Первые три минуты
Шрифт:
Известный теоретик Ф. Дайсон поставил вопрос об очень отдаленном будущем такой Вселенной. При этом он учитывал явление квантового испарения черных дыр, масса которых полностью превращается в излучение за время 10 62лет для М= M ( M — масса Солнца). Это время пропорционально кубу массы (см. дополнение редактора 8).
Относительно карликов и нейтронных звезд Дайсон замечает, что квантовомеханическим подбарьерным механизмом они также превращаются в черные дыры (за еще большее время) и затем испаряются.
Таким образом, конечная судьба открытой Вселенной — неограниченное расширение совокупности фотонов и нейтрино и исчезновение всякой структуры и организации.
По замечанию Я.Б. Зельдовича и Р.А. Сюняева, нестабильность протонов, т. е. несохранение барионного числа (см. дополнение редактора 6), резко ускорит исчезновение карликов и нейтронных звезд: вместо 10 70лет у Дайсона время исчезновения окажется всего в несколько раз больше времени распада протона, по современной оценке 10 33лет. Любопытно, что нейтронные звезды на определенном этапе распада будут взрываться.
Конечный вывод о мире, в котором останутся лишь фотоны и нейтрино, почти не меняется — небольшое количество избежавших аннигиляции электронов и позитронов не делает картину далекого будущего более привлекательной.
Возможно, однако, что суммарная плотность вещества Вселенной превышает критическую (в частности, за счет массивных нейтрино?). Тогда Вселенная замкнута и через время порядка 5 x 10 10– 10 11лет предстоит общее сжатие Вселенной. Теоретическое исследование этого процесса еще не продвинулось достаточно далеко.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ДАЛЬНЕЙШЕГО ЧТЕНИЯ
А. КОСМОЛОГИЯ И ОБЩАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
Нижеследующие руководства дают введение в различные разделы космологии и те части общей теории относительности, которые относятся к космологии, на уровне, в целом более техническом, чем использованный в данной книге.
Bondi Н. Cosmology. England, Cambridge. Cambridge University Press, 1960.
Бонди Г. Космология. В настоящее время несколько устарела, но содержит интересные обсуждения Космологического Принципа, космологии стационарного состояния, парадокса Ольберса и т. п. Очень легко читается.
Eddington A.S. The Mathematical Theory of Relativity. 2nd ed. England, Cambridge. Cambridge University Press, 1924.
Рус. пер.: Эддингтон А.С. Математическая теория относительности. М., Гос. науч-техн. изд-во, 1933.
В течение многих лет ведущая книга по общей теории относительности. С исторической точки зрения интересно раннее обсуждение красных смещений, модели де Ситтера и т. п.
Einstein А. е. a. The Principle of Relativity, London, Methuen and Co., Ltd., 1923; reprinted by Dover Publ., Inc., N. Y.
Рус. пер. в книгах: Эйнштейн А. Собрание научных трудов. Т. I. М., Наука, 1965, с. 452; Принцип относительности. Сб. статей. М., Атомиздат, 1973; Альберт Эйнштейн и теория гравитации. Сб. статей. М., Мир, 1979.
Бесценные перепечатки оригинальных статей по частной и общей теории относительности Эйнштейна, Минковского, Вейля, в переводе на английский. Включает перепечатку статьи Эйнштейна 1917 года, посвященной космологии.
Field G.B., Arp Н., Bahcall J.N. The Redshift Controversy. Reading, Mass., W.A.Benjamin, Inc., 1973.
Филд Г.В., Арп Г. и Бакалл Дж. Н. Спор о красном смещении. Интересная дискуссия об интерпретации красных смещений в терминах космологического разбегания, кроме того, полезные перепечатки оригинальных работ.
Hawking S.W., Ellis G.F.R. The Large Scale Structure of Space-Time. England, Cambridge, Cambridge University Press, 1973.
Рус. пер.: Хокинг С., Эллис Г. Крупномасштабная структура пространства-времени. М., Мир, 1977.
Строгое математическое рассмотрение проблемы сингулярностей в космологии и гравитационного коллапса.
Hoyle Fred. Astronomy and Cosmology — A Modern Course. San Francisco, W. H. Freeman & Co., 1975.
Хойл Фред. Астрономия и космология — современный курс. Элементарный учебник астрономии с большим, чем обычно, акцентом на космологию. Использует очень мало математики.
Misner C.W., Thorne K.S., Wheeler J.A. Gravitation. San Francisco, W. H. Freeman and Co., 1973.
Рус. пер.: Мизнер Ч., Торн К., Уилер Дж. Гравитация. Т. 1–3. М., Мир, 1977.
Современное исчерпывающее введение в общую теорию относительности, написанное тремя ведущими специалистами. Обсуждается также и космология.
O'Hanian Hans С. Gravitation and Space-Time. N. Y., Norton and Company, 1976.
О'Ханьян Г. Гравитация и пространство-время. Учебник по теории относительности для младшекурсников.
Peebles P.J.E. Physical Cosmology. Princeton, Princeton University Press, 1971.
Рус. пер.: Пиблс П. Физическая космология. М., Мир, 1975.
Авторитетное общее введение в предмет с сильным упором на данные наблюдений.
Sciama D.W. Modern Cosmology. Englang, Cambridge, Cambridge University Press, 1971.
Рус. пер.: Шама Д. Современная космология. М., Мир, 1973.
Очень легко читаемое широкое введение в космологию и другие разделы астрофизики. Написано на уровне, «доступном читателям лишь с очень скромными знаниями математики и физики», с количеством уравнений, сведенным до минимума.
Segal I.E. Mathematical Cosmology and Extragalactic Astronomy. N. Y., Academic Press, 1976.
Сегал И. Математическая космология и внегалактическая астрономия. В качестве примера неортодоксального, но побуждающего к размышлениям взгляда на современную космологию.
Tolman R.С. Relativity, Thermodynamics and Cosmology. Oxford, Clarendon Press, 1934.
Рус. пер.: Толмен P. Относительность, термодинамика и космология. М., Наука, 1974.