Астрофизика – и ее понятия. Вселенная бесконечная и вечная с постоянно эволюционирующим населением


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






Вселенная бесконечная и вечная с постоянно эволюционирующим населением



В 1912 г. Хаббл открыл явление красного смещения (чем дальше галактика, тем больше смещено её излучение в красную сторону), а в 1929 г. сформулировал закон линейной зависимости расстояния до галактики от её красного смещения:

,                                                                                (1)


(r - расстояние, c - скорость света, H - постоянная Хаббла, z - красное смещение).


Хаббл установил взаимосвязь между расстоянием r и величиной красного смещения z на интервале расстояний 4•1019 ≤ r ≤ 4•1020 км. Формула (1) была чисто эмпирической и никакой теоретической базы Хаббл под неё не подводил.



В настоящее время формулу (1) стали применять на расстояниях почти на пять порядков больших той области значений r, где формула опытно подтверждена наблюдениями Хаббла. С научной точки зрения такая далёкая экстраполяция является недопустимой. Всякая теория может быть с уверенностью истинной только в узких пределах варьирования значения величин, для которых она проверена наблюдениями и экспериментом. Что можно получить, бездумно экстраполируя теорию за пределы проверенного, схематически иллюстрируется рисунком 1.


Рис. 1








Кроме того, зависимость (1) стали интерпретировать как свидетельство разлёта галактик. Но если что-то разлетается, то должна быть точка, с которой начался разлёт. Так возникла гипотеза Большого Взрыва - рождение Вселенной из точки.



Попытка объяснить наблюдаемые красные смещения галактик их разлётом вследствие Большого взрыва, вскоре столкнулась с наблюдениями, противоречащими данной гипотезе. Были получены фотографии взаимодействующих галактик, связанных отчётливо видным газовым перешейком, но с резко различающимися красными смещениями. Газовый перешеек свидетельствует о физической близости галактик, а их красные смещения таковы, что если следовать закону (1), то их физическая близость абсолютно исключается. Примеры таких галактик приведены на рис.2 (NGC7603, http://ned.ipac.caltech.edu/level5/Arp/Arp_contents.html) и рис.3 (двойной радиоисточник 3C343.1, http://bourabai.kz/arp/double.htm). В атласе пекулярных галактик Арпа можно найти много других подобных примеров.


          Рис. 2 (Слева)                 Рис. 3 (Справа)










Наличие даже одного единственного такого наблюдения опровергало бы утверждение о линейной зависимости (1). Но наблюдение, как видим, было не единственное. Кроме того, вскоре обнаружились и другие несоответствия, потребовавшие для объяснения результатов наблюдений ввести гипотетические сущности - тёмную материю и тёмную энергию. Стало ясно, что следует искать другое объяснение взаимосвязи между z и r, отличное от гипотезы Большого взрыва. Было предпринято множество попыток найти альтернативное объяснение красного смещения. Последним по времени является объяснение, найденное В.М. Антоновым. Он выдвинул следующую гипотезу: красное смещение излучения галактики вызывается сочетанием излучения газа, аккрецирующего из межгалактического пространства на ядро галактики, и неустранимого свечения ночного неба (так называемый фон ночного неба). Более подробное изложение этой гипотезы Антонова дано http://astrogalaxy.ru/857.html


Гипотеза Антонова о природе красного смещения галактик и квазаров оказалась очень продуктивной. Она позволила объяснить различие красных смещений галактик, связанных газовым перешейком. Из гипотезы Антонова следовало, что красное смещение z галактики зависит не только от расстояния r до наблюдателя, но и от массы галактики M:


,                                                                                (2)


Из (2) следует, что меньшая по массе галактика при прочих равных условиях будет иметь большее красное смещение. Это соответствует рисункам 2 и 3, на каждом из которых меньшая галактика имеет большее красное смещение.


Кроме того, из формулы (2) вытекает дополнительная информация: закон Хаббла в форме (1) верен лишь статистически для совокупности галактик разных масс; для отдельно взятой галактики закон Хаббла будет, вообще говоря, не верен.


