Астрофизика и ее понятия. Как астрофизика пришла к Большому взрыву и куда идти дальше

«Никаким количеством экспериментов нельзя доказать теорию; но достаточно одного эксперимента, чтобы ее опровергнуть». Это афоризм Эйнштейна. Вот тут приведены 4 астрономических наблюдения, каждое из которых опровергает гипотезу Большого взрыва. А поскольку Большой взрыв есть логическое следствие общей теории относительности (ОТО), то каждый из четырёх примеров опровергает ОТО.

Конечно, Альберт Эйнштейн (1879-1955) об этих примерах знать не мог. Атлас пекулярных галактик Х. Арпа, в котором приведены взаимодействующие галактики с разными красными смещениями, был опубликован только в 1966 году. Изменение расстояния между квазарами со скоростью, превышающей скорость света [1], были зафиксированы только в 1976 г . Cерии спектральных линий, с различными красными смещениями у одной и той же галактики [2], обнаружены только в 1979 г. Но современным астрофизикам об этом ведь уже известно!

Напомним, как развивались события в период становления общей теории относительности.

1916 г. Создана общая теория относительности (ОТО).

1917 г. Эйнштейн обнаружил, что согласно ОТО Вселенная должна либо расширяться, либо сжиматься. Считая, что Вселенная должна быть стационарной, Эйнштейн добавил в уравнения космологическую постоянную («лямбда-член»), обеспечивавшую стационарность Вселенной. Предполагалось, что это очень малая величина и её влияние будет проявляться лишь на очень больших масштабах порядка размеров скопления галактик.

1920 г. Сделано заявление Эйнштейна: «…Общая теория относительности наделяет пространство физическими свойствами, таким образом, в этом смысле эфир существует» (речь, произнесенная 5 мая в Лейденском университете).

1922 г. А.Фридман нашел нестационарное решение уравнения Эйнштейна, согласно которому Вселенная расширяется.

1929 г. Хаббл сформулировал закон, устанавливающий взаимосвязь между расстоянием и величиной красного смещения для ближайших тридцати галактик.

1931 г. Ознакомившись с законом Хаббла, Эйнштейн отказался от космологической постоянной в уравнениях ОТО, назвав её «величайшей ошибкой своей жизни». Этим отказом было предопределено, что ОТО и любые модификации этой теории, сделанные впоследствии другими авторами, всегда будут описывать только нестационарную Вселенную. «Релятивистская теория гравитации» А.А. Логунова – одна из таких модификаций ОТО.

Итак, из перечисленных событий 1916-1931 годов можно сделать заключение, что основываясь на интуиции, Эйнштейн полагал, что:

а) Вселенная должна быть стационарной;

б) Для того, чтобы пространство обладало физическими свойствами, должен существовать эфир.

Современники Эйнштейна утверждали, что он обладал выдающейся физической интуицией. Однако два указанных выше интуитивных предвидения (не исключено, что верных) были им отвергнуты. Почему? Причина – ошибки, накопившиеся в генном коде самой физики, в результате наслоения неточностей, мелких ошибок и неполного взаимопонимания в среде физиков-предшественников Эйнштейна. Что же касается ошибок, накопленных предшественниками Эйнштейна, то они до сих пор остаются незамеченными. Это и даёт основание назвать их ошибками в генном коде физики. Подробный анализ процесса накопления ошибок дан в работе Н.К. Носкова «Явление запаздывания потенциала». Далее приводится сжатое изложение фрагментов этой работы.

Начиная с Декарта и Ньютона, вплоть до начала 20-го века, в физике утвердилась точка зрения, что взаимодействия между телами передаются через среду (эфир), находящуюся между ними. Эта среда должна иметь все свойства материи. Потенциал взаимодействия между телами передаётся с конечной скоростью, зависящей от свойств передающей среды и от механизма, с помощью которого это взаимодействие происходит. Однако дальше констатации этого факта исследователи не шли.

Первым о последствиях существования конечной скорости взаимодействия задумался К.Ф. Гаусс. В 1835 г. он вывел закон динамики электромагнитного взаимодействия частица – частица, зависящий от относительной скорости взаимодействующих частиц. Рассуждения Гаусса сводились к следующему:

«Если скорость распространения потенциала взаимодействия конечна, то к движущемуся телу он приходит с некоторым запозданием, поскольку с момента движения его от первого тела, второе переместилось в другую точку, где закон взаимодействия для неподвижных тел предусматривает приход потенциала с несколько другим значением. Чем больше абсолютная скорость между телами, тем больше запаздывание потенциала. При достижении скорости, равной скорости взаимодействия, происходит полное запаздывание (потенциал от первого тела не может достичь второго) и взаимодействие тел отсутствует, его сила равна нулю».

