Доклад на конференции «Science & our future»
Скачать 331.1 Kb.
|
Кризис БВ. Предположим, что в космосе взорвалась большая граната. Для того чтобы осколки навсегда разлетелись от места взрыва, и чтобы они больше никогда не собрались вместе под действием собственных сил гравитации, эти осколки в момент взрыва должны приобрести скорость, равную или больше второй космической скорости. Так определяется критическая плотность расширяющегося облака осколков гранаты. По мере расширения облака осколков гранаты их плотность уменьшается, и уменьшается требуемое значение второй космической скорости, за которым мы следим в точке на некотором неизменном расстоянии от условного центра взрыва. Вместе с падением второй космической скорости падает и «постоянная» Хаббла. То есть, это уже не постоянная, а некоторый параметр, изменяющийся со временем, и который можно вычислить, зная его стартовое значение, то есть, зная H0. Так думали и о Большом Взрыве. Но Вселенная это не Большая Граната, и наблюдения последних десятков лет показали, что никакого уменьшения H нет. А как же быть с осколками. Значит, их что-то ускоряет. Нечистая Сила. Темная энергия. И этой темной энергии во Вселенной сейчас должно быть(2) 70%. Темной материи должно быть 26%. А на обычную материю в современной модели БВ отводится всего лишь 4%. С наличием темной материи еще можно согласиться, - ведь периферии галактик действительно вращаются почему-то быстрее, чем вращались бы, если бы масса галактик создавалась только видимой материей. Но темная энергия – это ведь явная попытка спасти БВ. А что еще является солидной опорой для БВ? - Эволюция. Раньше было больше радиоисточников. - Спорно. Мало данных. Далекие горы мы видим синими. А приближаемся, и обнаруживаем, что горы выглядят зелеными. Так это километры, а что говорить о мегапарсеках? Где эта эволюция. Кроме того, геометрия замкнутой модели приводит к не менее парадоксальной эволюции, но не во времени, а в изображении, - это и «духи» галактик, и выворачивание, и линзирование полюсами и большими массами, и видимое превращение материи в антиматерию. Но это лишь видимое превращение, но не реальное. Хотя если что-то прилетает из-за экватора, то осцилляции вполне реальны: нейтрино в антинейтрино, правополяризованный фотон в левополяризованный. - Предсказание реликтового фона Гамовым, автора модели Горячей Вселенной. - Вот предсказания Гамова, почерпнутые(3) из различных мест его теории: 5; ≥5; 7; до 50, (всё в градусах Кельвина). А наблюдения дают 2,7 К. Самое хорошее предсказание дает ошибку в два раза. Самое плохое - в 20 раз. А если считать не по температуре, а по энергии, то ошибку нужно возвести в четвертую степень. С другой стороны, фоновое излучение было предсказано значительно раньше без привлечения идеи расширяющейся Вселенной, и измерения фонового излучения были получены значительно раньше, чем это сделали Пензиас и Вильсон. Guillaume: 5-6 K. Результат получен в конце 19 века, (1896), на основании светимости звезд нашей Галактики. О существовании других галактик еще не догадывались. Ясно, что учет пустого межгалактического пространства уменьшит результат. Эддингтон: 3,18 K, 1926 год. Рэдженер: 2,8K, 1933 год. И т.д. Современные данные: 2,725 К. Предсказания Гамова выглядят блекло по сравнению с результатом Редженера. А вот еще одно интересное предсказание(3) для температуры межгалактического пространства, Ts, сделанное Финлей-Фрейндлих, 1955 г, автором теории старения фотона: As far as the mean temperature Ts of intergalactic space is concerned, apart from the knowledge that it must be near the absolute zero, no reliable information is available. If we may interpret the cosmological red shift in the same way as the stellar red shifts, the following equation should hold: Ts4ls = Tb4lb , or Ts = Tb (lb/ls) 1/4 . (3) Equation (3) shows that the value Ts obtained in this way does not depend strongly on the choice of lb. Taking for lb the two extremes values 107 cm and 109 cm, we get the following two reasonable values Ts = 1.9 K and Ts = 6.0 K In a recent paper Gamow (1953) [Gamow, G., 1953, Dan. Acad.-Phys. Section, 27, No. 10] derives a value for Ts of 7 K from thermodynamical considerations assuming a mean density of matter in space of 10-30 g/cm3. One may have, therefore, to envisage that the cosmological red shifts is not due to an expanding Universe, but to a loss of energy which light suffers in the immense lengths of space it has to traverse coming from the most distant star systems. That intergalactic space is not completely empty is indicated by Stebbins and Whitford’s discovery (1948) [Stebbins, J., and Whitford, A.E., 1948, Ap. J., 108, 413] that the cosmological red shift is accompanied by a parallel unaccountable excess reddening. Thus the light must be exposed to some kind of interaction with matter and radiation in intergalactic space. Здесь Фрейндлих вспоминает о результате Гамова, 7К, и приводит свои результаты, 1,9К и 6,0К, которые получает, вводя некоторую экстремальную длину: в одном случае 107см, а в другом - 109см. Я не совсем понял, почему он берет эти значения длин, но не удержался и подставил в его формулу граничную длину волны между фотоном и гравитоном, 408 км (см. выше), и получил 2,7К. Это, конечно, еще не является доказательством, но заставляет задуматься. К выводу температуры фонового излучения. В нашей модели существует равновесие между силами гравитации, стремящимися привести Вселенную к коллапсу, и силами давления излучения, которое стремится расширить метрику Вселенной. При этом мы рассматриваем положительное давление излучения, и отрицательное давление гравитации, направленное не по ходу силовых линий, не по ходу лучей, а перпендикулярно им. Это давление оказывается не на вещество в пространстве, а на само пространство. Для того чтобы понять это перейдем к сферическому пространству двух измерений. Вообразим воздушный шарик. Поверхность шарика двухмерна, а сам шарик находится в трехмерном пространстве. Нас будет интересовать пространство, образованное только пленкой воздушного шарика. Полагая, что пленка шарика достаточно тонкая, а сам он похож на идеальную сферу, заключаем, что все точки его оболочки равноправны, а значит, двухмерное пространство оболочки является однородным и изотропным. Наша Вселенная может иметь подобную геометрию, и представлять собой уже не двухмерную сферу, а трехмерную сферу. Добавляя время, и приравнивая толщину Книги Времени длине большой окружности Вселенной, получим четырехмерную псевдосферу, погруженную в пятимерное евклидово пространство. Воздушный шарик находится в равновесии за счет того, что силы упругости оболочки, стремящиеся привести шарик к коллапсу, компенсируются разностью давлений воздуха, находящегося внутри и вне шарика. Пространство внутри и снаружи шарика находится за пределами исследуемого нами двухмерного пространства, поэтому мы должны исключить какую-либо материю, находящуюся за пределами двухмерного сферического пространства. Следовательно, для того чтобы шарик продолжал оставаться в равновесии, необходимо ввести некоторую субстанцию внутрь толщи самой оболочки шарика, которая будет противостоять стягивающим силам упругости. Пускай такой субстанцией будет двухмерный свет, который может распространяться в толще оболочки, подобно тому, как он распространяется в световых волокнах. Свет, двигаясь между внутренней и внешней поверхностями оболочки шарика, постоянно совершает поворот, и постоянно передает ей импульс. Таким образом, стягивающие силы упругости стремятся уменьшить радиус шарика, а свет, наоборот, стремится его расширить. Следовательно, для того, чтобы шарик не сжимался и не расширялся, мы должны приравнять стягивающие силы упругости оболочки, силам давления света, разрывающим шарик. Переходя от двухмерной сферы к трехмерной сфере Вселенной, заключаем, что все вещество Вселенной стремится уменьшить радиус кривизны Вселенной за счет сил гравитации, а излучение, которым заполнена Вселенная, стремится увеличить радиус кривизны Вселенной. Для того чтобы Вселенная не сжималась и не расширялась необходимо, чтобы силы гравитации и силы давления света были равны друг другу. Таким образом, зная радиус кривизны Вселенной и её среднюю плотность, мы можем вычислить давление и удельную энергию излучения, которое должно существовать во Вселенной. Зная удельную энергию излучения, мы можем получить его температуру. Полученный результат оказался близким к трем градусам по шкале Кельвина, а это и есть температура фонового излучения Вселенной, которое еще называют реликтовый фон. К решению этой задачи я приступал несколько раз в течение нескольких лет. Получил несколько выводов с чуть-чуть отличающимися результатами. Но поскольку, на сегодняшний день я не могу быть уверенным на 100% в точности этих выводов, то сейчас я привожу