Замечание. Гипотеза Антонова позволила объяснить множество тонких особенностей наблюдательных данных, об объяснении которых в рамках гипотезы Большого взрыва не могло быть даже речи. Приведём их неполный список:

  • 1. Существование взаимодействующих объектов с разными красными смещениями;
  • 2. Изменение расстояний между близкими объектами со скоростью, превышающей скорость света;
  • 3. Причина, по которой наблюдается сверхвысокая мощность излучения квазаров;
  • 4. Причина отсутствия квазаров, относительно близких к наблюдателю;
  • 5. Причина, по которой у радиогалактик и квазаров есть спектры излучения, а у нормальных галактик спектры излучения отсутствуют;
  • 6. Причина, по которой амплитуда переменности квазаров столь велика;
  • 7. Существование у одной галактики различных серий в спектре с неодинаковыми красными смещениями;
  • 8. Причина неравенства красных смещений, определённых по эмиссионным и абсорбционным линиям одного и того же объекта;
  • 9. Причина большого разброса квазаров в диаграмме Хаббла красное смещение - звёздная величина;
  • 10. Существование в диаграмме красное смещение - звёздная величина скачка ? 0,2 между красными смещениями радиогалактик и нормальных галактик;
  • 11. Объяснение характерных особенностей зависимости числа квазаров от красного смещения;
  • 12. Существование "странного периода осцилляций" Т=160,01 мин., проявляющегося на Солнце и некоторых квазарах;
  • 13. Причины существования во многих случаях "надреза" эмиссионных линий с шириною надреза около 150км/с;
  • 14. Причины, по которой галактики скоплений имеют повышенное красное смещение по сравнению с галактиками поля;
  • 15. Причины убывания плотности галактик в пространстве с ростом расстояния до них;
  • 16. Объяснение существования объектов с возрастом, превышающим возраст Вселенной;
  • 17. Причины, по которым при z ~ 0,5 активных галактик значительно больше, чем при малых z;


Далеко не полный список особенностей наблюдений, получивших объяснение в рамках гипотезы Антонова, даёт основание для перевода этой гипотезы в ранг экспериментально обоснованной теории "Природа красного смещения галактик и квазаров". Но если согласиться с тем, что теория Антонова верна, то теория Большого взрыва должна быть признана ошибочной, а вместе с ней следует признать ошибочной и стандартную модель, и саму ОТО.


Разумеется, приверженцы ОТО немедленно выложат три своих главных козыря, считающиеся основными подтверждениями концепции Большого Взрыва:

  • 1. объяснение высокой распространенности гелия ( ~ 25% общей массы);
  • 2. наличие микроволнового фонового излучения;
  • 3. соотношение между числом фотонов и барионов (109 : 1 в пользу фотонов).


Ну что ж, придётся поискать объяснение этим трём истинам за пределами стандартной модели.


Вопрос о процентном содержании гелия и других элементов был в общих чертах решён ещё в 1963 году, когда Ханнес Альфвен предложил модель плазменной Вселенной. На основании этой модели Альфвен вывел существование ячеистой структуры Вселенной, открытой затем лишь в 1991 году. Плазменная Вселенная Альфвена представляла собой нерасширяющуюся вечную Вселенную с постоянно эволюционирующим населением. Сегодня уже никто не может спорить, что практически вся материя Вселенной представляет собой плазму (полностью или частично ионизованный газ). Звёзды, межзвёздный и межгалактический газ представляют собой плазму. Даже холодные водородные облака на периферии галактик есть холодная низкоионизованная плазма. В сочетании с галактическими и межгалактическими магнитными полями, существование которых теперь уже тоже никто не оспаривает, это определяет макроскопическую структуру галактик (см. http://www.astrogalaxy.ru/869.html). Теория плазменной Вселенной, безусловно, заслуживает серьёзного изучения. Но в момент создания теории Альфвена ей был оказан очень холодный приём (как впрочем, и любой другой теории, альтернативной ОТО). И даже сегодня в Интернете сведения по плазменной космологии блокируются. А между тем, с процентным содержанием элементов в самой Стандартной модели не всё благополучно. В составе звёзд изотопа лития Li-6 зафиксировано в 1000 раз больше, чем предсказывает общепринятая модель нуклеосинтеза, основанная на физике Стандартной модели. В http://www.znanie-sila.su/?issue=articles/issue_852.html&r=1 отмечается, что "проблема лития ставит перед космологией проблему выбора: либо признать, что уровень собственного понимания физики звезд явно недостаточен, либо отказаться от Стандартной модели".


