Борис Альтшулер - Он между нами жил... Воспомнинания о Сахарове (сборник под ред. Б.Л.Альтшуллера)

II

Во всех этих работах речь идет не только о конкретной проблеме барионной асимметрии, но и указывается, как подобное объяснение асимметрии меняет наши представления об эволюции Вселенной. Одним из важнейших следствий является то, что поскольку в теории А.Д.Сахарова наблюдаемая барионная асимметрия не зависит от начальных условий (в момент начала расширения Вселенной может иметь место симметрия), устраняется основная трудность осциллирующей модели Вселенной (попеременное расширение и сжатие при неизменном направлении оси времени) и эта модель становится возможной. (Между тем, даже в капитальном труде по релятивистской космологии, вышедшем в 1975 году, трудности, с которыми встречается такая модель, считались кардинальными.)

Основные идеи работы [1] через 12 лет возродились и получили новое обоснование в работах ряда теоретиков, исходивших из единой теории полей. Это стало важнейшим направлением в современной космологии и теории частиц (см. напр. последний обзор по современной космологии одного из создателей единых теорий, недавнего лауреата нобелевской премии С.Вейнберга [4]).

Становится также весьма правдоподобной высказанная уже в первой работе [1] важная гипотеза о космологической СРТ-инвариантности.

Всем этим проблемам эволюции Вселенной посвящены не только существенные пункты в работах [1,2,3], но и специальное исследование А.Д.Сахарова [5], а также одна из последних его работ 1979 года[3]. В ней обсуждается связь сахаровской теории возникновения зарядовой асимметрии из начального симметричного состояния с его же гипотезой космологической СРТ-симметрии, а также связь обеих гипотез с "проблемой обратимости" в статистической физике.

Очевидно, что работы [1,2,3,5,6] образуют вклад в самые глубокие проблемы теории частиц и космологии, содержат важные совершенно оригинальные новые идеи, весьма актуальные для этих наук. Они находятся в стадии дальнейшей интенсивной разработки в исследованиях самого автора (ср. его работы 1978–1979 гг. [2,6]).

III

Особый цикл образуют работы по массовым формулам для адронов. Они не имеют столь фундаментального для основ теории значения, но их успех позволяет лучше понять некоторые проблемы структуры частиц, над которыми усиленно работает множество крупных теоретиков во всем мире. Они кроме того, дают полезный инструмент в руки теоретиков и стимулируют работу экспериментаторов.

В свое время Я.Б.Зельдович и А.Д.Сахаров предложили [7] «наивную», как выражается один из авторов [8], формулу для масс адронов, основанную на нерелятивистской кварковой модели. В 1975 г. А.Д.Сахаров обобщил ее с учетом шарма и получил ряд предсказаний для масс еще не открытых, но возможных согласно кварковой схеме частиц [7].

В 1979 г. А.Д.Сахаров усовершенствовал эту формулу, сравнил ее предсказания с новыми опытными данными [9] и обнаружил прекрасное согласие, например:

(вместо предсказываемой [7]); и еще 5 подобных, столь же хорошо оправдывающихся соотношений (символы обозначают массы частиц; индекс «с» означает, что один кварк в адроне шармирован). Существенно, что в новой формуле число коэффициентов, подбираемых из сравнения с опытом, уменьшено на основе новых физических соображений, а их значения уточнены. Дана сводка новых предсказаний и впечатляющая таблица, демонстрирующая совпадение масс 19 адронов, даваемых формулой, с опытом. В том же 1979 г. совершенно по-новому А.Д.Сахаров получил хотя и грубую, но физически прозрачную оценку константы взаимодействия кварков с глюонами [10].

IV

Ряд интересных идей был выдвинут и разрабатывался А.Д.Сахаровым и в других проблемах теории частиц и общей теории относительности.

а)В работе [11] и в написанных впоследствии «Дополнениях» к ней [12] выдвинута глубокая и оригинальная идея о природе сил тяготения между телами. Подобно тому, как силы Казимира (электромагнитное притяжение макроскопических тел, разделенных малыми промежутками) возникают из-за изменения флуктуаций электромагнитного вакуума под влиянием присутствия тел, гравитационные силы между телами, как выводит Сахаров, связаны с изменением вакуумных флуктуаций гравитационного поля, вызываемых искривлением пространства-времени телами. Такой подход не только воспроизводит на первом этапе обычную теорию тяготения Эйнштейна, но и объясняет малость сил тяготения по сравнению с электромагнитными силами.

б)Работа [13]- одна из первых, где высказана гипотеза о том, что заряд частицы есть топологическое число. Здесь элементарная частица рассматривается, как сложная система с совершенно своеобразной топологией, причем и этот вопрос увязывается с гипотезой А.Д.Сахарова о космологической СРТ-симметрии Вселенной.

в)Следует отметить также работу [14], в которой гипотеза кварк-мюонных токов, введенных в работе [1], конкретизируется и применяется к процессу распада Ко частиц.

V

Таким образом, в области теории частиц, космологии и теории тяготения А.Д.Сахаров выдвинул и разработал ряд идей, отличающихся смелостью, оригинальностью и отвечающих наиболее существенным современным проблемам.

Особо следует акцентировать внимание на комплексе работ, объясняющих барионную асимметрию Вселенной на основе гипотезы о нестабильности барионов и выведенные отсюда космологические следствия фундаментальной значимости. Разумеется, эти работы широко используются в советской и зарубежной научной литературе. Однако и более «земные» результаты, — массовая формула, успешно предсказывающая массы новых частиц (см. раздел III), и, с другой стороны, работы по принципиальным вопросам теории тяготения и др. (см. в разделе IV) не должны быть упущены при рассмотрении итогов научной деятельности А.Д.Сахарова за рассматриваемый период.

Литература

1. СахаровА.Д.Нарушение СР-инвариантности, С-асимметрия и барионная асимметрия Вселенной. — Письма в ЖЭТФ. 1967, т.5, c.32.

2. Сахаpов А.Д. Баpионная асимметpия Вселенной. — ЖЭТФ. 1979, т.76, с.1172.

3. Сахаров А.Д. "Антикварки во Вселенной". Сборник "Проблемы теоретической физики", посвященный 60летию Н.Н.Боголюбова. М., Наука, 1969. с.35.

4. Weinberg. Closing talk at the Symposium "The Universe of Large Red Shifts" at the N. Bohr Inst., Copenhagen, Center for Astrophysics, preprint № 1251 (1979).

5. Сахаров А.Д. Многолистная модель Вселенной. Препринт ИПМ № 7, 1970.

6. Сахаров А.Д."Космологические модели Вселенной с повоpотом стpелы вpемени". — ЖЭТФ. 1980, т. 79, с.689.

7. Сахаров А.Д., Зельдович Я.Б. — Ядерная физика. 1966, т. 4, с.395.

8. Сахаров А.Д. Массовая формула для мезонов и барионов с учетом шарма. — Письма в ЖЭТФ. 1975, т.21, с.554; Препринт ФИАН. № 31, 1975.

9. Сахаров А.Д. Массовая формула для мезонов и барионов (1979; направлено в печать). Опубликовано в ЖЭТФ. 1980, т.78, с.2112. — Пpимечание 1991 г.