Астрофизика – и ее понятия. Сила, о которой никто ничего не знает


Карта сайта

            
Астрономия
древнейшая из наук
 Античная астрономия
 Хронология астрономии
 Современная астрономия
Основы астрономии
 Начала астрономии
 Время и небесная сфера
 Созвездия
 Движение небесных тел
 Астроприборы
 Астрофизика
 Обзоры астрооборудования
 Астрономические наблюдения

Общая астрономия
 Солнечная система
 Звезды
 Наша Галактика
 Внегалактическая астрономия
 Внеземные цивилизации
 Астрономы мира и знаменательные даты

Дополнительно
 Форумы Astrogalaxy.ru
 Астрономия для детей
 Планетарии России
 Это интересно
 Новости астрономии
 О проекте






Сила, о которой никто ничего не знает


Сила, о которой никто ничего не знает

В последнем номере "Независимой газеты" опубликована статья "И все-таки она расширяется" с красноречивым подзаголовком "Десять миллионов за силу, о которой никто ничего не знает" (http://www.ng.ru/science/2011-10-12/11_expanding.html). Речь в ней идёт о тёмной энергии (антигравитации). История появления тёмной энергии и тёмной материи в космологии такова. Датой рождения Теории Большого Взрыва (ТБВ) можно считать выход в 1948 г. работы Г.А. Гамова о "горячей вселенной". Теория была построена на нестационарном решении А.Фридмана для уравнения ОТО. Тридцать три года физики пытались получить из ТБВ с помощью известных законов физики результат, хоть в какой-то мере походящий на реальность. Ничего не получалось. Ни по возрасту, ни по размерам их теоретическая Вселенная не походила на то, что в реальности наблюдали астрономы. Для подгонки расчётного к наблюдаемому в 1981-82 г. была введена антигравитация, которая предположительно действовала с момента взрыва, а также детально был разработан сценарий раздувания (инфляции) Вселенной в первые мгновения после взрыва. К слову сказать, антигравитация в ту пору тёмной энергией ещё не называлась.

Однако очень скоро стало понято, что антигравитация за довольно короткий срок раздует новорождённую Вселенную до немыслимых размеров. Поэтому инфляцию физики условились прекратить в момент 10-33 секунды от момента взрыва. Но дальше опять ожидала неприятность. И без антигравитации, по инерции, Вселенная продолжала бы быстро увеличиваться и к настоящему времени опять-таки достигла бы немыслимых размеров. Посовещавшись, физики в 1983 г. ввели тёмную материю, которая своей гравитацией задерживала бы слишком быстрое расширение Вселенной. Тёмная материя обладала невиданными дотоле свойствами: прямыми наблюдениями тёмную материю обнаружить никак нельзя, так как она не испускает ни электромагнитного ни нейтринного излучения. Одним словом, физиками была совершена подгонка решения под ответ и проконтролировать их в силу ненаблюдаемости введенной сущности невозможно. Полтора десятка лет у астрофизиков всё было спокойно. Но в 1998 г. опять появилось тревожное сообщение - то самое, о котором говориться в начале этой статьи и за которое авторам сообщения присудили Нобелевскую премию. Суть сделанного сообщения такова: сверхновые типа I в самых удалённых галактиках светили слабее, чем того требовали расстояния до этих галактик, вычисленные на основании ранее установленного значения параметра Хаббла. Значит, опять требовалась корректировка параметра Хаббла. Из этого был сделан вывод, что Вселенная не просто расширяется, а расширяется с ускорением. Это требовалось объяснить, поэтому опять вспомнили про антигравитацию, только на этот раз ей дали название тёмная энергия.

Замечание. Сверхновые - это звёзды, светимость которых при вспышке превышает светимость Солнца в десятки и сотни тысяч раз. Вспыхнувшая звезда достигает максимума светимости в течение нескольких дней, затем несколько суток светимость её максимальна, а потом резко убывает (рис. 1).


Рис. 1





Отмечены случаи, когда светимость сверхновой в несколько раз превышала суммарную светимость материнской галактики. Сверхновые звёзды бывают двух типов. Определение расстояния до галактики со вспыхнувшей сверхновой производят по сверхновым I типа. Светимость сверхновой I определяют по её спектру. Сравнение светимости звезды с видимой её величиной сразу же даёт расстояние до сверхновой, а значит и до галактики, в которой она расположена.

Так что же произошло за 15 лет с 1983 года (дата введения тёмной материи), до 1998 года (дата введения тёмной энергии)? Ведь и раньше по сверхновым определяли расстояние до самых далёких галактик, этот метод давно апробирован. И никаких поводов для тревоги не было. Для Вселенной 15 лет - ничтожно малый срок, так что во Вселенной за 15 лет ничего измениться не могло. Но ведь что-то же изменилось! Обнародованные результаты были получены независимо двумя соперничающими группами учёных и тщательно перепроверены. Поэтому оснований им не доверять не было. Но и объяснить это было невозможно. Впрочем, возможно: нужно просто в очередной раз подкорректировать свойства Вселенной так, чтобы решение задачи сошлось с ответом в конце учебника. Что и было сделано. Было объявлено, что во всём виновата тёмная энергия - антигравитация. Все пришли в восторг от невиданного открытия и открывателей наградили Нобелевской премией.