Переходим к вопросу о микроволновом фоновом излучении. В 2007 г. была издана книга А.В. Рыкова "Вакуум и вещество вселенной", где впервые на основании опытных данных было показано, что вакуум заполнен диполями, которые вследствие поляризации выстраиваются в кубическую кристаллическую решётку, заполняющую всё мировое пространство (рис.4). Длина стороны решётки rв=1.3987631 • 10-15м, что в 37832 раз меньше радиуса атома водорода. Пространство между зарядами решётки заполнено магнитным континуумом, потенциальным источником инерции и всех масс Вселенной. Вот эта сущность - безмассовая зарядовая решётка плюс пронизывающий её магнитный континуум - и есть эфирная среда, в которой распространяется свет и происходят все прочие события Вселенной. В настоящее время издана новая редакция книги, исправленная и дополненная http://www.worldspace.nm.ru/ru/index.html. В силу квантовых эффектов, делающих устойчивой любую кристаллическую решётку, зарядовая решётка вакуума также обладает высокой степенью упругости и прочности. Непрерывная бомбардировка зарядовой решётки гамма-квантами вызывает дрожание узлов решётки. Это дрожание и создаёт микроволновое фоновое излучение. Таким образом, фоновое "реликтовое" излучение на самом деле является белым шумом вакуума.


Рис. 4










И, наконец, последнее: следует обсудить соотношение между числом фотонов и барионов 109 : 1.


В теории В.М. Антонова "Природа красного смещения галактик и квазаров" и в теории Ханнеса Альфвена "Плазменная космология" речь идёт о нерасширяющейся и вечной Вселенной с постоянно эволюционирующим населением. Такие вселенные принято называть стационарными. Что же касается теории А.В.Рыкова, то открытая им структура вакуума также совместима с идеей стационарной вселенной. В литературе встречается утверждение, что в стационарной вселенной нет механизма, обеспечивающего преобразование излучённой энергии обратно в массы: "В стационарных моделях, перечисленных выше, я не нашёл процесса, показывающего как энергия, излученная в мировое пространство, возвращается к массивным объектам и их системам. (http://darkenergy.narod.ru/altru.html, с.6)". Вопреки этому утверждению, теория Рыкова объясняет механизм преобразования излучения в массу (http://astrogalaxy.ru/877.html). Под воздействием бомбардировки вакуума гамма-квантами из него непрерывно выбиваются массы и антимассы (которые тоже идут на строительство масс). Из этих элементарных масс формируется весь наблюдаемый нами мир с его галактиками и звёздами. Взрывы звёзд и активных областей галактик, фонтанирующие джеты галактик непрерывно пополняют запас гамма-квантов, необходимых для рождения масс из магнитного континуума. Массы рождают новые звёзды и галактики. Так работает механизм круговорота масс во Вселенной. В вечной Вселенной, снабжённой механизмом круговорота масс, непременно установится равновесное отношение числа фотонов и барионов. Пока ещё никто не занимался подсчётом, каково это отношение в стационарной вселенной. Но следует ожидать, что оно будет иметь именно наблюдаемое значение 109:1.


