Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Таранина И.В. "Гражданский процесс в схемах " (Юриспруденция)

Смоленский М.Б. "Адвокатская деятельность и адвокатура российской федерации" (Юриспруденция)
Реклама

Суперсила - Девис П.

Девис П. Суперсила — М.: Мир, 1989. — 272 c.
ISBN 5-03-000546
Скачать (прямая ссылка): supersila1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 90 91 92 93 94 95 < 96 > 97 98 99 100 101 102 .. 136 >> Следующая

космологии за разгадкой причин кратковременной активности суперсилы в
первые мгновения существования Вселенной.
Спустя 10~12 с после Большого взрыва температура была столь высока,
что тепловая энергия оказалась достаточной для рождения всех известных
частиц и античастиц. Вещество и антивещество присутствовали во Вселенной
почти в равных количествах. Позднее, когда составлявшие большую часть
вещества пары частица-античастица аннигилировали, возник "остаток"
вещества. Плотность частиц была столь высока, что установилось
равновесие, при котором энергия равномерно распределялась между всеми
видами частиц.
Характер вещества во Вселенной на этой стадии резко отличался от
всего, что нам удается непосредственно наблюдать. При столь высокой
плотности адроны не имели индивидуальных свойств; протоны и нейтроны не
существовали как различные объекты. Вещество представляло собой
"кварковую жидкость", в которой кварки двигались более или менее
независимо. Кроме того, при этих энергиях не было никакого различия между
слабым и электромагнитным взаимодействиями, а природа кварков и лептонов
проявлялась весьма своеобразно. Такие известные нам частицы, как
электроны, мюоны и нейтрино, не существовали в обычном виде. Свойства
фотонов, а также W- и Z-частиц оказались безнадежно перемешанными. Если
бы нам удалось сдвинуться вспять во времени вплоть до этого момента, то
нам предстало бы совершенно неизвестное состояние материи, когда частицы
еще не приобрели той формы, к которой привыкли специалисты в области
физики элементарных частиц.
Ключ к пониманию природы этой странной высокотемпературной фазы
материи лежит в нарушении симметрии. В гл. 8 было показано, каким образом
спонтанное нарушение калибровочной симметрии может наделить частицы
массой и создать различие между электромагнитным и слабым
взаимодействиями. Существует общее правило природы, согласно которому
высокие температуры стремятся восстановить симметрию. Хорошим примером
проявления этого правила могут служить две фазы воды - жидкая и твердая
(лед). В кристалле льда обнаруживаются выделенные на-
7 Девис II
194
Суперсила
правления - направления вдоль ребер кристаллической решетки. При таянии
льда кристаллическая структура разрушается. У возникшей вместо кусочка
льда капли воды уже нет никаких выделенных направлений в пространстве -
она симметрична. Таким образом, повышение температуры привело к
восстановлению изначальной пространственнрй симметрии, которая была
спонтанно нарушена у кристалла льда. При увеличении температуры до 1016 К
происходит фазовый переход, аналогичный переходу лед-вода. Однако в этом
случае восстанавливается калибровочная симметрия электрослабого
взаимодействия.
Как видим, картина Вселенной в момент, соответствующий
1 пс, весьма примечательна. Вселенная заполнена таинственной жидкостью,
в последующие времена уже нигде не встречающейся, и населена неведомыми
нам частицами. Однако вещество не может продолжительно существовать в
столь странной фазе. Падение температуры вызывает внезапный фазовый
переход, напоминающий замерзание воды и образование льда. Столь же
внезапно возни.кают и известные нам частицы - электроны, нейтрино, фотоны
и кварки, которые теперь вполне различимы. Калибровочная симметрия
нарушена, а электромагнитное взаимодействие отделилось от слабого.
Если проследить за дальнейшей эволюцией космического вещества, то мы
станем свидетелями еще одного фазового перехода, который произойдет
спустя 1 мс (миллисекунда) после Большого взрыва. Плотный конгломерат
быстро движущихся кварков внезапно конденсируется, образуя адроны с
вполне определенными свойствами. В этом море частиц можно различить
отдельные протоны, нейтроны, мезоны и другие сильно взаимодействующие
частицы, в которых кварки объединены в четкие группы - попарно или по
три. По мере дальнейшего падения температуры все оставшиеся античастицы
(например, позитроны) аннигилируют, создавая интенсивное гамма-излучение.
В результате вещество превращается в знакомую нам смесь протонов,
нейтронов, электронов, нейтрино и фотонов, и открывается прямой путь для
синтеза гелия, который начинается спустя несколько секунд после Большого
взрыва.
Попытка изучить эволюцию Вселенной начиная с 10-12 с привела нас к
новому замечательному представлению о природе вещества. Мы убедились, что
протоны и нейтроны - эти "кирпичики" мироздания - существовали не всегда,
а "выморозились" из кваркового бульона спустя примерно 10"3 с после
Большого взрыва. Поэтому эти ядерные частицы (нуклоны) можно считать
реликтами первой миллисекунды существования Вселенной. Еще более
удивителен тот факт, что лептоны и кварки, лежащие в основе всего
вещества Вселенной, обрели свою индивидуаль-
Ископаемые космоса
195
ность лишь спустя примерно 10~12 с; таким образом, они являются реликтами
первой пикосекунды.
Постепенно начинает вырисовываться систематическая картина эволюции
Предыдущая << 1 .. 90 91 92 93 94 95 < 96 > 97 98 99 100 101 102 .. 136 >> Следующая