|
|
[яется эффект усиления вакуумных квантовых флукту- (т. н. первичные ЧД). Первичные ЧД с нач. массой ^ аций того эфф. скалярного поля, к-рое ответственно за М~101Ь г должны были испариться к настоящему мо-существование де-ситтеровской стадии (см. Первичные менту, более массивные ЧД остаются практически не-флуктуации в горячей Вселенной). изменивши. ЧД с М~Ю15 г в стационарном режиме Этот эффект приводит к стохастич. эволюции эфф, испарения являются источниками у-излучепия и ульт-скалярного поля и метрики пространства-времени на рарелятивистских электронов и позитронов с характер-де-ситтеровской стадии, зависимости продолжительно- ными энергиями 8«бАГчд^Зи МэВ. Мощность, из-сти этой стадии от пространств, координат и к генера- лучаемая таким объектом в виде фотонов, должка быть ции возмущений метрики пространства-времен и (от- равна р ^б-108 (Л//1015 г)~2 Вт а в виде е |: ≈ в 5 раз клонений от однородности и изотропии), к-рые обуслов- ,- т ' ' гл└└└ ливают образование галактик и их скоплений. Общее 6≥ьше С течением времени, вследствие Уменьшения предсказание простейших вариантов сценария равду- массы ЧД' скорость ее испарения возрастает. Процесс вающейся Вселенной - независимость среднеквадра- свершается «квантовым взрывом» ЧД, когда ва по-тичной амплитуды возмущений метрики от длины во- следнюю секунду ее жизни выделяется энергия 10" Дж. лны возмущения X (с точностью до степеней 1пЛ) на Для вращающейся ЧД кроме эффекта Хокинга су-стадии, когда Х>1,. Эти возмущения приводят так- чествует и др. эффект рождения частиц, свяваянык с же к появлению ,?алсй анизотропии теип-ры релик- наличиеи У "Ы^ргосферы. Как показывает расчет тового излучения (см. Микроволновое фоновое излучение) изучение рожденных частиц вращающейся ЧД под ЛГ(Я,Ф)//~10-Лмультиполях,начиная с квадруполя «Ударным действием обоих^эффектов^сохраняет тепло-и выше (Ъ, Ф - углы на небесной сфере). Эта анизотро- вои ≥V*≥P с эффективной темп-рои ГЧД, к-рая_по-пия, в,отличие от наблюдаемой дипольной анизотропии лучается из (7) заменой М на Vs M (i + M/У М*≈а ), (~Ю-3), не связана с собств. движением Солнца и на- a=Jc/GM<M, где / ≈ полный угл. момент ЧД. шей Галактики. В настоящее время наблюдат. верхний Квантовые гравитац. эффекты приводят также к предел на такую анизотропию составляет прибл. 3-10-5. кардинальной перестройке внутр. строения вращаю-Расч╦т показывает, что зависимость среднеквадратичной шихся или электрически заряженных ЧД под их горн-амплитуды анизотропии ДГ/Г от номера мультииоля I зонтом событий (при атом исчезают т. и. Каши горизон-должна иметь вид (после суммирования по всем сферич. ты), к запрету на образование белых дыр во Вселсн-гармоникам с данным I) нои и к существованию нижнего предела массы у ЧД
\ г -.к (в том числе у первичных ЧД): М~>т . Возможно,
1J \ I ^jL ~т~~ 1 I * в -~ ∙ -^ f. -ч г .-. ж^С
≈ j i ~ I ; (f + i) J * 2^(^30, (Ь) что при М~тр возникают объекты, промежуточные
что является решающим тестом на правильность сне- "° своим свойствам *»W Ч Д и элементарными части-
нарин раздувающейся Вселенной (с одним эфф. скаляр- Ча"и' напР' -«««*"»" М- А. Маркова,
ыым полем: ответственным за возникновение де-ситте- В ««стоящее время поиски анизотропии реликтового
вовской сталии! ∙ эл.-магн. излучения с мультипольнои зависимостью
Кроме того, эффект рождения гравитонов на де-сит- ╧>.или «^учения от первичных ЧД (если они сущоетву
теровской стадии приводит к возникновению пзотроп- ЮГУ> «ваяются наиб, перспективными с точки зрения
иого нетеплового фона стохастич. гравитац. волн со обнаружения первых наблюдаемых следствии эффектов
