Напечатать документ Послать нам письмо Сохранить документ Форумы сайта Вернуться к предыдущей
АКАДЕМИЯ ТРИНИТАРИЗМА На главную страницу
Дискуссии - Наука

А.В. Косарев
Динамика ускоренного расширения Вселенной и вращения масс на космологических радиусах

Oб авторе


АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены механизмы относительного ускоренного расширения Вселенной и снятия противоречия между динамикой вращательного движения и законом всемирного тяготения Ньютона на галактических расстояниях в рамках устоявшихся представлений без привлечения экзотических тёмной энергии и тёмной материи (скрытой массы).


Введение

Данная работа написана в развитие темы поднятой Константиновым С.И. в статье "Две модели - два взгляда на космологию 21 века". Константиновым противопоставляется отечественная космологическая модель модели Оксфордского университета. Наша работа представляет собой ещё одну отечественную модель, но с опорой на идеи израильского физика Мордехая Милгрома. Милгром предложил модификацию закона всемирного тяготения, которая снимает противоречие между динамикой вращательного движения и законом всемирного тяготения на галактических расстояниях. Однако научное сообщество предпочло идеям Милгрома введение тёмной материи (скрытой массы).

1. Известные данные и наиболее принятые представления о структуре, динамике и происхождении Вселенной используемые в статье

Фридман А.А., решая уравнения ОТО А. Эйнштейна, пришёл к выводу (1922-24 г), что уравнения ОТО описывают не стационарное состояние Вселенной как было принято считать до этого, а состояние расширяющейся Вселенной. С ним согласился и Эйнштейн. Причём из решений вытекали три варианта расширения в зависимости от средней плотности массы во Вселенной.

1) ρср > ρкр. Если средняя плотность массы во Вселенной превышает критическое значение, то силы гравитации Вселенной, преобразующие кинетическую энергию расширения масс в потенциальную энергию, остановят расширение и обратят движение масс к сжатию. Затем всё повторяется. Это вариант пульсирующей Вселенной.

2) ρср < ρкр. В данном варианте кинетическая энергия масс Вселенной превышает возможности сил гравитации и Вселенная расширяется бесконечно.

3) ρср = ρкр . В данном варианте Вселенная расширяется до некоторого критического радиуса и далее существует стационарно.

В 1929 году Э. Хабл, наблюдая за красным смещением далёких источников, открыл закон согласно которому Вселенная расширяется. Другим важным экспериментальным свидетельством в пользу расширяющейся Вселенной стало открытие в 1965 г. реликтового излучения - слабого радиоизлучения, свойства которого являются такими, какими они должны быть на этапе горячей взрывной Вселенной. Эти два открытия легли в основу подтверждения теории Большого взрыва, построенную Гамовым Г.А.

До недавнего времени принято было считать, что под действием сил гравитационного притяжения, Вселенная расширяется замедленно. Сегодня получены экспериментальные данные, свидетельствующие об ускоренном расширении Вселенной. Обнаруженное в конце 1990-х годов уменьшение с расстоянием светимости так называемых «стандартных свеч» было интерпретировано как ускоренное расширение Вселенной. Это послужило основанием для части физиков ввести понятие тёмной энергии не известной природы, которая и является причиной ускоренного расширения.

Наблюдения за механикой вращения галактик выявило противоречия между законом гравитации Ньютона и законами динамики вращения. [10]. Для снятия этого противоречия большинство физиков придерживаются понятия тёмной материи (скрытой массы), природа которого до сих пор не установлена и экспериментально не подтверждена. Милгром для снятия противоречия предложил модификацию закона всемирного тяготения.

В 70-х годах прошлого столетия астрофизики эстонского отделения АН СССР во главе с Я. Эйнасто открыли самую большую по размерам структуру Вселенной, ячеистую структуру. Размеры ячеек составляют 100 - 300 млн. св. лет. Причём в ячейки структурировано всё вещество видимой Вселенной. Сами авторы этого открытия отмечают: “численные эксперименты показывают, что ячеистая структура не может возникнуть путем случайного скучивания. Мы думаем, что структура имеет первичное происхождение и образовалась до того, как сформировались галактики и скопления галактик...” (из сообщения на симпозиуме Международного астрономического союза, Таллин, 1977г.). Такое мнение выглядит убедительным. На малых размерах упорядоченной структуре образоваться легче, чем на больших. “Крупномасштабные неоднородности в распределении галактик носят «ячеистый» характер. В «стенках ячеек» много галактик, их скоплений, а внутри - пустота. Размеры ячеек - около 100 Мпс, толщина стенок 3-4 Мпс. Большие скопления галактик находятся в узлах этой ячеистой структуры. Отдельные фрагменты ячеистой структуры иногда называют сверхскоплениями. Сверхскопления часто имеют сильно вытянутую форму, наподобие нитей”. [9]. Часто в космологии ячеистую структуру сравнивают с пеной.

Палеобиологами установлен мистический характер циклического вымирания видов на протяжении миллиардов лет существования жизни на Земле. Цикличность с периодом в десятки и сотни миллионов лет не оставляет места для случайности. При этом с периодами вымираний совпадают периоды всплеска тектонической и импактной активности. За один галактический год происходит 4-е таких мощных всплеска. [4]. Причём совпадения цикличности всплеска тектонической и импактной активности на сегодня доказаны с большой убедительностью. [8].


2. Формирование ячеистой структуры Вселенной и звёздных скоплений.

