И известная идея Дирака о существование виртуал
ьных частиц, о том, что вакуум не пуст Ц там есть виртуальные частицы, Ц э
то, на самом деле, есть воплощение идеи о том, что в пустоте должна быть эне
ргия.
И смотрите, что получается. С одной стороны, современная квантовая теори
я даёт огромную энергию этого вакуума. Примерно на сто порядков больше, ч
ем ту, которую мы сейчас наблюдаем во Вселенной.
Но мы знаем, что наука развивается сложным образом. Возможно, там происхо
дит компенсация. Ведь нет теории квантовой гравитации, поэтому нет ответ
а на вопрос. Для меня кажется более важным следующее, что открытие энерги
и пустоты вакуума поднимает теорию относительности на более высокую ве
личину.
Геометрическая теория Эйнштейна, она была создана таким образом, как буд
то бы она знала, что пустота не может быть пустой. Вот что удивительно. И в э
том смысле общая теория относительности где-то уже приближается к самой
загадочной из всех наук Ц к термодинамике. Все теории, созданные в ХХ век
е, должны были оглядываться на законы сохранения энергии. Неизвестно, по
чему они должны работать Ц это принимается как постулат термодинамики.
И в этом смысле «лямбда-член» Эйнштейна Ц это и есть некое совершенно уд
ивительное предсказание одного из главных следствий квантовой механик
и Ц энергии вакуума. И на это хотелось бы обратить особое внимание. Но, ко
нечно есть проблемы очень большие.
А.П. Возвращаясь, вернее, оставаясь в рассуждении о «лямбда-чл
ене», на самом деле к нему подходят с разных точек зрения. Можно подойти с
помощью некоего небольшого изменения самой геометрической теории. В те
ории Эйнштейна «лямбда-член» задаётся с самого начала, изначально. А мож
но немножко изменить построение теории, которое приведёт к каким-то ура
внениям. Потом можно их решать, и в процессе этого решения «лямбда-член» в
озникнет как константа интегрирования. Уже на этом уровне мы опять будем
иметь уравнение Эйнштейна с «лямбда-членом», но он может быть каким угод
но Ц просто постоянной величиной. На основании этого происходят разные
спекуляции. Вот, мол, как понять, почему «лямбда-член» действительно мал с
ейчас…
В.Л. Я перебью. В начале мы говорили о каких-то классических ве
щах. Александр Николаевич и я, мы стоим на классических позициях в смысле
понимания гравитации и так далее. Но вот сейчас мы начинаем говорить уже
о неких гипотезах, поскольку «лямбда-член», его значение в современной ф
изике, или, говоря современным языком, просто энергия вакуума космическо
го, энергия пустоты, отсутствие пустоты в природе Ц это сейчас только на
чинает осмысливаться в связи со старыми геометрическими идеями. И вот то
, что сейчас Александр Николаевич говорит, он обращает внимание на то, что
в последние годы появилось… Ведь смотрите, если «лямбда-член» есть, то во
зникает вопрос: вообще откуда он берётся? В теории относительности это п
росто константа, которую она допускает просто геометрически, умозрител
ьно. Эйнштейну не нужен был эксперимент. Он пользовался простыми мысленн
ыми экспериментами. И он пришёл к идее общей теории относительности, вну
три которой была заложена идея отсутствия пустоты, энергии пустоты. И то,
что мы сейчас возвращаемся из очень простых принципов к идее отсутствия
пустоты, сейчас заставляет нас уже ставить новый вопрос: а почему «лямбд
а-член» таков, каким мы его сейчас видим? И вот здесь ряд очень новых, интер
есных идей может быть.
А.П. Я продолжу. Итак, оказывается, что «лямбда-член» может быт
ь другим. И если мы попытаемся перейти от классической теории к квантово
й (вот что это такое Ц различия), то оказывается, что как бы можно построит
ь много-много Вселенных с различными «лямбда». И можно построить некую ф
ункцию, которая описывает вероятность с какой возникнет Вселенная с дан
ной «лямбда», и так для всего непрерывного спектра, скажем, от минуса до пл
юса. И окажется, что более всего вероятно возникновение Вселенных как ра
з с «лямбда» очень близкой к нулю. То есть примерно с той, которая наблюдае
тся сейчас. Хотя не будет точно указано, что она точно равна нулю, что мы, в о
бщем-то, сейчас и наблюдаем.
