Свидетельства внегалактической теории

Существуют ли какие-либо наблюдательные свидетельства в пользу «местной» или «внегалактической» теории? Есть надежда, что такое свидетельство может дать рентгеновская или гамма-астрономия. Однако прежде чем объяснить, как это произойдет, я должен довольно подробно рассмотреть электронную составляющую космических лучей. Если не считать важнейшего обстоятельства, что электроны переносят лишь ~ 1 % энергии наблюдаемых космических лучей, до сих пор я еще ничего не сказал об электронной составляющей. Однако электроны играют определяющую роль в создании наблюдаемых эффектов, ибо они испускают излучение гораздо легче, чем протоны или тяжелые ядра. Хотя электроны могут переносить только 1 % энергии, их излучательная способность гораздо больше, чем у обладающей большей энергией барионной составляющей.

Название «барион» относится к классу частиц, наиболее известными представителями которого являются протон и нейтрон. Другие барионы были обнаружены при столкновениях частиц космических лучей с ядрами атомов в атмосфере Земли либо в лабораторных экспериментах. В обычном веществе мы встречаемся только с протоном и нейтроном. Прочие барионы, в том числе, возможно, включающие и пока еще не известные частицы, появляются только в мире высоких энергий. По сравнению с энергиями, которые должны быть обычны в таком мире, энергия, связывающая протоны и нейтроны в обычном ядре, кажется пустяком. Ядерная энергия, основа ядерного оружия,— это безделица в сравнении с подлинным миром высоких энергий, который должен существовать где-то в природе. Я сказал «должен», ибо космические лучи каким-то образом возникают. Хотя условия, при которых они возникают, нам не очень понятны, мы по крайней мере можем утверждать, что это должно происходить именно в мире высоких энергий.

Единственную земную аналогию этому можно найти в огромных ускорителях, используемых в современной физике. Эти машины переносят нас из повседневности в совершенно новый мир, в котором, мне кажется, находятся истоки космологии. Забавно, что высказывались сомнения, можно ли позволить себе затратить 100 миллионов долларов на постройку новых ускорителей, в то время как тратятся многие десятки миллиардов для того, чтобы высадить человека на трухлявую груду шлака, которую мы называем Луной. Это сравнение между тем, что явно стоит затрат, и тем, что их не стоит, показывает, до какой удивительной степени у человека активность коры еще подавляется глубинными подкорковыми центрами мозга. Кроме барионов, существуют и другие классы частиц. 

Наше окружение — и не только Земля и Галактика, но, весьма вероятно, и вся видимая вселенная — состоит в подавляющей части из вещества. Нет и намека на смесь равного количества частиц и античастиц. Как мы вскоре увидим, это создает поразительную логическую задачу. Нет сомнений, что античастицы во вселенной существуют, ибо имеется третий вид частиц— третья группа, в равной мере принадлежащая как веществу, так и антивеществу. Самый известный пример — это фотон, связанный с электромагнитным полем. Фотоны в равной степени взаимодействуют с заряженными частицами как вещества, так и антивещества. Фотоны высоких энергий создают электронные пары е~ + е+, причем количества обычных электронов и позитронов всегда строго равны друг другу. Этот процесс происходит внутри массивных звезд, прошедших значительную часть своего «жизненного пути». Он влияет на скорость эволюции, а она в свою очередь влияет на протекающие в этих звездах процессы образования химических элементов. Год или два назад Фаулер и я нашли, что детали кривой содержания в космическом веществе распространенных металлов, таких, как железо, хром, никель и т. д., в большой степени зависят от процесса образования электронно-позитронных пар.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все о космосе
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: