Доклад на конференции «Science & our future»
Скачать 331.1 Kb.
|
| Стендовый доклад на конференции «Science & our future», Москва, 15-19 мая 2005 года. Фоновое излучение, темная энергия, великое объединение. И.Ю. Горелик, darkenergy@yandex.ru г. Феодосия. Модели Вселенной.Стандартная космологическая модель Вселенной, именуемая далее «Большой Взрыв» (БВ), по мнению автора этой статьи, является ошибочной. Кроме модели БВ, раньше были построены и другие модели: Статичная, Стационарная, Квази-Стационарная, Вселенная Динамического Равновесия, Вечно Молодая Вселенная, Масштабно Расширяющийся Космос и т.п. Причем, за каждым названием кроются десятки моделей, построенных разными авторами: А. Эйнштейн, Эрих Редженер, Фред Хойл, Бонди, Голд, Джайант Нарликар, Луи де Бройль, Вальтер Нернст, Макс Борн, Финлей-Фрейндлих, Н. Козырев, Н. Жук, Мазрелиц и многие другие. Наличие огромного количества моделей, альтернативных модели Большого Взрыва, объясняется тем, что БВ имеет Начало, а это приводит к центризму во времени. Как показала история, все центризмы оказались ошибочными. В последние годы модель БВ приобрела ещё одно отрицательное качество, - для того чтобы состыковать теорию и последние наблюдательные данные теоретикам БВ понадобилось наполнить Вселенную огромным количества новой формы материи, «темной энергии», которую никто никогда не видел. Здесь предлагается новая модель мира, которую имеет свойства и Статичной модели, но пока без тензоров Эйнштейна; и Стационарной, но без рождения вещества в С-поле Хойла; и Модели Динамического Равновесия, если в ней приравнять силы гравитации вещества и антигравитации фонового излучения; и даже модели Большого Взрыва, если к нему добавить приставку Вечный, то есть, не имеющий Начала и имеющий постоянный радиус кривизны. Взрыв, в котором условный возраст Вселенной является константой, T = 13,3 млрд. лет = const, а фактический возраст Вселенной равен вечности. Это Взрыв не из сингулярности, а Вечный Взрыв во временной воронке, когда вещество все время переходит на новый квантовый уровень, а сам уровень тем временем съезжает в воронку на место старого уровня. Наша модель несет также свойства Квантовой Гравитации, хотя пока и на очень примитивном уровне. Но квантовые источники энергии в нашей модели уже получены. Ниже будет показано, что в нашей модели не нужны ни темная материя, ни темная энергия. В нашей модели с ролью темной энергии справляется фоновое излучение (реликтовый фон), а роль темной материи выполняют повторные изображения галактик. Математическая модель мира.Для описания Вселенной на языке математики необходимо создать некоторую математическую модель, которая будет похожа на реальную Вселенную. Подобие модели и реальности будет тем точнее, чем точнее заложенные значения физических констант, чем точнее будут сформулированы физические законы, связующие эти константы. Правильная математическая модель должна дать нам некоторые новые физические константы, или новые связи между константами. Забегая вперед, укажем, что наша модель дает значения гравитационной константы, температуры реликтового фона, и другое. Ясно, что чем шире получаемый спектр констант, и чем шире спектр связей между константами, тем точнее модель, тем лучше модель отображает реальный мир. Основные константы, которые мы вносим в нашу модель это: скорость света, постоянная тонкой структуры, масса протона, постоянная Планка и т.д. Основные связи это: отношение масс протона и электрона, отношение электрических и гравитационных сил, связь между массой и энергией и т.д. В нашей модели пока что никак себя не проявил нейтрон. В нашей модели пока что нет ядра атома и, соответственно, нет ядерных взаимодействий. В нашу модель заложены некоторые дополнительные симметрии, которые позволяют вычислить константу Хаббла, которые позволяют разделить всю шкалу пространственно-временных колебаний на два симметричных диапазона: гравитепловые колебания и электромагнитные колебания. В диапазоне электромагнитных колебаний работает постоянная Планка, квант действия, h; а в диапазоне гравитепловых колебаний работает квант силы, f. Энергия фотона при этом: Eph=ħω=hν, а энергия гравитона: Egr=fλ=ſr. Граница между этими диапазонами попадает на частоту 734Гц, или на длину волны равную примерно 408 км. Но использование метров, секунд, килограмм означает привнесение в модель единиц, надуманных человеком. Поскольку шкала колебаний в нашей модели симметрична, то естественно за единицу длины и времени взять граничные значения шкалы колебаний. За единицу массы удобно взять массу протона, а за единицу заряда - элементарный заряд. После перехода на такую нормированную систему