В электромагнитном поле скорость взаимодействия равна скорости света c. Поэтому если скорость v между телами по соединяющей их линии равна скорости c, сила взаимодействия тел исчезает. В уравнение Гаусса входил коэффициент запаздывания потенциала пропорциональный (v/c)².

Гаусс пришел к выводу о том, что закон взаимодействия от скорости должен зависеть от его механизма. Но поскольку его невозможно пока выявить, то проверку эвристически найденных законов нужно обеспечивать наблюдениями, экспериментами и эмпирическими законами.

Выведенный Гауссом закон был не совсем точен, поскольку он не учёл, что взаимодействующие частицы могут двигаться по отношению друг к другу с ускорением (в этом случае возникает излучение).

Гаусс умер, не успев опубликовать своего открытия. Но он успел послать письмо в Лейпциг своему младшему коллеге и другу Веберу. В письме Гаусс изложил физические соображения, приведшие к выводу уравнения.

Вебер уточнил закон Гаусса и опубликовал его в 1846 г. Однако он не счёл нужным излагать физические соображения, приводящие к выводу уравнения, а опубликовал голый математический формализм. Это было серьёзным просчётом. Идея Гаусса не была понята. Два ведущих физика того времени (Гельмгольц и Максвелл) восприняли формализм Вебера превратно. Не как закон распространения взаимодействия зарядов с конечной скоростью, а как дальнодействие, т.е. мгновенное распространение взаимодействия на бесконечное расстояние. Более того, Гельмгольц усмотрел в предложенном законе нарушение закона сохранения энергии. Он выступил с резкой критикой. Это надолго задержало распространение правильной физической идеи.

Однако еще более негативную роль в отвержении законов запаздывания потенциала сыграл, как ни странно, еще один знаменитый и влиятельный ученый – физик Г. Лоренц. В 1892 г. при выводе закона электродинамики частица-поле он потерял (v/c)². Ели бы не был потерян запаздывающий потенциал, он бы уменьшал силу взаимодействия сообразно отношению (v/c)².

Первым заметил аномальные отклонения от закона классической механики в движении электронов в поперечном магнитном поле Дж.Дж. Томсон. Это произошло в 1881 г. Свои наблюдения он соотнес лишь с законами классической механики, а применить электродинамику у него и в мысли не приходило, по причине того, что соображения Гаусса ему были неизвестны, закон Вебера был непонятным формализмом, а до электронной теории Лоренца оставалось еще 11 лет. Он пришел к выводу как бы лежащему на поверхности: с ростом скорости электронов растет их масса.

Когда в 1902-1903 гг. Кауфман повторил эксперименты Дж.Дж. Томсона, он уже не задумывался о причинах аномальных отклонений в движении электронов. Его задачей было нахождение эмпирического закона. И здесь произошло удивительное совпадение: закон предполагаемого изменения массы электрона приблизительно совпал с множителем Лоренца, который тот применил как гипотезу сокращения продольных линейных размеров для объяснения «нулевых» экспериментов Майкельсона – Морли. Совпадение было не точным. Сам Лоренц отмечал, что при v > 0,85 с расхождение множителя Лоренца с множителем запаздывающего потенциала становится тем больше, чем больше v. При приближении скорости v к скорости света, множитель Лоренца стремится к бесконечности, а запаздывающий потенциал принимает конечное значение. Формула для его вычисления Н.К. Носковым приводится.

Совпадение закона предполагаемого увеличения массы электрона с множителем Лоренца сыграло решающую роль во введении общего принципа относительности. В 1904 году в статье «Электромагнитные явления в системе, движущейся с любой скоростью, меньшей скорости света» Лоренц приводит все результаты экспериментов Кауфмана и показывает хорошее их согласие с гипотезой об увеличении массы электрона при применении множителя, носящего его имя. В этой же статье он окончательно сформировал идею общего принципа относительности. Формирование и обоснование заблуждений завершилось.

Получается, что по сути Эйнштейн в своей работе не совершал процедуры введения общего принципа относительности. Он постулировал его как свершившийся факт и в явном виде задекларировал пустое пространство. А поскольку последствия этого свершившегося факта были ужасны: рушились все инварианты классической механики; появлялись чудовищные монстры в виде эквивалентности массы и энергии; искусственного симбиоза пространства и времени, которое к тому же еще искривлялось, эффекта близнецов и т.д., работа Эйнштейна сразу попала в центр внимания.

Лишённое эфира, а тем самым лишённое физического смысла пространство уже без долгих раздумий было перенесено Эйнштейном в ОТО. Теперь становится понятным, почему у всех авторов, модифицирующих ОТО (А.А. Логунов, Д.Е. Бурланков и др.), Вселенная либо пульсирует, либо расширяется. Потому что все такие Вселенные лишены эфира. Интуитивное введение Эйнштейном в уравнения ОТО космологической постоянной не было лишено прикладного смысла. Хотя физического смысла оно было лишено.

