don_beaver (don_beaver) wrote,
don_beaver
don_beaver

Categories:

Вечный монах Оккам и Зельдович-63 о космологии

Abba65 решил, что монах Оккам в темном деле о темной материи поддерживает гипотезу ВИМПов, потому что она одна, а идею черных дыр – нет, потому что там "два предположения: 1) почему мы их не замечаем (по косвенным проявлениям), 2) откуда они взялись в таком количестве."
Решение неправильное. Давайте разбираться.

ВИМПы могут служить темной материей при выполнении ЧЕТЫРЕХ предположений:
1. Существует частица Х, которая не предсказывается Стандартной теорией (которая пока практически безупречно подтверждается экспериментом).
2. Эта частица обладает столь малым сечением Y, что почти не взаимодействует с веществом, отчего долго избегала знакомства с экспериментаторами.
3. Эта частица обладает средними очень медленными скоростями Z в сотни километров в секунду, что близко к скоростям барионной материи в галактике (что странно для столь скользкой частицы – вот похожее по малому сечению нейтрино движется практически со скоростью света. А барионы медленные, потому что постоянно сталкиваются друг с другом).
4. Популяция этих неуловимых частиц по суммарной массе W превосходит мировую массу барионов в 4 раза! То есть, речь идет не о какой-то мелкой примеси к мирозданию, а об его основной компоненте. Странно и то, что это превосходство ВСЕГО в 4 раза, потому что никакой связи между частицами X и барионами быть не должно – и тогда отчего такие совпадения? Почему не на 4 порядка?

Если бы я заключал пари на такую дохлую квантовую лошадь с четырьмя хромающими ногами XYZW, то и ломаного гроша на неё не поставил бы.

Теперь рассмотрим эти же 4 пункта для черных дыр, как кандидатов на темную материю.
1. Черные дыры безусловно существуют – в полном соответствии с предсказанием ОТО и современными наблюдениями.
2. Они настолько темны, что их прямое наблюдение законным образом очень затруднительно. Их находят лишь по аккреционным дискам (которые случаются, только если черная дыра входит в двойную систему со звездой или жрет целые звезды в центре галактик) и гравитационным волнам (метод стал доступен только с 2015 года). Микролинзирования черные дыры легко избегают, собираясь в малозаметные скопления. Ну, можно считать это ПЕРВЫМ предположением (ничуть не экзотическим - все космические тела стремятся образовавать скопления).
3. Черные дыры, возникшие в результате коллапса звезд, логично имеют скорости, сопоставимые со скоростями звезд и шаровых скоплений в галактике.
4. Единственной серьезной проблемой является механизм накопления черных дыр в нужном количестве, потому что они рождаются при редких взрывах сверхновых. Эта проблема решается при ВТОРОМ предположении (далеко не новом), что Вселенная циклична, а, следовательно, может накапливать черные дыры из цикла в цикл.

Итак, мудрый Оккам, сопоставив 4 странных (и ad hoc) предположения, которые требуются для ВИМПов, с двумя логичными (которые взяты из уже существующего арсенала астрономии) предположениями, которых достаточно для успеха модели черных дыр, безусловно, выступит на стороне света против сил тьмы.

Уверен, что такое противопоставление будет типично для любой космологической проблемы, где будут соперничать квантовый и классический подход.

Кстати, в моей домашней библиотеке столько сокровищ, что я сам о них не всегда знаю. На днях я достал с полки и открыл удивительную книжку «Вопросы космогонии», Издательство Астросовета АН СССР, 1963 год с материалами семинара в Тарту, 7-13 июля 1962 года. Там созвездие великанов, многих из которых я лично узнал, правда, гораздо позже: Зельдович (4 статьи!), Пикельнер, Франк-Каменецкий, Амбарцумян, Понтекорво, Сафронов, Рускол, Левин. В этом время Я.Б.Зельдович уже стал уходить от ядерных проблем, за которые он стал трижды Героем труда, и обращать свой взор на астрофизику и космологию. Зельдович был, по общему мнению, невероятно прозорливым человеком, который атомную бомбу насквозь видел невооруженным взглядом. Собственно, Зельдович стал и отцом советской квантовой космологии (С. Вайнберг проделал аналогичную эволюцию в США).

В статье «Дозвездная эволюция вещества» (в этом сборнике 1963 года) Зельдович разбирает теорию горячей Вселенной Гамова-Альфера-Хермана, попытки которых получить наблюдаемый химсостав Вселенной, он считает «наивными». Он задает и анализирует четыре варианта различных условий для термоядерных реакций в начальный момент Вселенной. Второй вариант – это модель Гамова-Альфера-Хермана. Зельдович отмечает, что в этой модели «эффективная температура электромагнитного излучения (света) равна 23К» (то есть реликтового излучения, оставшегося от горячей стадии Вселенной). Далее Зельдович делает заключение: «Следует признать, что эти значения лежат за гранью разумного и не согласуются с современными представлениями о материальном и энергетическом балансе Вселенной» В заключение анализа варианта 2, Зельдович пишет: «Возвращаясь к вопросу о начальной стадии мира, необходимо признать, что представления Гамова, Альфера и Германа о высокой температуре в этой стадии противоречат современным сведениям» (тут он ссылается на критику горячей Вселенной со стороны Ферми).

Сам Зельдович уверенно настаивает на четвертом варианте: «Мы приходим к единственно возможному, единственно правильному варианту». Этот самый правильный вариант начальной Вселенной, состоящей из «холодного чистого водорода», «вполне согласуется с современными астрофизическими представлениями». Зельдович анонсирует на эту тему статью с Якубовым в «Астрономическом журнале» (1964 год, в печати).

Я нисколько не сомневаюсь, что у этой модели Зельдовича было блестящее будущее, и она получила бы самое широкое распространение среди отечественных космологов (попробовал бы какой-нибудь чижик-рецензент из «Астрономического журнала» возразить против модели трижды Героя!). Но тут случился 1965 год, и открытие реликтового излучения приземленными инженерами Пензиасом-Вильсоном, полностью подтвердившее модель горячей Вселенной и «наивную» теорию Гамова-Альфера-Хермана…
Tags: Научные истории
Subscribe

Recent Posts from This Journal

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 48 comments

Recent Posts from This Journal