Иосиф Леонидович Розенталь - Вселенная и частицы

констант меняются. Поэтому
сейчас весьма употребителен термин «бегущие констан­
ты». Величины констант взаимодействия зависят от мас­
сы (импульса) частиц-переносчиков взаимодействия.
Оказывается, что при импульсе (массе) частиц-перенос­
чиков ~ 100 ГэВ бегущие константы электромагнитного
и слабого взаимодействий сравниваются. Поэтому имен­
но при этих энергиях возникает единое электрослабое
взаимодействие, теория которого была развита более
20 лет назад С. Вайнбергом, Ш. Глэшоу и А. Саламом.
Энергия 100 ГэВ вполне «человеческая», достижимая па
ускорителях, и поэтому основное предсказание электрослабой теории — существование частиц-переносчиков с
массой —100 ГэВ (так называемые IV-- и 2-бозоны) —
было блестяще подтверждено в 1983 г. в экспериментах
на ускорителях.
Однако кардинально иная ситуация возникает при
попытке объединить электрослабое и сильное взаимо­
действия (Большое объединение). Теория предсказыва­
ет, что такое объединение должно произойти при массе
частиц-переносчиков — 10'5 ГэВ. Чтобы представить себе
грандиозность этого масштаба, напомним, что ускори­
тель, опоясывающий всю Землю, может генерировать
частицы с массой, не превышающей 107 ГэВ
,
*
т. е. па

* Мы используем здесь «энергетические» единицы: 1
ответствует массе = 10-” г.

ГтВ со­

7

порядков меньше, требуемой теорией Большого объ­
единения.
Еще более впечатляет величина массы, характерной
Для объединения всех четырех взаимодействий (вклю­
чая гравитацию). Здесь возникает так называемая планковская масса 10~5 г «1019 ГэВ.
Таким образом, попытки непосредственного обнару­
жения частиц-переносчиков, объединяющих три и четы­
ре взаимодействия, обречены на неудачу. И здесь ис­
ключительно большое значение принадлежит, по-види­
мому, космологии. Все дело в том, что на ранних эта­
пах эволюции Метагалактики температура должна быть
очень велика и превышать (в энергетических единицах)
массы частиц-переносчиков объединенных взаимодейст­
вий. Поэтом}' моделирование процессов, происходящих
на самых ранних этапах развития Метагалактики, долж­
но способствовать проверке объединенных теорий.
НЕКОТОРЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Сейчас в космологии существует терминологический
хаос. Это не удивительно. Терминология, как правило,
не успевает отслеживать быстро прогрессирующие об­
ласти науки. А сейчас космология находится па пере­
ломном этапе и поэтому естественно, что к новым по­
нятиям приспосабливают старые термины. Например, до
сих пор для определения наблюдаемого приборами про­
странства, заполненного звездами и галактиками, ис­
пользуются два термина: «Метагалактика» и «Вселен­
ная». Еще совсем недавно полагали, что все наблюдае­
мое есть и все сущее, и потому эквивалентность обоих
терминов казалась естественной. Однако основной ми­
ровоззренческий переворот заключается в разрушении
этой иллюзии. Сейчас большинство космологов уверены
(и автор разделяет это .мнение), что наблюдаемое —•
лишь ничтожная часть всего сущего. Поэтому естествен­
но (и даже необходимо, во избежание недоразумений)
разделить оба термина, сохранив за наблюдаемой об­
ластью пространства (с размером ~ 1028 см) название
«Метагалактика», а все сущее называть Вселенной!.
Однако возникает естественный вопрос: ограничива­
ются ли этими двумя понятиями все гигантские (сравни­
тельно с человеческими масштабами) образования?
В соответствии с современной космологией (которая и
8

будет составлять предмет данной брошюры) можно
твердо ответить отрицательно. Во-первых, по-видимому,
существуют объекты, сравнимые по размерам с нашей
Метагалактикой, но с иными физическими свойствами.
Мы будем такие объекты называть метагалактиками с
маленькой буквы.
И наконец, должны существовать гигантские (по не­
которым оценкам с размерами ~ 10° см) пузыри, ко­
торые часто называют мини-вселенными. И хотя подоб­
ное сочетание, прилагаемое к столь огромным объек­
там, едва ли самое удачное, мы не будем нарушать уста­
новившуюся в самое последнее время традицию.
КОСМОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ

В первой четверти нашего столетия четко сформиро­
валось представление о Метагалактике как совокупно­
сти звезд и галактик. В течение длительного времени
Метагалактика отождествлялась со Вселенной, и неко
торые --">