С 1977 по 2006 гг. в лабораториях различных стран мира (США, Болгария, СССР, Германия, Австралия) была осуществлена целая серия различных экспериментов по измерению однонаправленной скорости света. В статье «Хронология наблюдений эфира» перечислены эксперименты, в которых было зафиксировано движение Солнечной системы относительно эфира. В большинстве случаев зафиксированная скорость равна 200-400 км/с. А скорость Местной группы галактик относительно реликтового излучения, измеренная НАСА, равна ~600 км/с.

Таким образом, есть все основания в модель Вселенной вернуть эфир. Независимо от того, какова природа эфира, введение эфира будет означать

а) Конечность радиуса действия сил гравитации;

б) Стационарность Вселенной.

В стационарной Вселенной повод для введения гипотезы Большого взрыва исчезнет. Но красное смещение излучения галактик останется. Потому что красное смещение – это не теоретический, а опытный факт. И его придётся как-то объяснять без Большого взрыва.

В работе «Недоплеровские объяснения красного смещения в спектрах далёких галактик» отмечается, что предложено очень большое количество недоплеровских объяснений красного смещения. Но большинство астрономов и многие физики придерживаются доплеровской интерпретации красного смещения. Дело в том, что наблюдаемое красное смещение обладает свойством пропорциональности: для любой длины волны красное смещение, равное отношению приращения длины волны к длине волны , имеет одно и то же значение. Этим свойством обладает только доплеровское смещение.

Насколько можно судить по публикациям, кроме гипотезы Большого взрыва предложено только ещё одно доплеровское объяснение красного смещения: сочетание мерцающего фона ночного неба и аккреции межгалактического газа на ядро галактики порождает красное смещение излучения галактики. Аккреционно-фоновый механизм объясняет те наблюдаемые явления, которые в рамках гипотезы Большого взрыва объяснения не имеют. В разделах сайта «Астрогалактика» Новые идеи и альтернативные взгляды в космологии и Некоторые проблемы внегалактической астрономии приведены объяснение следующих наблюдательных фактов:

Всего же в настоящее время с помощью аккреционно-фонового механизма красных смещений удалось впервые дать объяснение 23-м астрономическим наблюдениям.

Для стационарной Вселенной потеряют актуальность следующие темы: Большой взрыв, инфляция, тёмная энергия, чёрные дыры, возраст Вселенной и ряд других направлений. А на первое место выйдет задача познания структуры эфира. Так как именно здесь следует ожидать главный революционный научный прорыв.

С каким активом астрофизика войдёт в этот новый период своего развития? Во-первых, с уверенностью, что эфир – это реальный физический объект. Это уже не мало. Но не только с этим. До настоящего времени считалось, что распространение гравитационного и электромагнитного взаимодействий происходит со скоростью света. Поскольку взаимодействие осуществляется через одну и ту же среду – эфир, то это должно означать, что эфир есть некая однородная бесструктурная среда. Однако американский астроном Том Ван Фландерн («Скорость гравитации. О чём говорят эксперименты») установил следующее.

В силу гравитационной аберрации к радиальной силе гравитации добавляется малый поперечный компонент. При скорости гравитации, равной скорости света, Земля будет вращаться вокруг Солнца не по эллиптической орбите, а по медленно раскручивающейся спирали. Вследствие этого расстояние от Земли до Солнца за 1200 лет должно удвоиться. Ничего подобного не происходит. Орбита планеты Земля, как и орбиты других планет солнечной системы, обладает устойчивостью. Для обеспечения устойчивости орбит скорость распространения гравитации должна быть не менее 10⁸c. Это нижняя оценка скорости гравитации. Из опыта по приёму импульсов пульсаров Фландерном получено точное значение скорости гравитации v_гр = 2•10¹⁰ с. Ван Фландерн специально подчеркивает, что скорость гравитации хотя и очень большая, но всё же конечная. Бесконечную скорость распространения чего-либо он охарактеризовал словом acausal (т.е. это то, что не обеспечивает причинно-следственные связи). Том Ван Фландерн не пытается объяснять, почему скорость гравитации столь велика. Фландерн – блестящий экспериментатор, он просто приводит результаты экспериментов. Объяснение этим результатам должна дать физическая теория гравитации.

Пока же ясно следующее. Эфир – это реальный физический объект, обладающий сложной структурой. Осознание сложности структуры эфира должно иметь для астрофизики такое же значение, какое имело осознание сложной структуры атома для физики.

Литература

1. Подготовлено проектом 'Астрогалактика'
2. Публикация проекта, 2 марта 2015 года
3. Автор статьи Л.М. Топтунова
для проекта 'Астрогалактика'

Главная страница раздела