья: 

Якова Борисовича Зельдовича нет нужды представлять читателям "Природы". Автор фундаментальных работ в области физической химии, теории элементарных частиц, ядерной физики, астрофизики и космологии, он, кроме того, был еще и блестящим популяризатором, ярко, живо и образно рассказывающим в своих популярных книгах и статьях о наиболее "горячих" проблемах современной науки. В последние годы особое внимание он уделял релятивистской астрофизике и космологии. Именно в это время им написаны для нашего журнала статьи "Черные и белые дыры" (совместно с А.А. Старобинским и И.Д. Новиковым; 1976, № 1); "Современная космология" (1983, № 9); "Почему расширяется Вселенная!" (1984, № 2). Продолжает эту тематику и последняя его публикация "Возможно ли образование Вселенной "из ничего?". Послесловие к ней написал академик А.Д. Сахаров.

Читать онлайн «Возможно ли образование Вселенной „из ничего“?»



Я.Б. Зельдович

ВОЗМОЖНО ЛИ ОБРАЗОВАНИЕ ВСЕЛЕННОЙ "ИЗ НИЧЕГО"?



8.III 1914 - 2.ХII 1987

ВСЕЛЕННАЯ


Размеры окружающей нас Вселенной и, даже более скромно и более точно, размеры исследованной нами части Вселенной, далеко превышают человеческое воображение.

Древним людям трудно было представить себе, что Земля - это шар. Сегодня, когда самолеты без посадки пролетают многие тысячи километров, в век космических полетов, радио и телевидения (и в век межконтинентальных ракет с ядерным зарядом, к сожалению) Земля представляется маленьким хрупким шариком. Не удивляет нас и расстояние до Солнца - 150 млн км, так называемая астрономическая единица. Однако расстояние от Солнечной системы до центра Галактики (около 10 кпк = 3•10>22 см) в два миллиарда раз больше расстояния от Земли до Солнца. В свою очередь, расстояние, на котором еще удается наблюдать яркие галактики, порядка нескольких тысяч мегапарсек - еще почти в миллион раз больше расстояния от Солнца до центра нашей Галактики. Если это наибольшее расстояние уменьшить в 10>15 раз, т. е. примерно до 1 а. е., то Солнечная система уменьшится до масштаба пылинки размером меньше миллиметра...

Так же, как и линейный масштаб, т. е. размер Вселенной, невообразимо велико и количество вещества, с которым мы имеем дело. Масса Земли около 6•10>27 г. Масса Солнца около 2•10>33 г, т. е. в 300 тыс. раз больше. Галактика имеет массу порядка  2•10>11 масс Солнца. В наблюдаемой нами области Вселенной суммарная масса очень грубо, по порядку величины, оценивается как 10>55 г, т. е. порядка 10>22 масс Солнца.

Человек, живо и наглядно ощущающий всю огромность пространства и массы, открывающихся современным телескопам, не может остаться равнодушным. Соответствующие величины потрясают воображение настолько, что ощущаешь головокружение. Первым, естественным следствием этого потрясения является отвращение к теории расширяющейся Вселенной. Неужели все великолепие и громадность Вселенной когда-то умещалось в шаре размером в несколько сантиметров? И еще более диким кажется вопрос: неужели все сущее, все наблюдаемое могло образоваться буквально "из ничего"?

В предлагаемой статье я сознательно ограничусь узкой постановкой вопроса. Обсудим только, не противоречит ли это предположение - образование Вселенной "из ничего"- каким-либо твердо установленным общим законам природы. Иногда ведь самый общий "закон сохранения" так и формулируют: "из ничего не может получиться ничего". Такую формулировку я с порога отвергаю - она наивна и ненаучна. Есть закон сохранения энергии. Есть, например, еще закон сохранения электрического заряда. Мы проверим выполнение этих четко физически сформулированных законов, а также обсудим существование и выполнение других подобных, более или менее твердо установленных физических законов.

Чтобы не превращать эту статью в полный курс космологии, мы не будем исследовать подробно строение Вселенной, закон ее расширения и полный сценарий ее эволюции.

Можно привести такую житейскую аналогию: представьте себе, что к Вам пришел изобретатель с каким-то чудесным двигателем или генератором электрического тока. Разумный шаг эксперта состоит в том, что выясняется вопрос, не принесли ли Вам проект "вечного двигателя" (реrpetuum mobile). Давно уже действует обычай с порога отвергать без детального рассмотрения такие проекты. "Perpetuum mobile" нарушает закон сохранения энергии, значит, где-то в проекте содержится ошибка. Выяснение конкретной ошибки уже не интересно никому, кроме самого изобретателя.

Подойдем с такой же меркой к вопросу о возникновении Вселенной "из ничего". Противоречит ли это предположение законам физики? Возможно ли это, можно ли будет (если не сейчас, то в будущем) создать непротиворечивую, правильную теорию этого, поистине самого грандиозного явления?


СОХРАНЕНИЕ ЗАРЯДОВ


Начнем с закона сохранения электрического заряда. Ответ лежит на поверхности, он очевиден: нет никакого запрета на рождение электронейтральной Вселенной, т. е. Вселенной, содержащей равное число положительных и отрицательных зарядов. Есть все основания думать, что именно такова наша Вселенная. В противном случае возникли бы сильные электрические поля, которые нарушили бы ее (Вселенной) однородность и изотропию. Итак, Вселенная, скорее всего, строго нейтральна, а значит, вполне могла родиться "из ничего" (без противоречия закону сохранения электрического заряда).

Обратимся к закону сохранения барионного заряда. Напомним, что во всех известных процессах, происходящих в лаборатории, суммарное число протонов и нейтронов не меняется. В частности, радиоактивность ядер проявляется либо как перегруппировка протонов и нейтронов, либо как превращение протонов в нейтроны и обратно.

Так, при испускании g-лучей (т. е. фотонов) перегруппировка происходит при переходе данного ядра из энергетически возбужденного состояния в основное или в состояние с меньшей энергией возбуждения. При a-распаде ядра часть протонов и нейтронов материнского ядра остаются в дочернем ядре, а другие вылетают в виде ядра гелия (два протона и два нейтрона). В b-распаде быстрый электрон (b-частица) и нейтрино рождаются при превращении нейтрона в протон. Есть и обратный процесс испускания позитрона (p = N+e


С этой книгой читают
Наблюдая за китами

Книга рассказывает о прошлом, настоящем и будущем самых, быть может, загадочных созданий на Земле. О том, как выглядели древнейшие, ранние киты, как эти обитавшие на суше животные миллионы лет назад перешли к водному образу жизни, мы узнаем по окаменелостям. Поиск ископаемых костей китов и работа по анатомическому описанию существующих видов приводила автора в самые разные точки планеты: от пустыни Атакама в Чили, где обнаружено самое большое в мире кладбище древних китов — Серро-Баллена, до китобойной станции в Исландии, от арктических до антарктических морей. Киты по-прежнему остаются загадочными созданиями.


Совместимость. Как контролировать искусственный интеллект

В массовом сознании сверхчеловеческий искусственный интеллект — технологическое цунами, угрожающее не только экономике и человеческим отношениям, но и самой цивилизации. Конфликт между людьми и машинами видится неотвратимым, а его исход предопределенным. Выдающийся исследователь ИИ Стюарт Рассел утверждает, что этого сценария можно избежать. В своей новаторской книге автор рассказывает, каким образом люди уже научились использовать ИИ, в диапазоне от смертельного автономного оружия до манипуляций нашими предпочтениями, и чему еще смогут его научить.


Евангелие от LUCA. В поисках родословной животного мира

Книга «Евангелие от LUCA» рассказывает о мире животном и о роде человеческом. Только LUCA (Last Universal Common Ancestor) — не апостол, а наш общий предок, и, чтобы разобраться, что же это за существо, читатель вместе с автором книги, биологом Максимом Винарским, проделает путь протяженностью более 4 млрд лет. Он познакомится с историей возникновения и эволюцией многоклеточных животных. Выяснит, что мы, люди, всего лишь одна из многих ветвей великого Древа жизни, а вид Homo sapiens образовался в соответствии с законами, общими для эволюции всего живого.


Сапиенс для пляжа: изучаем происхождение человека

Перед вами история Homo sapiens, Человека разумного, рассказанная в необычной манере, непринужденно и увлекательно. Кто мы на самом деле, как происходила наша эволюция? Жан-Батист де Панафье в своей книге дает нам возможность по-новому взглянуть на самих себя. Серия «Наука на отдыхе» предлагает новый подход к изучению науки. Девиз серии: отдых-солнце-книга. Изучайте науку с удовольствием!


Научные предвидения и религиозные предрассудки

В книге Г. А. Гурева «Научные предвидения и религиозные предрассудки» говорится, что к объяснению явлений природы и общественной жизни наука и религия подходят с совершенно противоположных сторон. Книга показывает, как человек в результате познания мира приобрел возможность предвидеть будущее, понять смысл развертывающихся событий. Автор популярно показывает исходные положения подлинной науки — естественные закономерности явлений природы и общества и в связи с этим выявляет ложность одной из основ религии — веры в чудеса. В книге рассказано о замечательных фактах правильного предвидения не только явлений природы и научных открытий, но и общественных явлений.


Теорема века. Мир с точки зрения математики

«Наука не сводится к сумме фактов, как здание не сводится к груде камней». (Анри Пуанкаре) Автор теоремы, сводившей с ума в течение века математиков всего мира, рассказывает о своем понимании науки и искусства. Как выглядит мир, с точки зрения математики? Как разрешить все проблемы человечества посредством простых исчислений? В чем заключается суть небесной механики? Обо всем этом читайте в книге!


Однажды в Эдеме

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Месяц без компьютера
Жанр: Рассказ

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Слухи
Автор: Нил Саймон
Жанр: Комедия

Феерическая комедия, полная реприз и курьезов. В ней, согласно популярному рецепту, смешаны составляющие пряного коктейля под названием «захватывающий сюжет»: стрельба и полиция, танцы и скандалы, интриги и тайны, политика и флирт. Словно на белом листе, на светлом фоне декораций появляются девять характерных персонажей в ослепительно ярких костюмах со всей палитрой человеческих страстей — от любви до ревности, от трусости до безрассудства.


Узник второй авеню
Автор: Нил Саймон
Жанр: Комедия

Мэл и Эдна — типичные представители среднего класса. Одна из счастливых пар средних лет, живущих на Манхэттене. Но однажды Мэл теряет работу, их квартиру грабят, Мэл теряет вес в обществе. Стоит только Эдне устроится на работу, как ее тут же увольняют. И это только начало…


Другие книги автора
Воспоминания о Л. Д. Ландау

В статьях сборника представлены воспоминания о крупнейшем советском физике-теоретике, лауреате Нобелевской премии, академике Л. Д. Ландау (1908—1968). Воспоминаниями делятся ученики и друзья Л. Д. Ландау. Часть материалов публикуется впервые. Издание рассчитано на физиков, историков науки и широкий круг читателей.


Поделиться мнением о книге