Так всё-таки, что же произошло за 15 лет? А произошёл научно-технический прорыв, резко увеличивший возможности инструментария астрономов. Вследствие этого горизонт, отделяющий наблюдаемые в настоящий момент объекты от ненаблюдаемых отодвинулся почти на порядок. В семидесятых-восьмидесятых годах прошлого столетия наблюдаемая часть Вселенной имела радиус 1023 км. А сегодня она составляет не менее 93 миллиардов световых лет, то есть 8,8·1023 км (http://ru.science.wikia.com/wiki).

Вот тут-то и сказалась в очередной раз неадекватность модели Большого Взрыва, используемой для изучения Вселенной (http://astrogalaxy.ru/856.html). Если учесть, что красное смещение вызывается не разбеганием галактик, а сочетанием двух факторов (аккреция + фон ночного неба, (http://astrogalaxy.ru/857.html), то получим простое и естественное объяснение несовпадения расстояния до далёких галактик, вычисленного на основании закона Хаббла и по сверхновым I.

Аккреционно-фоновое объяснение красного смещения позволяет получить закон Хаббла в форме (1):

,                                   (1)


Эта зависимость подобна классическому закону Хаббла (2)

,                                     (2)

Сформулируем некоторые следствия, вытекающие из соотношений (1) и (2).

  • 1. Закон Хаббла (1) верен только статистически для совокупности галактик разных масс. Для отдельно взятой галактики закон Хаббла (1), вообще говоря, не верен.
  • 2. В группе равноудаленных от наблюдателя галактик (r = const) галактики малых масс имеют завышенное красное смещение z, а галактики больших масс - заниженное.
  • 3. Используя классический закон Хаббла (2) для определения расстояний до галактик больших масс, мы занижаем расстояние до этих галактик, так как z для них заниженное.

Свойство 1 было известно давно. Свойства 2 и 3, судя по доступным источникам информации, не было известны. Именно со свойством 3 и столкнулись открыватели "тёмной энергии". Резко увеличившиеся возможности инструментария астрономов позволили заглянуть им гораздо дальше, чем это было 10-20 лет тому назад. На таких больших расстояниях галактики малых и средних масс уже не видны, а фиксируются только самые большие галактики с большими массами. В соответствии со свойством (3) расстояние до них, вычисленное по классическому закону Хаббла (2) оказалось заниженным. А сверхновые I показали правильное расстояние - бо́льшее, чем по закону (2). Вот и вся коллизия, приведшая к открытию ускоренного расширения Вселенной и тёмной энергии.

Теория Большого Взрыва предполагает возникновение Вселенной из точки с последующим обязательным разбеганием галактик. Но в настоящее время для категорического утверждения о расширении Вселенной, в смысле разбегания её галактик, оснований не имеется. Для подтверждения сказанного можно указать на разработанную А.В.Рыковым теорию гравитации, (http://astrogalaxy.ru/850.html). Эта теория также допускает возможность расширения Вселенной при недостатке масс. Однако допустимо предположение, что состав Вселенной сбалансирован таким образом, что в целом она устойчива, хотя в устойчивой в целом Вселенной могут периодически возникать отдельные неустойчивые области, в которых происходит локальное расширение или сжатие. Можно возразить, что уже и так разработано слишком много ничем не доказанных теорий гравитации и теория Рыкова просто пополнила их ряды. Это не совсем так. Принципиальное отличие теории Рыкова от многих других состоит в том, что в ней предложен эксперимент, который может доказать, или опровергнуть данную теорию. Принципиальная схема эксперимента изложена в (http://old.membrana.ru/articles/readers/2003/12/06/142500.html)

Что же касается теории Большого Взрыва и теории Инфляции, то таких экспериментов для них не предлагается. Каждая из этих теорий, объясняя некоторые явления, порождает в ещё большем количестве новые куда более сложные проблемы. В теории Инфляции уже дошли до введения многомерных пространств и множественных вселенных. Но много вселенных - много проблем. Тут бы с одной Вселенной разобраться. К тому же, несмотря на огромную сложность названных теорий, они не могут объяснить ряд давно известных астрономам наблюдений:

  • 1. Почему вопреки теории Инфляции для объяснения кривых вращения нашей Галактики не нужна гипотеза о тёмной материи, так как у неё достаточно обычной барионной материи (http://www.roscosmos.ru/main.php?id=149).
  • 2. Почему среди взаимодействующих галактик есть галактики с разными красными смещениями (http://www.haltonarp.com/articles/research_with_Fred), хотя согласно ТБВ этого быть не может.
  • 3. Почему в спектрах квазаров наблюдаются серии линий с разными красными смещениями. Ведь следуя теории Большого Взрыва это должно означать, что квазар удаляется от нас с несколькими разными скоростями. [Воронцов-Вельяминов Б.А., Внегалактическая астрономия. - М, 1978, 429].
  • 4. Как объяснить обнаружение скоростей расхождения квазаров, превышающих скорость света [Келлерман, Шаффер (Kellerman K.I., Shaffеr D.B.), 1977, "Evol. galaxies et impl. Cosmolog. Colloq.) Paris, 1976", 347].

А между тем, аккреционно-фоновое объяснение красного смещения позволяет получить простое и естественное объяснение перечисленных выше фактов, а также многих других наблюдательных фактов, здесь не перечисленных.





1. Подготовлено проектом 'Астрогалактика'
2. Публикация проекта, 22 октября 2011 года
3. Автор статьи Л.М. Топтунова
для проекта 'Астрогалактика'



Главная страница раздела

Copyright © 2004 - 2016, Проект 'Астрогалактика' • выпущен 12.07.2004

Hide|Show