В.Л. Я только уточню, что речь идёт о неких новых теориях, котор
ые не являются, на самом деле, сильно отличными от теории гравитации. Но вс
ё-таки они выводятся немножко по-другому. И удивительным образом в этой т
еории константа, которую мы называем энергией пустоты, или «лямбда-член
ом», как мы интерпретируем её сейчас, она получается в результате неких н
ачальных условий. Она не задаётся, как в теории Эйнштейна, и мы потом гадае
м, почему она такая, а не другая. А, оказывается, сейчас возникают новые тео
рии, в которых эта константа получается как результат начала. Как всегда
в космологии, попытки уйти от начала, уйти от вопроса начала, конечно, конч
аются рано или поздно каким-то тупиком. Это начало всегда возникает и воз
никает, естественно, понятие конца.
А.П. Это опять была энергия. Но может, вернёмся снова к определе
нию энергии в общей теории относительности, поскольку я немного не догов
орил. Дело в том, что в общей теории относительности, как мы уже сказали, эн
ергия не локализуется. Так, самым современным и очень энергично развиваю
щимся направлением является определение не локальных величин, а квазил
окальных величин. С чем это связано? Это связано с тем, что можно ограничит
ь гравитирующую систему некой сферой и уже рассматривать не локальную э
нергию, а энергию внутри этой сферы. И самым замечательным образом оказы
вается, что мы не должны знать, что там внутри расположено, а для нас будет
достаточно знать только потенциалы гравитационного поля на поверхност
и этой сферы. Зная их, мы можем определить энергию, импульсы и всё, что внут
ри сферы расположено. Ну и рассматривать взаимодействие таких объектов
уже совершенно нормально, как в обычной физической теории, а не геометри
ческой.
В данном случае, конечно, возникает ещё один интересный момент. Владимир
Михайлович говорил об электродинамике. Так вот, оказывается, что условия
на поверхности сферы могут тоже задаваться различным образом. А в завис
имости от этих, как в электродинамике, от этих граничных условий будет оп
ределяться энергия внутри этой сферы. Это тоже такой интересный момент.
Полевой подход, он тоже к таким квазилокальным величинам приводит. И к ни
м приводят многие другие подходы. Теория одна, а подходы разные. Подходы м
атематические могут быть совершенно разными. То есть, может быть, специа
лист в одном подходе и не специалист в другом, а всё равно рано или поздно,
если всё делается правильно, человек приходит именно к квазилокальным в
еличинам. То есть к энергии, которая определяется внутри некоторого объё
ма и для этого определяется потенциал на поверхности.
Один из важных подходов Ц подход Брауна-Йорка. Он заключается в следующ
ем. Чтобы правильно определить сохраняющиеся величины уже не во всём про
странстве-времени, а внутри этой поверхности, необходимо только в её окр
естности ввести плоское фоновое пространство. Так вот подход Брауна-Йор
ка, он замечателен тем, что геометрия этой сферы, она сама задаёт однознач
ным образом это плоское фоновое пространство. И благодаря этому определ
ение энергии в этом случае и в других сохраняющихся величин, оно оказыва
ется однозначно определённым. И этот подход является одним из самых пред
почтительных сейчас.
В.Л. Но всё-таки вопрос об энергии, попытка локализовать энерг
ию гравитационного поля даже частично внутри некой сферы, квазилокальн
ый подход так называемый, является ли это всё-таки приближением?
А.П. Нет, это, конечно, должно быть приближением для некоторых м
оделей типа островной модели.
В.Л. И в идеологическом смысле, на самом деле, это, может быть, пр
осто технический приём. Но всё-таки мир наш кривой или плоский?
А.П. Мир наш кривой.
В.Л. Мир наш кривой.
А.Г. То есть космологические выводы мы делаем всё-таки в польз
у…
А.П. Космологические выводы не могут делаться в таких приближ
ениях, это глобальные…
В.Л. Да, если речь идёт уже о самых глобальных вопросах, то, коне
чно, их невозможно решить на плоском фоне, его нет. Нет места, где его распо
ложить на бесконечности, мы живём в кривой вселенной.
А.П. Нельзя задать граничных условий однозначно.
А.Г. Спасибо огромное.