единиц оказалось, что часть физических констант превратилась в единицы, а часть стали равными некоторому числу N или 1/N. Константы, которые не вписались в эту схему: гравитационная константа и постоянная тонкой структуры, которая так и осталась равной 1/137,036. Дальнейший анализ показал, что гравитационная константа в нормированных единицах очень близка к значению: G'=1/exp(α+1/α). В нашей математической модели произведена попытка квантовать пространство-время, указывая, что в трехмерном пространстве в некоторый минимальный промежуток времени, равный комптоновскому времени протона tпр, существует сеть параллельных линий, расстояние между которыми равно комптоновской длине протона λпр. Между линиями в этот момент пространства нет. А в течение промежутка времени в N раз больше, и равного граничному времени между фотоном и гравитоном t0=λ0/c, происходит дискретный переход по N линиям. Каждая из этих линий движется относительно ближайшей соседней линии с минимальной скоростью, равной с/N; повернута относительно соседней на минимальный угол, равный 2π/N; смещена относительно соседней на расстояние в N раз меньше комптоновской длины протона, kλПланк. Таким образом, для микроскопического объекта пространство получает дополнительное измерение: на каждой линии лежит N линий. Макроскопический объект такого дополнительного измерения не имеет, но этот объект может рассуждать об N энергетических уровней, существующих каждой из его составных микрочастиц. Планковская длина λПланк не существует одновременно, но с точностью до числового коэффициента k может быть получена делением комптоновской длины протона на N. При умножении граничной длины на N мы выходим на большую окружность Вселенной X=λ0N, где X=2πR, R - радиус кривизны Вселенной. Математическая модель привела еще к огромному множеству сюрпризов и открытий. Описывая их здесь, мы уйдем от основной темы. Динамика или кинематика? Переходя к геометрии Вселенной нужно выбрать подход либо динамический, либо кинематический. Модель БВ в этом плане оказывается ошибочной: при рассуждении о красном смещении в спектрах галактик говорят о расширении Вселенной, то есть, имеем кинематику; при рассуждении о гравитационном взаимодействии между массивными объектами говорят о силах, то есть, имеем динамику. Чтобы теория была логически верной, нужно использовать везде либо кинематический подход и говорить о расширении пространства, и о его поглощении массами; либо говорить на языке сил: «гравитация», «антигравитация». Разберем эти подходы, применяемые в нашей модели. Кинематический подход. Свет, вещество и пространство есть три формы существования материи. Соответственно, во Вселенной существует замкнутый энергетический круговорот. Энергетические переходы имеют три стадии: А. Гравитации нет. Антигравитации нет. Массивные тела поглощают пространство. Пространство просто исчезает внутри массивных объектов. В результате окружающее пространство ускоряется к массивным объектам: Солнцу, Земле, звездам, астероидам, камням и всем окружающим предметам. Чем больше объект, тем больше энергии он получает на единицу массы. Солнце и другие звезды потребляют (а точнее - перерабатывают) так много энергии, что они ярко светят в видимом диапазоне. Энергия аннигилирующего пространства выделяется повсеместно в массивном объекте, и в том числе, - на поверхности, что можно наблюдать в спектре Солнца, по эндотермическим ядерным реакциям. В стандартных же моделях, реакции синтеза должны протекать глубоко внутри Солнца и никак не проявлять себя на поверхности, а тем более, в эндотермической форме. Менее интенсивное поглощение энергии на один килограмм вещества протекает в планетах. Это объясняет, почему планеты внутри расплавлены, а также объясняет избыточный тепловой поток от планет, превышающий потребляемое тепло от Солнца. Б. Нагретые объекты, звезды и планеты, излучают свою энергию, испуская фотоны различных диапазонов шкалы электромагнитных колебаний. Наиболее горячие объекты выбрасывают частицы: протоны, электроны, нейтрино. Все эти типы излучений наблюдаемы в спектре солнечной радиации. В этой работе также предполагается, что в некоторых объектах не вся потребляемая из пространства энергия идет сразу же к поверхности и излучается в открытое пространство, а наоборот, - часть её расходуется на эндотермические химические реакции, образование нефти, угля, рост кристаллов, эндотермические ядерные реакции и т.