Читать онлайн «Лекции по гравитации и космологии»

Удержание материи . . . . . . . . . . . . . . 387 9. 5. 7. Гравитация на бране . . . . . . . . . . . . . 390 Глава 10. Тонкая настройка параметров Вселенной 396 10. 1. Зачем нужно слабое взаимодействие? . . . . . . . . 396 10. 1. 1. Масса электрона и свойства Вселенной . . 396 10. 1. 2. Углеродный уровень . . . . . . . . . . . . . 397 10. 1. 3. Медленные реакции в звездах . . . . . . . . 398 10. 1. 4. Примеры тонкой настройки Вселенной . . . 400 10. 1. 5. Какой должна быть Окончательная Теория? 402 10. 2. Механизмы тонкой нaстройки . . . . . . . . . . . . 405 8  10. 2. 1. Каскадная редукция . . . . . . . . . . . . . 405 10. 2. 2. Случайный потенциал . . . . . . . . . . . . 424 Заключение 433 Спор между сторонниками множественности вселенных (М) и Единой теории (Е) . . . . . . . . . . . . . . . 433 Литература 437 9 Обозначения Во всей книге  = c = 1 (кроме раздела 2. 1); Сигнатура метрики: (1, −1, −1, −1). Космологическая метрика с синхронным временем: ds2 = dt2 − γαβ dxα dxβ . Единицы измерения 1 световой год ∼ 1018 см. 1 парсек ∼ 3 световых года. Масса Солнца M ∼ 2 · 1033 г. Светимость Солнца L ∼ 4 · 1033 эрг/с. Планковские единицы: MPl2 = 1/G или M 2 = 1/(8πG). Pl MPl ∼ 10−5 г ∼ 1019 ГэВ. lPl = 1/MPl ∼ 10−33 см. tPl = 1/MPl ∼ 10−44 с. Основные параметры нашей Вселенной Размер Вселенной ∼ 1028 см или ∼ 6000 Мпк. Возраст Вселенной ∼ 14 млрд лет. Параметр Хаббла H0 = 100h км с −1 Мпк−1 ; h  0. 72. Состав Вселенной: ΩΛ  0. 72; ΩDM  0. 24; Ωb  0. 04. ∼ 1011 галактик, сосредоточенных в скоплениях с пустотами (voids) между ними. Галактика Размер Галактики ∼ 50 кпк. ∼ 1011 звезд, нейтронные звезды, белые карлики, темные (корич- невые) карлики, черные дыры, скрытая масса (темная материя). 10  История Вселенной, основные вехи Время с момента Температу- Примечания Большого взрыва ра среды,К 10−43 − 10−37 с > 1026 Инфляция 10−6 с > 1012 Плазма из кварков, глюо- нов, электронов, нейтрино и их античастиц 3 · 10−5 с 1012 Образование нуклонов 10−4 - 3 мин 1012 − 109 Образование дейтерия, ге- лия и лития 15 тыс. лет 104 Равенство плотностей энер- гии материи и излучения 300 тыс. лет 4000 Образование атомов, про- зрачная Вселенная 15 млн лет 300 Комнатная температура 1-3 млрд лет 20 Рождение первых звезд 3 млрд лет 10 Образование тяжелых ядер в результате взрыва сверх- новых 3-14 млрд лет 3 Появление разумной жизни 1014 лет - Прекратился процесс звез- дообразования 1037 лет - Погасли последние звезды 10100 лет - Все черные дыры испари- лись 11 Глава 1 Современные представления о гравитации и космологии — краткий очерк В начале ХХ века были известны всего два физических поля — электромагнитное и гравитационное.