спектральной плотностью энергии rfe Jdv=.Sev/v в ин- ',»' г' t* ** Лт,л
тервале частот 10-»<v(ru) < W/B^const^lO-^, Многомерные единые теории поля. К К. т. г. непо-
где EV - полная плотность энергии реликтового эл.- срелствонно примыкают многомерные единые теории
випЛвлучения в настоящее время. Эти гравитац. вол- всех взаимодействии, включай гравитационное. Ооъеди-
ны генерируют дополнит, анизотропию ДГ/Г, мульти- =ение пространственно-времснпои симметрии с внут-
польная зависимость к-рой также должна приСлижен- Ре»ним« <см- Внутренняя симметрия] и калибровоч-
но иметь вид (6) (с погрешностью <20%). НЫМ11 симметриями сильного, ал.-мага, и слабого вааи-
Кваптовая теория ч╦рных дыр за- модеиствии достигается в этих теориях путем введения
нинается гл. обр. исследованием аффектов рождении искривлоыиого пространства-времени размерности 4+dt
частиц и поляризации вакуума в гравитац. иоле черных где d ~ «^уральное число (одна координата является
дыр (ЧД). Осн. результат состоит в том, что невращаю- вРе^"≥ит остальные - пространственными). Иродио-
щаяся ЧД массы М излучает рожд╦нные кванты как лагается' что дополнительные d измерении к.-л. оора-
термодинамически равновесное (не абсолютно ч╦рное) 30м компактифицируются в замкнутое d-мсриоо прост-
тело с темп-рой Гчд (масса М выражена в г): ранство (в пРОСтеишем случае - в d-мерную сферу) с
, "^ характерными размерами порядка lpi. Симметрия это-kT^j^ = 7l(,3/Sn.GM zz ft-102B Л/-1К к го d-мерного пространства определяет симметрию emib-а; 101Й М ~1МэВ (7) пого, эл.-магн. и слабого взаимодействий. С точки пре ния макроскопич. наблюдателя в четыр╦хмерном мире,
и в результате «испаряет» в окружающее пространство такие TeopIiH содержат бесконечное число квантовых свою массу - энергию [эффект Хокинга (S. Hawking), полси, При этом кванты тсх полей) к-рые не зависит от 19741.-Рождение частиц происходит из-за существования координат d-мериого пространства, имеют массу покоя горизонта событий ЧД и нестатичпости метрики прост- w<m a остальные являются очень тяж╦лыми (т& ранства-времспи под горизонтом. Излучение рожд╦н- ^ Г* ,-ных частиц ч╦рной дырой подчиняется Кирхгофа закону. ^тР^ и не проявляются поэтому в лаб. экспериментах. Спектр излучения ЧД близок к чернотелыюму; отличие Первый, простейший вариант такой теории (d^i) pac-связано с тем, что ЧД не является абсолютно поглощаю- сматривался ещ╦ в 20-е гг. Т. Калуцой (Tti. Kalu/a) и Шей для падающего на не╦ излучения (или квантовых °- Клейном (О. Klein). В настоящее время наиб, пнте-частиц) с длиной волны >; гравитац, радиуса ЧД (из- рее представляет 10-мерная теория <^=(5);чк-рая воз-лучение частично рассеивается внеш. гравитац. полем никает в низкоэнергетич. (£^тр(са) пределе более ЧД). Для ЧД с массой порядка массы Солнца (2-10a:i г) фундам, теории двумерных объектов ≈ суперструн эффект количественно ничтожен, но важен в принциии- (см. Калуцы-Клейна теория]. Она является ко-альном отношении, т. к. приводит к конечности време- нечцой в однопетлевом приближении при определ. ни существования ЧД *чд5»10~27 Ж3 (г) (в секундах), выборе группы симметрии великого объединения силь-Эффект Хокинга мог бы быть наблюдаем непосредст- ного, эл.-магн. и слабого взаимодействий и может быть BCIIHO для ЧД с малой массой M~Wb г, находящихся конечной во всех петлях.
достаточно близко от Земли. Такие ЧД не могут воз- Лит.: Зельдович я. в., Новиков И. д.,
никнуть в результате коллапса зв╦зд, но они могли об- ^Гн^ГдТд* c.0^≥»: ^Й-рТЖ'Т
разоваться на ранних стадиях эволюции Вселенной 1983; Биррелл Н., Денис П., Квантованные поля в