Ископаемые ящеры


02.04.03
(хр.00:50:06)

Участники :
Алифанов Владимир Рудольфович Ц кандидат биологических на
ук, сотрудник Института и музея Палеонтологии РАН
Лопатин Алексей Владимирович Ц кандидат геолого-минерало
гических наук, сотрудник Института и музея Палеонтологии РАН

Александр Гордон : Сначала давайте мы начнём с исчезновения, т
о есть с критики этой гипотезы… Потому как нам здесь не обязательно в хро
нологическом порядке идти Ц от первой найденной кости или первого упом
инания и до новейших теорий. Вот первый вопрос, который у меня возник. Как
же так красиво всё получилось: упал метеорит, причём очень подробно опис
ано, что должно было произойти, если он такого размера или такого, куда упа
л? В Мексике нашли кратер, там нашли кратер. Вот пошла эта волна, ядерная зи
ма. Вот всё замечательно. Взяли и вымерли.
Вы говорите: «Нет, скорее всего, это было не так». Почему?
Владимир Алифанов : Причин довольно много. Во-первых, предста
вление о том, что падение метеорита привело к всеобщей глобальной катаст
рофе, Ц оно явно преувеличено. Мы знаем большое количество групп, которы
е существовали до этого события и благополучно существуют после этого с
обытия. Во-вторых, метеорит должен был оставить после себя следы.
Некоторыми специалистами по этому вопросу считается, что таким явным от
чётливым следом является иридиевый слой. Иридиевый слой был впервые отк
рыт где-то около 1980-го года в северной Италии. Занимался этим вопросом так
ой учёный Альварес. В тонких довольно глинистых прослоях был найден ирид
ий. Иридий Ц металл платиновой группы; считается, что на земле он достато
чно редок. Но его много в космическом веществе, веществе метеоритов.
И была предложена гипотеза, что этот иридий космического происхождения.
Стали проверять наличие иридия в других районах: в Америке, в разных стра
нах Европы. Фактически по всему миру он прослеживается, этот иридий, в пог
раничных мел-палеогеновых породах, с одной стороны.
Ну, а с другой стороны, через некоторое время выяснилось, что жертвы предп
олагаемой катастрофы, динозавры, могли вымереть или исчезнуть в данном с
лучае до появления иридиевого слоя.
А.Г. То есть даже если метеорит был, то он упал уже на землю без д
инозавров?
В.А. Без динозавров. В других случаях кости динозавров находя
тся выше иридиевого слоя. Таким образом, если катастрофа была, то динозав
ры её благополучно пережили. И не только, как мы знаем, динозавры, но и друг
ие крокодилы, ящерицы, змеи, черепахи. Поэтому эта гипотеза, как минимум, п
о этим причинам не проходит. Кстати, интерес к иридиевым прослоям показа
л, что иридий накапливался в породах и более древнего возраста. Недавно б
ыли сообщения в американской печати о том, что найден иридий раннеюрског
о возраста. Ну, и учёные, которые увлекаются этим вопросом и ещё привязыва
ют к нему исчезновение динозавров, сделали следующий вывод, что предпола
гаемый упавший метеорит привёл к тому, что древние животные, составлявши
е конкуренцию динозаврам, исчезли. И таким образом, катастрофа очистила
арену жизни для динозавров, и динозавров в течение большей части, осталь
ной части мезозойской эры, оставались господствующей группой.
А.Г. А потом ещё один метеорит…
В.А. Да, ещё один метеорит. И ещё одно. Метеориты падали, по-видим
ому, всегда. И раньше, и в мезозое, и в кайнозое, и некоторые метеориты хорош
о датированы, известны. Вот известен таймырский метеорит под названием П
опигай. Его возраст поздний олигоцен. Значит, он упал около 30 миллионов ле
т тому назад. Олигоцен Ц это кайнозой, эпоха расцвета млекопитающих. Он у
пал в тот момент, когда фауна млекопитающих испытала кризис по вполне зе
мным причинам. Метеорит тут был совершенно не при чём. Просто на земле сло
жились условия, которые привели к довольно резкому похолоданию. И опять
метеорит оказывается ни при чём. Я бы так кратко ответил на этот вопрос. Мо
жет, Алексей Владимирович что-то добавит…
Алексей Лопатин : Да, я бы добавил, что есть ведь ещё геологичес
кие свидетельства того, что иридиевый слой не одновозрастен в разных мес
тах. Эта диахронность доказывается тем, что он имеет разную намагниченно
сть, прямую и обратную полярность.