три вывода. Первый и второй выводы очень схожи, получены в январе-феврале 2002 года. Третий вывод получен в феврале 2003-го года. Первый метод я назвал «Змея, заглатывающая свой хвост». Второй - «Альфа-метод». Третий – «Grand Unification». Поскольку последний наиболее простой начнем с него. Первые два поместим ниже. Метод «Grand Unification». Разделим массу Вселенной на две равные части и разнесем её на полюса N и S. (В замкнутой модели существует еще шесть полюсов). Эти две массы взаимодействуют по закону Ньютона. Силовые линии гравитационного взаимодействия проходят через всю Вселенную, и напоминают меридианы земного шара. Вообразите два кораблика, связанных резиновыми канатами-меридианами. Один из них находится корабль на Северном полюсе, а другой - на Южном. Корабли хоть и тянут друг друга, но ускорения не получают. Меридианы, силовые линии гравитации, пытаются разорвать кораблики на части. Мысленно разрежем все канаты по экватору и соединим их в местах разреза динамометрами. Показания динамометров в сумме дадут: F = G (M/2)2 / (2L) 2. (1) L - расстояние от полюса до экватора, L = R(π/2), (2) R - радиус кривизны Вселенной. В случае Вселенной экватором является не линия, а поверхность. Площадь этой поверхности есть S = 4πR 2. (3) Разделив силу на площадь, мы получим отрицательное гравитационное давление, которое стремится коллапсировать Вселенную внутрь. pgr = -F/S = - GM2 / (16π3R4). (4) Используя выражения для массы, M=ρV, и для объема замкнутого мира, V=2π2R3, получим pgr = - Gρ2R2π/4. (5) Гравитационному коллапсу противостоит фоновое излучение Вселенной. Силовые линии гравитации в нашем воображаемой случае давят на поверхность гиперсферы неоднородно. На полюсах они оказались расположены гуще, чем на экваторе. Следовательно, мы должны задать аналогичное распределение лучам света, а уже после приведения к равенству, разбросать излучение однородно и получить температуру. Помещаем на полюса два источника света. Давление света на поверхность раздела будет pr = 2ni / S, где: n - количество фотонов выбрасываемых источником ежесекундно; число "2" появляется из-за того, что фотон, проходя пол-Вселенной меняет импульс на противоположный; i - импульс одного фотона. Энергия фотона, E = ic. Мощность источника, W = En. Тогда давление, pr = 2W / (Sc). Вселенная заполнится фотонами за время, T = πR / c. За это же время источники выработают энергию, Q = WT. Тогда давление, pr = 2Q / (πRS). (6) С другой стороны, выработанная энергия есть произведение удельной энергии на объем, Q = Vur, где V=2π2R3. Получим: ur = Q / (2π2R3). (7) Или через площадь экватора, S=4πR2, ur = 2Q / (πRS). (8) Сравнивая (6) и (8), замечаем, что ur = pr. (9) Удивительно! "Напрямую" свет дает давление, равное трети от удельной энергии (pr=ur/3), а в замкнутой Вселенной мы получаем: ur = pr. Но это не "прямое" давление, а давление на метрику; то есть, не на вещество, находящееся в пространстве, а на само пространство. Может, именно эту магическую среду искал Эйнштейн, для которой давление равно удельной энергии. Приравняем по модулю отрицательное гравитационное давление (5) и радиационное давление, или удельную энергию реликтового фона (6, 8). ur = Gρ2R2π/4. (10) Но какую же плотность брать? К сожалению, наблюдаемая плотность вещества во Вселенной до сих пор определена с очень малой точностью. Мы знаем лишь порядок этой величины. Радиус кривизны Вселенной сравним с радиусом Метагалактики, но не равен ему. Однако, работая с формулами, мы замечаем, что в наших формулах мы можем исключить радиус кривизны и плотность вещества, и ввести константу Хаббла, которая по наблюдениям известна с точностью до 10%. Подставляя результаты наблюдений в полученные формулы, мы получаем хорошее совпадение. Несколько лет назад мне удалось получить теоретическое значение постоянной Хаббла с точностью, на несколько порядков выше его наблюдаемого значения. Подставляя это значение константы Хаббла в формулы, мы получаем температуру фонового излучения, которая с точностью до тысячных долей совпадает с наблюдательными данными. Однако быть уверенным на 100% в полученном результате пока рано. Дело в том, что, переходя от формул, содержащих плотность вещества, к формулам, содержащим постоянную Хаббла, нам нужно было знать связь между ними. Связующим мостом здесь является формула для критической плотности Вселенной. Но действительная плотность Вселенной должна отличаться от