| 16 |
Загадка
дефицита солнечных нейтрино.
...В
классической Общей теории относительности неявно предполагается,
что вселенная состоит из единственного листа. Ничто, говорят
некоторые, не указывает на то, что необходимо рассматривать иную конфигурацию.
Возможно.
Реакции
синтеза, протекающие в сердце солнца, производят энергию
в виде:
-
Фотонов
-
Нейтрино.
...Нейтрино очень слабо взаимодействуют с материей, поэтому
они покидают солнце беспрепятственно. Энергия в виде фотонов с трудом
продвигается к поверхности солнца, хромосфере, в ритме
последовательных поглощений и переизлучений и благодаря
конвекции, царящей в светиле. Когда эта энергия достигает
хромосферы, она испускается в виде фотонов.
...На
Земле мы, таким образом, улавливаем, с поправкой на это запаздывание, фотоны и нейтрино. До
довольно недавнего времени мы не умели измерять этот поток нейтрино,
хотя каждый кубический сантиметр нашего тела пронизывается
каждую секунду, если не ошибаюсь, десятью миллиардами нейтрино.
...Измерение
этого потока выявило тревожный факт. Мы улавливаем
лишь около половины ожидаемых нейтрино. Это solar neutrino
deficit, дефицит солнечных нейтрино. Однажды обязательно
нужно будет найти объяснение этому явлению, иначе
всё наше знание динамики солнца (и звёзд)
рухнет.
...В
моей последней книге, вышедшей в Editions Albin Michel под названием "on a perdu
la moitié de l'univers", я писал в первой
части, что у нас имеется теоретическое понимание функционирования звёзд,
считающееся удовлетворительным. Но поскольку всё меняется,
в следующей книге мне придётся включить главу под названием:
On a perdu la moitié des neutrinos solaires.
...Некоторые
физики-теоретики в смятении, другие в восторге. Действительно,
вот первое явление, которое действительно ставит
квантовую механику в тупик. Придётся взяться за это
заново.
Одна вселенная, или
две?
Какие спекулятивные
идеи сейчас в ходу?
Две первые
ссылки:
R. Foot and R.R. Volkas Phys. Rev. D Vol. 52 n°11, 1° dec 1995
Z.G.Berezhiani and R.N. Mohapatra Phys. Rev. Vol. 52 n° 11 1 dec 1995.
...Фут
и Волкас полагают, что вселенная состоит из двух "секторов", нашего
и "mirror sector", зеркального, энантиоморфного, то есть
"P-симметричного". Энергия, выделяемая
при синтезе, задействовала бы, таким образом, одновременно "классические"
нейтрино и "mirrors neutrinos", нейтрино, принадлежащие второму "сектору"
(нейтрино трёх типов: электронные, мюонные и тауонные, и,
конечно, их античастицы). Сектор, лист, слой: слова-
синонимы.
...Наша
вселенная несимметрична. Она является местом действия того, что называют
нарушением принципа чётности. "Правые" реакции
протекают не с той же скоростью, что их зеркальные образы.
Классическая ссылка:
T.D.Lee and C.N.Yang Phys. Rev. 104, 254 (1956)
...Фут
и Волкас "симметризуют" вселенную, предполагая, что у неё есть
двойник, mirror universe, где это нарушение принципа чётности
происходило бы в обратном направлении. Попутно мы построили модель,
где нейтрино обладали бы "младшими братьями", CPT-симметричными,
используя теорию групп.
...См.:
"J.P.Petit & P.Midy : Geometrization of antimatter through coadjoint
action of a group on its momentum space." 3 : Twin group. [На сайте: Geometrical
Physics B, 1-3 ], 1998.