Это очень верное свидетельство того, что он в разное время накапливался.
Скажем, в Дании, скажем в Испании, в Северной Америке и других местах. Его с
тали связывать с земными причинами, а именно с трапповым магматизмом, ко
торый возникает в эпохи, когда с большей скоростью, чем обычно, движутся л
итосферные плиты, то есть перестраивается вся система суша-море. Таким о
бразом, трансформируются все сообщества, которые и на суше, и в море распо
лагаются.
Что же было по представлениям палеонтологов вот в этот период? На самом д
еле, в мелу было, по крайней мере, ещё два кризиса, по своим масштабам не уст
упающих кампан-маастрихтскому кризису. Так называемые коньякский и кон
ьяк-сантонский кризисы. Когда, скажем, морская фауна испытала не менее ка
тастрофичное обеднение.
Но всё это довольно длительные процессы, которые видимым образом как бы
укорачиваются, и что происходит? Например, у нас существует пять или пять
десят видов, которые вымирают на разных уровнях своего эволюционного ра
звития. Вот, кончики фаланг Ц это конец времени существования каждого в
ида.
Но если мы в разрезе не имеем вот этой части, все они вымирают одновременн
о, как нам кажется. То есть это фоновое вымирание превращается в массовое.
И этот эффект в конце маастрихта вполне нагляден.
У нас очень мало морских разрезов, где нет этого перерыва хотя бы длитель
ностью в 1-2 миллиона лет.
Поэтому нам не кажется, что вымирание носило такой уж массовый характер.
Те же разрезы, где эта полнота более или менее очевидна, не содержат остат
ков макрофауны, то есть, там нет ни двустворчатых моллюсков, ни аммонитов.
Там присутствуют в основном остатки фитопланктона, остатки фораминифе
р.
И вот там мы видим достаточно быстрое исчезновение ряда эволюционных ли
ний. И видимо, это угасание связано с катастрофой, но опять-таки очень дли
тельной по своему течению катастрофой экосистемы. То есть полтора-два м
иллиона лет Ц это называется катастрофой. Но, наверное, именно с точки зр
ения теории систем, когда у нас кризис Ц это такое событие в истории сист
емы, когда стресс угрожает целостности системы. И существованию её главн
ых, основных структур. Но кризис выдерживается системой за счёт того, что
распределяется по подсистемам и как бы нивелируется. А вот катастрофа Ц
это когда система разваливается. Но подсистемы сохраняются. И затем опя
ть собираются…
А.Г. В уже другую систему.
А.Л. Да, совершенно верно.
А.Г. У меня вот какой вопрос. Когда вымерли динозавры? И неужели
невозможно по тем находкам, которые уже сделаны, понять, было ли это массо
вым вымиранием, то есть на протяжении жизни одного поколения? Или всё-так
и это был процесс, растянутый во времени, как вы говорите, на полтора-два м
иллиона лет?
В.А. Я бы так ответил на этот вопрос. Динозавры стали вымирать с
момента их появления. Ну, во-первых, вообще вымирание это другая сторонам
медали. Вымирание-появление Ц это взаимосвязанные вещи.
Первые динозавровые роды, которые достоверны, которые мы обнаруживаем в
летописи, это, допустим, поздний триас.
А.Г. Это сколько миллионов лет?
В.А. Это примерно 220 миллионов лет. Поздний триас Африки и Южной
Америки. Их уже нет в последующие эпохи.
А.Г. Благополучно вымерли…
В.А. Благополучно вымерли… Правда, существуют, например, семе
йства, которые они представляют, которые существуют какое-то время, а пот
ом исчезают.
Эта иллюзия, которую поддерживают некоторые люди, назовём их катастрофи
стами. Это иллюзия, что все динозавры, появившись, просуществовали в тече
ние мезозоя до самого конца. Динозавры появились, потом идёт какое-то раз
витие группы, адаптивная радиация, появление новых форм, новых приспособ
лений, эволюционных изобретений. Но это всё сменяется в истории мезозоя
следующим образом: одни группы исчезают, на их место приходят новые.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29