её критического значения. Это отношение плотностей называют относительной плотностью, Ω. Вспомним теперь, что постоянная тонкой структуры является бегущей константой, а при энергиях Grand Unification три константы взаимодействий должны сбегаться к одному и тому же числу, которое нам точно пока не известно, но точно известно стартовое число для электромагнитных взаимодействий. Предположим, что такое же изменение, обусловленное экранировкой, претерпевает и гравитационная константа, при переходе от обычных энергий к высоким энергиям. А мы, разделяя всю массу Вселенной на две половины, и разнося её в две противоположные точки Вселенной, действительно создаем максимально высокие энергии гравитационного взаимодействия, и полностью исключаем экранировку. Поэтому логично ввести постулат: Относительная плотность Вселенной Ω есть нормированный гравитационный заряд. Его квадрат есть константа гравитационных взаимодействий при энергиях Grand Unification: Ω2 = αgrav . (11) αgrav = αweak = αstrong = (8/3) αem. (12) Коэффициент 8/3 перед бегущей константой электромагнитных взаимодействий тоже появляется из-за нормировки электрического заряда. Подробнее о происхождении коэффициента 8/3 см. (1). Смысл записанного равенства состоит в следующем. При максимально возможных энергиях силы взаимодействия между двумя нормированными зарядами определяются по формуле: F = α΄/r2. И это для всех взаимодействий, для всех элементарных нормированных зарядов, кроме гравитации. Почему эта формула в естественных единицах выглядит так, почему не так: F = 1/r2, где «единичка» в числителе есть квадрат элементарного нормированного заряда. Почему мы должны для гравитации использовать «единичку» в соответствующих естественных единицах, а для всех остальных взаимодействий там работает α΄? Следуя симметрии между всеми взаимодействиями, мы полагаем, что вместо «единички» мы должны писать квадрат обычной плотности, умноженный на число α΄, верное для всех взаимодействий, и являющееся в нашем случае квадратом относительной плотности. Итак, Ω есть относительная плотность, то есть, отношение действительной плотности Вселенной к её критической плотности. Следовательно, действительная плотность Вселенной есть: ρ=Ωρc. Критическая плотность, ρc=3H2/(8πG), где H - константа Хаббла. Согласно нашему постулату (11), Ω = αgrav1/2, или заменяя αgrav на αem согласно (12), получим Ω=((8/3)αem)1/2. Тогда действительная плотность ρ = 3H2/(8πG) · ((8/3)αem)1/2. (13) Подставляя это в (10) для удельной энергии РФ, получим u = 3H4R2αem / (32πG). Учитывая, что в нашей работе константа Хаббла есть частота обращения света в замкнутой Вселенной, H=c/(2πR), запишем u = 3c2H2αem / (128π3G). (14) Все величины входящие в эту формулу хорошо известны, за исключением константы Хаббла. Но она давно определена в нашей работе, исходя из системы уравнений: N2 =νmax/νmin; N2 =πα df, где: N - корень из большого числа Дирака; νmax - комптоновская частота протона; νmin - константа Хаббла, H; df - отношение электрической и гравитационной сил для электронов. Подставляя данные, получим удельную энергию реликтового фона. Зная удельную энергию РФ, получаем его температуру по формуле: T = (uc / 4σ) 1/4, где: σ - постоянная Стефана-Больцмана. Таким образом, расчетное значение температуры РФ: T = 2,7282 +/- 0,0010 К. Это значение находится в хорошем согласии с наблюдательными данными(4): T = 2,728 +/- 0,004 К, по другим данным(2): T = 2,725 +/- 0,001 К. Кроме того, этот метод доказал, что константа Хаббла, найденная в этой работе раньше(7), верна: H = (2,3752 +/- 0,0036)·10-18 1/с, или: H = (73,29 +/- 0,011) км/с/Мпк. Наблюдения дают: H = 72 +/- 8 км/с/Мпк согласно данным Final Results from the Hubble Space Telescope: Key Project to Measure the Hubble Constant(5): В феврале 2003 были обнародованы результаты первого года работы WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe)(6). Различные методы дают различные результаты, но все они сужаются к значению 71-72 км/с/Мпк с погрешностью 3-5 км/с/Мпк. Совпадение результатов свидетельствует о том, что статичная модель Вселенной, предложенная А. Эйнштейном в 1917-1919 году, получает новые подтверждения. Гипотетическая среда, придуманная им, в действительности является фоновым излучением космоса. А темная энергия, которую ввели в 1998 году для спасения модели Большого Взрыва, тоже не нужна. |
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 |