д. В Солнце, по-видимому, существует долговременная периодичность накопления и расходования ядерного топлива. В. Свет уходит далеко в открытое пространство и при этом постепенно теряет свою энергию, смещаясь в красную сторону спектра. Пространство забирает эту энергию, расширяется, так что удельная энергия пространства остаётся постоянной. Простейшее объяснение этого процесса следующее. Если пространство расширяется, то расширяется и цуг волн в нём. Длина волны увеличивается, энергия - уменьшается, но согласно закону сохранения и требованию однородности пространства, мы заключаем, что вся потерянная светом энергия идет на зарождение нового пространства со строго определенной удельной энергией. Как только уменьшается поступление света в какую-нибудь область пространства, сразу же замедляется его расширение. Так что межгалактические пустоты, или соты, имеют пределы роста. Эти три процесса компенсируют друг друга, и наша Вселенная находится в состоянии устойчивого равновесия. Если внутри больших пустот концентрируется достаточное количество вещества в форме газа и пыли, выброшенных в результате звездного (солнечного) ветра, то там образуются новые галактики. Когда мы ускоряемся в автомобиле, наше тело вдавливается в спинку кресла, в направлении, противоположном ускорению. Появление этой силы может быть объяснено так, как будто мы ускоряемся относительно пространства. Точно та же сила давит нас к земной поверхности. Мы можем сказать, что гравитационной силы нет, но есть ускорение относительно пространства, в котором мы находимся. На микроскопическом уровне фундаментальные силы могут быть объяснены как обмен виртуальными частицами. В кинематическом представлении, гравитация не есть обмен гравитонами. Нет также всё пронизывающих сил в обычном представлении. Нет никаких прозрачных нитей между Землей и яблоком. Здесь сила гравитации есть обычная сила инерции. Висящее яблоко ускоряется относительно пространства, но ускорение падающего яблока равно нулю относительно пространства, содержащего это яблоко. Хотя при этом, скорость падающего яблока может иметь любое значение при условии, что движение равномерное и прямолинейное в данной падающей инерциальной системе отсчета. Сами же инерциальные системы отсчета ускоряются относительно поверхности Земли к её центру. Это был кинематический подход, в котором понятие силы заменено течениями пространства. Однако течение пространства как сплошной субстанции приводит к некоторым затруднениям. Но если «пожирание» пространства ассоциировать с квантовым поглощением линий, то мы подходим ближе к истинному положению дел: «Где-то пространство становится тоньше, - его удельная энергия растет; увеличивается кривизна...». Динамический подход. В динамическом подходе мы не имеем права говорить ни о расширении пространства, ни о его поглощении массивными телами. Вселенная статична, геометрически замкнута. Пространство-время искривлено. Массивное тело искривляет пространство-время так, что пробное тело ускоряется к массивному объекту. Пространство возле массивного объекта имеет отрицательную кривизну и напоминает воронку. Пространство на глобальных масштабах имеет положительную кривизну. Отрицательная кривизна ответственна за гравитацию между массивными объектами. Глобальная положительная кривизна ответственна за поверхностную гравитацию метрики Вселенной. Поверхностной гравитации противостоит излучение, - действие равно противодействию. Метрика Вселенной, заставляет свет менять траекторию. Свет противится повороту и, изменяя импульс, теряя энергию, смещается в красную сторону спектра. Излучение приводит к глобальной антигравитации. Силы гравитации и антигравитации компенсируют друг друга во Вселенной. Может возникнуть вопрос, а почему мы видим галактики только с красным смещением. И почему нет объектов с синим смещением. Есть. Предположим, что кто-то установил на метеоритах фонариками, светящимися на одной частоте. Очевидно, что чем из более далекого расстояния будет падать такой метеорит на Землю, (в Солнечную систему, в Галактику, в Местную группу галактик, в наше скопление), тем большую скорость приобретет этот метеорит, тем большее синее смещение претерпит излучение фонарика метеорита. Как известно, в составе космических лучей есть частицы, энергии которых значительно превосходят энергии частиц, разгоняемых на современных ускорителях. Замкнутая Вселенная. Вселенная в больших масштабах должна быть однородной и изотропной. То есть, её вид должен быть примерно одинаков в любой точке Вселенной и при взгляде в любом направлении. Этому требованию удовлетворяют геометрии с нулевой, положительной и отрицательной кривизной. Геометрия с нулевой кривизной в статичном состоянии дает бесконечный объем и, соответственно, бесконечную массу. Геометрия с отрицательной кривизной дает бесконечность в некоторой степени. Геометрия с положительной кривизной логически