Замечание. Выше было отмечено, что структура вакуума, открытая Рыковым, совместима с идеей стационарной Вселенной. Однако учение Рыкова содержит ещё один момент, который на первый взгляд противоречит идее стационарности Вселенной. Для объяснения явления гравитации Рыков постулирует неравенство зарядов (+) и (-). В этом случае гравитация есть особая форма обычного электрического взаимодействия по закону Кулона. Притяжение, найденное по закону Кулона, и притяжение, найденное по закону Ньютона, будут равны между собой. Если в больших объёмах материальные тела отсутствуют, то возникнет кулоновское самоотталкивание (антигравитация). Антигравитация может проявиться и при большой разреженности пространства, то есть когда материальные тела есть, но их недостаточно. Самоотталкивание, в принципе, может вызвать расширение Вселенной. Но нужно сразу отметить, что предположение А.В. Рыкова о возможном возникновении самоотталкивания в Космосе не имеет ничего общего с теорией Большого Взрыва. Теория Большого Взрыва предполагает возникновение Вселенной из точки с последующим обязательным разлётом масс. Теория гравитации Рыкова не утверждает, что Вселенная обязательно неограниченно расширяется, а только допускает такую возможность при недостатке масс. Исходя из теории Рыкова допустимо предположение, что состав Вселенной так сбалансирован, что в целом она стабильна. Однако в стабильной Вселенной могут периодически возникать отдельные неустойчивые области, в которых происходит расширение или сжатие. Есть предварительные соображения в пользу того, что с учётом механизма образования масс, в областях с недостатком масс будет происходить более интенсивное рождение масс и нестабильное состояние данной области Вселенной быстро преобразуется в стабильное. То есть эфир - это система с отрицательной обратной связью. Если эти предварительные соображения верны, то и при несимметрии зарядов +/- Вселенная будет стабильной. Во всяком случае, этот вопрос требует отдельного подробного рассмотрения в дальнейшем.


По поводу несимметрии зарядов +/- нужно отметить следующее. Хотя в в самое последнее время в проводимых экспериментальных исследованиях стали появляться результаты, дающие основание усомниться в симметрии мира и антимира (http://vlasti.net/news/138765), пока нет данных, однозначно говорящих о неравенстве зарядов (+) и (-). Но даже если такие данные появятся, это ещё не будет означать, что Вселенная расширяется.


Далее предстоит обсудить вопрос, может ли Вселенная быть бесконечной. Известно, что ньютоновская теория тяготения приводит к гравитационному парадоксу - бесконечным значениям гравитационного потенциала в бесконечной Вселенной, заполненной бесконечным количеством вещества. Но так происходит только в абсолютно пустом пространстве теории относительности. Если же мировое пространство заполнено эфиром, то следует учитывать, что эфир - это материальная среда, в которой протекают всевозможные случайные процессы, влияющие на структуру, обуславливающую гравитацию. Неизбежные статистические процессы, протекающие в среде эфира, приводят к тому, что начиная с некоторого расстояния, гравитационная сила начинает быстро уменьшаться. И как только она станет настолько малой, что белый шум вакуума сможет её забить, действие силы гравитации заканчивается. Иными словами, при наличии эфира сила гравитации имеет конечный радиус действия (http://www.astrogalaxy.ru/867.html).


Из конечности радиуса действия сил гравитации вытекает, что сингулярность, а значит и Большой Взрыв во Вселенной невозможны. Действительно, как бы велика ни была некоторая масса, в неё могут стянуться гравитацией только те массы, расстояние до которых не превышает радиуса гравитации данной массы. Все же прочие массы Вселенной останутся на своих прежних местах. Тем самым исчезает вытекающий из закона Ньютона гравитационный парадокс, а также вывод ОТО относительно неустойчивости стационарной вселенной. Следовательно, при наличии эфира Вселенная может быть вечной, бесконечной и заполненной бесконечным количеством вещества. И в такой Вселенной не возникнет гравитационный парадокс, нет угрозы возникновения сингулярностей и Больших взрывов, нет надобности изобретать тёмную материю и тёмную энергию и предпринимать попытки объединить релятивизм с квантовой механикой с помощью спекулятивных теорий.





1. Подготовлено проектом 'Астрогалактика'
2. Публикация проекта, 11 июля 2012 года
3. Автор статьи Л.М. Топтунова
для проекта 'Астрогалактика'



Главная страница раздела

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

Hide|Show