Выскажем и попытаемся обосновать предположение, что ячейки ячеистой структуры Вселенной имеют квази кубическую форму. На эту мысль, во-первых, наводит периодичность интенсивности тектонических и импактных воздействий на Земле при вращении Солнца по орбите вокруг центра Галактики с периодом в 250 млн. лет. Четыре сильных воздействия (Мюллера - Роде) с периодичностью 62 млн. лет и четыре более слабых (Сепкоски) с периодичностью 28-30 млн. лет. А также тектонические циклы Бертрана (Штилле) с периодичностью 31 - 32 млн. лет. Делим 250 млн. лет на 62 млн. лет получаем число 4-е, что ассоциируется с квадратом. Подробнее этот вопрос рассмотрим в разделе-3, где мы попытаемся обосновать предположение о периодическом влиянии звёздных скоплений ячеистой структуры Вселенной на нашу планету при движении Солнца по галактической орбите. Это приводило к катастрофическим изменениям климата и массовому вымиранию видов.

Рассмотрим другие доводы в пользу кубической структуры ячеек Вселенной.

Ещё одним доводом в пользу квази кубической формы астро ячеек служат отмеченные в разделе-1 сверхскопления нитевидной формы огромных размеров значительно превышающих размеры ячеек. Этот наблюдаемый астрономами факт можно объяснить тем, что нитевидные сверхскопления это последовательность рёбер соседних ячеек видимых при данном направлении приборов наблюдения. Нитевидные структуры сверхскоплений это следствие геометрической послойной упорядоченности в пространстве астро ячеек.

В современной космологии нет даже гипотез, которые могли бы объяснить строго ячеистый характер структуры вещества во Вселенной. В теории поля делаются попытки объяснения структуры случайными флуктуациями вакуума или протовещества на ранних стадиях расширения после Большого взрыва. Но остаётся трудный вопрос. Как случайные флуктуации формируют геометрически строгую структуру таких масштабов?

Согласно наиболее распространённому и достаточно устоявшемуся на сегодняшний день представлению, формирование Нашей Вселенной началось с Большого взрыва, произошедшего в сингулярной точке.

Под воздействием первоначального импульса, возникшего в момент Большого взрыва при выделении из состояния “ложного вакуума” огромной энергии, начинается стремительное расширение, раздувание первоначального локального объёма сингулярной точки Вселенной. Этот этап развития Вселенной принято называть инфляционной эрой. За краткий период инфляционной эры формируется вещественная основа Вселенной, возникают частицы и античастицы. В самом конце инфляционной эры начинается процесс аннигиляции, в результате чего и формируется ячеистая структура Вселенной. Как представляется происходит это следующим образом. В результате стремительного раздувания, столь же стремительно падает плотность энергии высвободившейся из “ложного вакуума” в сингулярной точке и соответственно падает температура материальной среды, заключённой в объёме Вселенной того периода. На начальном этапе инфляционной эры плотность материи настолько велика, что возникшие частицы и античастицы не вступают в реакцию аннигиляции. По причине стремительного раздувания в первоначальной Вселенной не возможно установления равновесия ни по плотности энергии, ни по температуре. Объём растёт пропорционально кубу стремительно нарастающего радиуса. Причём быстрее всего нарастает удельный объём единицы материи (энергии) в периферийном слое расширяющейся Вселенной, а значит в этом слое наименьшая плотность и температура. На определённом радиусе (назовём его радиусом аннигиляции) плотность и температура снижаются настолько, что начинается реакция аннигиляции вещества и антивещества. При аннигиляции в периферийном слое выделяется с одной стороны огромное количество лучистой энергии. С другой, в результате аннигиляции в периферийном слое остаётся только вещество. Это принято объяснять тем, что по непонятным пока причинам в инфляционный период вещества образуется больше чем антивещества. Затем, по причине раздувания, аннигиляционного радиуса достигает новая порция, новый слой материи, в нём протекает реакция аннигиляции и т.д., пока послойно не аннигилирует всё антивещество, возникшее в инфляционный период. На этом инфляционная эра заканчивается, Вселенная становится вещественной. Остатки, выделившейся за короткий период аннигиляции в конце инфляционной эры лучистой энергии и представляют собой сегодняшнее реликтовое излучение. Теперь попытаемся объяснить, почему в результате аннигиляции вещество сформировалось в ячеистые структуры в виде пены, когда всё вещество сконцентрировалось в тонком слое граней ячеек. Казалось бы, что в результате выделения огромной энергии при аннигиляции, вещество в слое должно хаотично разлететься по ходу раздувания.

Причина структуризации вещества в ячейки видится в следующем. Так как в инфляционный период раздувание происходит стремительно, можно предположить, что внешний слой расширяющейся Вселенной имеет скорость близкую к световой. Сегодня представления исследователей по линейной скорости раздувания Вселенной разделились. Одни считают скорость света максимально возможной в материальном мире, как следует из эксперимента. Отсюда скорость раздувания близка к световой, но превзойти её не может. Автор данной работы придерживается таких взглядов. По имеющимся источникам, другие исследователи утверждают, что линейная скорость раздувания Вселенной многократно превосходит световую.


Полный текст доступен в формате PDF (332Кб)


А.В. Косарев, Динамика ускоренного расширения Вселенной и вращения масс на космологических радиусах // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.25091, 13.01.2019

[Обсуждение на форуме «Публицистика»]

В начало документа

© Академия Тринитаризма
info@trinitas.ru