наиболее безупречна: она имеет конечный объем, но границ не имеет. Она имеет конечную массу, но, мы, имея идеальные телескопы, могли бы видеть повторные изображения давно умерших галактик, в которых бушевало то же вещество, что и сейчас бушует в нынешних галактиках. Ее вид показан на рисунке «Вселенная». Точнее, там показана процедура, как делается проекция из сферы на плоскость, как при этом получаем сечение замкнутого мира. Дополняя это сечение другими сечениями, мы можем получить объемное изображение замкнутого мира. Однако имеем в виду, что это показан мир без повторных изображений галактик, «духов». Имеем также в виду, что узкий пучок параллельных лучей после полного обхода Вселенной не исчезает бесследно, а лишь ослабляется. Поэтому нам следовало бы дорисовать и повторные изображения, но это усложнит рисунок. Кроме того, очевидно, что картинка с синхронизированными часами, не совпадает с картинкой, которую мы получим, проводя световой конус от наблюдателя в прошлое. Именно последняя дает реальную картинку, подобную той, которую наблюдаем мы. Ну, а если еще точнее, то при рисовании нужно учитывать конечный объем «Книги Времени Вселенной». То есть бесконечность (световых) лет, соответствующую возрасту Вселенной по фактической шкале времени, нужно уложить в 13,34 млрд. (световых) лет, соответствующие возрасту Вселенной по условной шкале времени, или толщине Книги Времени Вселенной. Константа Хаббла: H – частота обращения света вокруг Вселенной; или: Ħ – угловая скорость света. В традиционной космологии постоянная Хаббла характеризует темп расширения Вселенной, и там параметр Хаббла изменяется с возрастом Вселенной. В настоящей работе она характеризует не скорость разбегания галактик, а четырехмерное вращение пространства-времени. Здесь нет параметра Хаббла, изменяющегося со временем, а есть константа Хаббла, как истинная константа, не зависящая от времени. Здесь она имеет простой физический смысл: константа Хаббла есть частота обращения света в замкнутой Вселенной. Измеряется в оборотах в секунду. Это есть такая же физическая константа, как и линейная скорость света, измеряемая в метрах в секунду. Между частотой обращения света по большим окружностям замкнутой Вселенной и линейной скоростью света можно записать простое соотношение: H=c/(2πR), где R – радиус кривизны Вселенной. При умножении H на 2π, мы получим константу Хаббла Ħ, которая будет выражена в радианах в секунду, а по физическому смыслу Ħ будет являться угловой скоростью света. По аналогии, с постоянной Планка и в силу симметрии можно для угловой скорости света можно ввести обозначение «Аш большое с черточкой»: Ħ=2πH; сравни: ħ=h/(2π). (Симметрии также дают квант силы как f, и как «эф без черточки»: ſ=2πf). Поскольку в современной космологии постоянную Хаббла выражают в километрах в секунду на мегапарсек км/с/Мпк, то и мы в нашей модели можем использовать эти единицы. При этом нужно иметь в виду, что у нас может появиться свободный параметр, определяемый тем, где кажущаяся скорость расширения достигает значения скорости света: между полюсами N и S, или при полном обходе от N к N. Это не меняет наше значение константы Хаббла, поскольку по нашему определению линейная скорость связана с угловой скоростью, или частотой, также как в обычной механике вращательного движения: v=ωr; v=2πνr, то есть, мы можем записать: c=ĦR; или c=2πHR. Но вот при обращении к вопросу о критической плотности нам нужно будет переосмыслить: та ли это «H» в формуле для ρc? К этому вопросу мы вернемся при обсуждении вопроса о давлении фонового излучении и выборе формулы для критической плотности. |
Похожие:
 | Доклад ректора мгту им. Н. Э. Баумана Анатолия Александровича Александрова на конференции трудового коллектива университета | | Федерации, представителей педагогической и научной общественности для подготовки рекомендаций о егэ в Совет Федерации и Правительство... |
| Приложение. Список участников «круглых столов» и международной конференции |  | Предлагаем всем группам нар-анона россии принять участие в обсуждении предложений |
| Положение о практиках аспирантов, обучающихся по направлению подготовки 50. 06. 01 Искусствоведение | | На Всероссийской Конференции Операторы связи регионов России. Вклад в развитие отрасли – Region Telecom |
| По итогам работы Международной заочной конференции авторам направляются Сертификаты участников, Программы работы конференции с указанием... | | |
| Глаголы to be, to have в Present, Past, Future Simple. Оборот there + be. Модальные глаголы | | Мищенко С. В. – ректор тгту д т н., профессор, Заслуженный деятель науки и техники рф– председатель оргкомитета конференции |