Читать «Научные идеи А.Д. Сахарова сегодня» онлайн - страница 24

В последние годы широко обсуждаются модели бариогенезиса на стадии “reheating” в моделях инфляции (раздувающаяся Вселенная). На характерном для этих моделей начальном почти экспоненциальном раздувании Вселенной "зануляются" по причине стремительного увеличения объёма любые неоднородности. В результате возникает универсальное вакуумно-подобное состояние с положительной гигантской энергией вакуума ("тёмной энергией"). "Жизнь" нашей наблюдаемой Вселенной начинается в момент распада этого универсального вакуумного состояния, превращения вакуумной энергии в горячую материю (отсюда термин "reheating"). Именно на этой стадии "срабатывают" три вышеуказанных условия Сахарова возникновения наблюдаемой барионной асимметрии Вселенной. И на этом же этапе из начальных квантовых неоднородностей вакуума (а никаких других неоднородностей, как было сказано, на стадии раздувания быть не может) возникают те затравочные неоднородности вещества, из которых позже образовались галактики и звёзды. — О соответствующей работе Сахарова — см. в следующем разделе.

"Начальная стадия расширения Вселенной и возникновение неоднородности распределения вещества"

Эта первая работа после возвращения Сахарова в "большую науку" была выполнена в 1963—1964 гг. Каким образом возникли столь неоднородные в пространстве скопления вещества как галактики и скопления галактик, если на начальном этапе эволюции Вселенной всё было совершенно однородно? Работа посвящена этому кругу вопросов. Известно, что равномерное распределение в пространстве тяжёлого вещества неустойчиво: случайное увеличение концентрации в одном месте приводит к ещё большему накоплению здесь окружающего вещества, падающего на этот центр притяжения. Но остаётся вопрос, откуда взялось это первоначальное случайное увеличение концентрации? В своих "Воспоминаниях" (Часть I, Глава 18) Сахаров пишет:

Теория гравитационной неустойчивости показывает, как возрастают начальные малые неоднородности плотности. Однако, для того, чтобы найти эти неоднородности, нужны дополнительные физические соображения или гипотезы. Это одна из главных проблем большой космологии. В своей работе, опубликованной в 1965 году, я как раз пытался исследовать этот вопрос.

Процитирую комментарии к этой работе в Собрании научных трудов Сахарова:

"Данная работа весьма характерна для научного стиля А.Д. Сахарова. Как и последующие его работы, она значительно (по времени) опередила развитие науки в данной области. Фактически в ней были заложены основы нового направления в космологии — теории происхождения начального спектра возмущений для образования галактик и их скоплений" (В.Ф. Муханов).

"Эта работа А.Д. Сахарова замечательна тем, что в ней впервые высказано предположение о происхождении доголактических неоднородностей из квантовых флуктуаций… В настоящее время большинство космологов убеждено в том, что догалактические неоднородности произошли именно из квантовых нулевых колебаний, но не холодного барионного вещества а, например, скалярных полей, являющихся существенным компонентом современных моделей Теории великого объединения… Эти поля обусловливают стадию раздувания (инфляции)" (Г.В. Чибисов).