...Существует
другая проблема, которая побуждает рассматривать две
вселенные вместо одной, — это отсутствие первичной антиматерии
в нашей вселенной. Обычно в своём самом первобытном состоянии вселенная
состояла, выражаясь словами Стивена Вайнберга,
из "всякого рода излучений". Фотоны порождали
пары частица-античастица, которые спешили аннигилировать
чуть дальше (электроны и антиэлектроны, например,
обладающие противоположными электрическими зарядами, притягиваются). Первобытная
вселенная (тоху-боху евреев) представляет собой, таким образом, очень
турбулентную смесь, где излучение непрерывно превращается в материю-антиматерию
и наоборот. Затем расширение вселенной понижает энергию
фотонов, которые после этого уже не способны порождать эти пары
братьев-врагов. Вселенная тогда стремительно пустеет.
По прошествии тринадцати секунд всё решено. Вопрос: почему мы
здесь? Почему эта аннигиляция не была полной.
Ответ: нет ответа.
...Отсюда
несколько статей Андрея Сахарова, который первым
предположил, что могли возникнуть две вселенные
одновременно, вместо одной.
А.Сахаров: "CP violation
and baryonic asymmetry of the Universe". ZhETF Pis'ma 5 : 32-35 (1967) ; Перевод
JETP Lett. 5 : 24-27 (1967)
А.Сахаров: "A multisheet Cosmological model" Preprint Institute of Applied
Mathematics, Moscow 1970
А.Сахаров: "Cosmological model of the Universe with a time vector inversion".
ZhETF 79 : 689-693 (1980); перевод in Sov. Phys. JETP 52 : 349-351 (1980)
А.Сахаров: "Topological structure of elementary particles and CPT asymmetry"
in "Problems in theoretical physics", dedicated to the memory of I.E.Tamm,
Nauka, Moscow 1972, pp. 243-247
Деталь: в этих двух вселенных стрелы времени противоположны.
В некоторых своих публикациях Андрей Сахаров упоминал
тот факт, что эти "вселенные-близнецы" могут быть также энантиоморфными,
зеркальными.
Другой подход
: суперструны. Речь идёт о предположениях, сформулированных Шварцем
(Caltech), Грином (Queen Mary College) и нобелевским лауреатом Абдусом Саламом (Директор
Центра теоретической физики в Триесте, профессор Имперского
колледжа в Лондоне).
Отправная точка
: группы и модель E8 x E8 . Ссылка: "Superstrings,
a theory of everything ? ". PC.W.Davis & J.Brown, Cambridge University
Press 1988.
Джон Шварц:
Вторая симметрия E8 относится к другому виду материи, которую часто называют материей-тенью
(shadow matter). Объекты, образованные из этой составляющей,
были бы для нас совершенно невидимы.
Майкл Грин:
Одно из предсказаний, вытекающих из этих теорий, касается
нового типа материи, которую мы не были бы в состоянии наблюдать
напрямую, но которая взаимодействовала бы с нашей посредством сил
гравитации, хотя эти частицы shadow matter могли бы воздействовать
друг на друга через посредство других сил.
Абдус Салам:
Из теории суперструн возникает своего рода
вселенная, которая была бы двойником нашей, но которая могла бы сообщаться
с ней только через силы гравитации. Что интересно,
так это то, что эта вселенная определяла бы способ, которым суперсимметрия
нарушалась бы в нашей собственной вселенной, и могла бы пролить некоторый
свет на конкретные значения масс различных
частиц.
Но на данный момент это
не идёт дальше. Впрочем, суперструны тоже.
...При
этом как представить две вселенные, тесно вложенные
одна в другую и сообщающиеся только через гравитацию?
Можно вообразить две пары игроков, снабжённых фильтрующими
очками, которые были бы тогда неспособны видеть фигуры другой
команды. Зато каждая могла бы угадывать присутствие вражеской
фигуры, находящейся поблизости, на "мягкой шахматной доске":
...Фигура
материи (партия, играемая на чёрных клетках),
не видит даму, принадлежащую "призрачной партии", но
обнаруживает её присутствие по искривлению, которое она создаёт
на доске (гравитация). См. ниже:
Sommaire
article Sommaire
Science Page
d'Accueil
Retour vers
Guide-Sciences Nombre de consultations de cette page depuis le 1° juillet 2004
: