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

В.А. Шашлов
Проективная космологическая модель

Oб авторе


Предложена космологическая модель, в основу которой положена Субстанция, имеющая форму самого общего проективного пространства.


Цель работы

Цель работы: из гипотезы о существовании Субстанции в форме проективного пространства вывести основные факты о строении Вселенной, как целого.


Содержание работы

В первой части описаны основные положения проективной модели.

Во второй части в рамках проективной космологической модели дано объяснение основных особенностей строения Вселенной.

В третьей части указаны основные отличия проективной модели от Стандартной космологической модели и от инфляционной модели.

Данная работа является продолжением работ [1-4].


I. Суть проективной модели

В основу проективной космологической модели положено утверждение: существует Субстанция в форме бесконечномерного проективного пространства.


Примечание. Выбор проективного пространства в качестве математической формы Субстанции обусловлен тем, что проективное пространство содержит бесконечные элементы: бесконечность является непременным атрибутом Субстанции.


i. Первым этапом эволюции Субстанции стало разделение бесконечно удаленных и конечных элементов, что привело к преобразованию проективного пространства в аффинно-проективное.


Примечание. По определению, аффинно-проективное пространство – это проективное пространство, у которого выделена бесконечно удаленная плоскость.


Материальный мир образовался в 3-х измерениях Субстанции: Вселенная родилась в вещественном аффинно-проективном RP3-пространстве.

Точки аффинно-проективного RP3-пространства описываются однородными аффинными координатами [х0 : х1 : х2 : х3]. Конечные точки пространства представляются в виде пропорций х10, х20, х30, а бесконечно удаленные точки образуют плоскость, описываемую уравнением х0 = 0. Значения описывающих RP3-пространство однородных аффинных координат образуют точки пространства-времени: пространство-время – это множество значений координат х0, х1, х2, х3, описывающих Субстанцию Мироздания.

Данная модель объясняет основные свойства пространства-времени: наличие 4-х измерений и аффинных свойств, направленность и необратимость времени [3].

ii. Вторая стадия эволюции: в RP3-пространстве появилась инвариантная сфера, которая носит наименование «Абсолют». Возникновение Абсолюта послужило причиной 2-х следствий: 1) появление метрики, 2) появление материи.

1) Уравнение сферы в 3-мерном RP3-пространстве имеет тот же вид, как уравнение конуса в 4-мерном аффинном пространстве: (х0)2 - (х1)2 - (х2)2 - (х3)2 = 0. Инвариантная квадратичная форма такого вида формирует псевдоевклидову метрику: метрика пространства-времени задается уравнением Абсолюта RP3-пространства.

2) Пропорции х10, х20, х30 имеют размерность скорости, поэтому RP3-пространство имеет физический смысл расширенного пространства скоростей. Это означает, что инвариантная сфера в пространстве скоростей образована частицами, движущимися с неизменной скоростью: Абсолют состоит из фотонов, движущихся во всех пространственных направлениях.

iii. На третьей стадии эволюции произошло столкновение составляющих Абсолют фотонов. Первичные фотоны принадлежали гамма-диапазону с энергией Е ≥ 1 Гэв, поэтому при столкновениях рождались частицы с массой m ≥ 1 Гэв/с2. Это были частицы темной материи, а также пары адрон-антиадрон, реакции между которыми привели к образованию нуклонов и лептонов, составляющих современную Вселенную.


II. Следствия проективной модели

1. Расширение Вселенной

Рождение материи произошло в пространстве скоростей, поэтому при рождении каждая частица обладала значением скорости, отличным от скорости любой другой частицы. Это означает, что между каждой парой частиц имелась ненулевая разность скоростей, и все частицы удалялись друг от друга. После того, как частицы с близкими значениями скорости образовали зародыши скоплений галактик, данное распределение скоростей «передалось» этим скоплениям и образовался хаббловский поток.

2. Проблема плоскостности

Пространство-время плоское, поскольку плоским является аффинно-проективное пространство Субстанция. Рождение материи не привело к замыканию пространства, т.к. при рождении частицы материи приобрели скорости, которые не позволили всемирному тяготению стянуть все образовавшиеся частицы в черную дыру.

3. Проблема горизонта

В эпоху реликтового излучения средняя плотность материи во всей Вселенной была одинакова с точностью до (10-4 - 10-5), хотя участки небесной сферы, отстоящие более чем на 20, не были связаны какими-либо взаимодействиями (находятся «за горизонтом» друг друга). Однородность распределения материи обусловлена столь же однородным распределением по поверхности Абсолюта первичных гамма-квантов, из которых образовались частицы материи. В свою очередь, однородное распределение гамма-квантов обусловлено тем, что Абсолют возник в результате чрезвычайно симметричного процесса пересечения RP3-пространства с СP3-пространством [1].

4. Наличие неоднородностей величиной (10-4 - 10-5).

Неоднородности образовались потому, что инвариантная сфера в пространстве скоростей (Абсолют) имеет ненулевую толщину Δv ~ (103 - 104) м/сек. За счет такого различия скоростей, величина неоднородностей, создаваемых в пространстве скоростей в результате столкновений первичных гамма-квантов, имеет величину Δv/с ~ (10-5 - 10-4), здесь с ~ 108 м/сек – скорость света. В процессе эволюции неоднородности пространства скоростей преобразовались в неоднородности плотности в физическом пространстве.

5. Равенство плотностей обычной и темной материи.

Вероятность рождения пар адрон-антиадрон в столкновениях гамма-квантов значительно выше вероятности рождения частиц темной материи, поэтому частиц обычной материи родилось гораздо больше, чем частиц темной материи. Однако, пары адрон-антиадрон, кроме превращения в стабильные нуклоны и лептоны, вступали в реакции аннигиляции, в результате которых вновь образовывались гамма-кванты. Пока продолжались данные реакции, частицы темной материи не могли образовывать крупные флуктуации они «размывались» интенсивным гамма-излучением. Когда плотность обычной материи сравнялась с плотностью темной материи, гамма-излучение ослабло и не смогло «размывать» зародыши скоплений галактик: так установилось примерное равенство плотностей 2-х видов материи.

6. Ускоренное расширение Вселенной.

Ускоренное разлетание скоплений галактик порождается натяжением связок прямых в составе частиц материи, которое осуществляет Абсолют RP3-пространства. Абсолют растягивает связки прямых частиц материи в противоположном направлении, чем центральные керны частиц, поэтому натяжение связок Абсолютом приводит не к притяжению, а к отталкиванию. На межгалактических расстояниях отталкивание начинает превышать притяжение, что обуславливает ускоренное удаление скоплений галактик.

7. Равенство плотностей материи и темной энергии.

Темная энергия порождается натяжением тех же самых связок прямых, которые порождают массу частиц материи, только это натяжение осуществляет Абсолют RP3-пространства. Из этого следует, что плотность темной энергии имеет такую же величину, как суммарная плотность всех видов материи. Коэффициент «2» в соотношении ρDE ~ 2*(ρDM + ρRM), связывающем плотности темной энергии (ρDE), темной материи (ρ) и обычной материи (ρRM) обусловлен тем, что Абсолют растягивает связки в 2 раза сильнее.

8. Барионная асимметрия.

Барионная асимметрия возникла на горячей стадии эволюции Вселенной, когда протекали многочисленные реакции с участием адронов и антиадронов, образовавшихся в результате столкновения первичных гамма-квантов. Энергия гамма-квантов (1-100) Гэв достаточна для рождения всех видов адронов и антиадронов. Адроны и антиадроны не являются СР-симметричными частицами, поэтому при большом числе реакций с их участием вполне могла образоваться барионная асимметрия.


III. Сравнение с ΛCDM и инфляционной моделями

1. Главными элементами Стандартной космологической ΛCDM-модели являются темная энергия (в виде Λ-члена) и холодная темная материя (CDM), однако вопросы о природе темной материи и темной энергии ΛCDM-модель оставляет открытыми.

Проективная модель предлагает следующие ответы на эти вопросы [4].

1.1. Темная материя имеет ту же самую природу, что обычная материя: частицы обоих видов материи построены на основе 2-х объектов RP3-пространства: замкнутых поверхностей и связок прямых, в центре которых располагаются эти поверхности. Отличие в том, что центральными кернами частиц обычной материи служат односторонние поверхности, тогда как у частиц темной материи центральные керны образованы двусторонними поверхностями.

Односторонние поверхности не только натягивают связки прямых, но также наделяют составляющие связки прямые вращением и кручением, направленным либо на бесконечность, либо от бесконечности, что порождает электрические заряды и спин. Двусторонние поверхности могут только натягивать связки прямых, вследствие чего частицы темной материи обладают только массой.

1.2. Темная энергия также формируется натяжением связок прямых, которое порождает массу частиц и создает всемирное тяготение, однако это натяжение создается не керном частиц, а Абсолютом RP3-пространства, поэтому данное натяжение не сближает, а удаляет частицы друг от друга.

На расстояниях, сравнимыми с размерами, галактик, растяжение связок Абсолютом имеет пренебрежимо малую величину по сравнению с натяжением, создаваемым кернами частиц, поэтому в масштабах отдельных галактик темная энергия значительно слабее всемирного тяготения. Однако, на межгалактических расстояниях натяжение, создаваемое Абсолютом, сравнивается с натяжением, создаваемым галактиками, а на расстояниях, равных расстоянию между скоплениями галактик, отталкивание превышает тяготение, что проявляется в виде ускоренного удаления скоплений галактик.

2. Как и инфляционная модель, проективная модель вводит принципиально новый объект: в инфляционной модели – это инфляционное поле (инфлатон), наделенное мощным отрицательным давлением, в проективной модели – это Субстанция в форме RP3-пространства. Однако, инфлатон вводится как «одноразовый» объект всего на 10-32 сек с единственной целью: растянуть небольшой объем пространства до космологических размеров. Напротив, RP3-пространство существует изначально (до возникновения времени) и продолжит существовать «до конца времен».

Более того, проективная модель решает не только космологические проблемы, но и проблемы строения материи: выявляется единая природа обычной и темной материи, а также происхождение физических свойств частиц материи: массы, заряда, спина. Важным достоинством проективной модели является объяснение существования и свойств пространства-времени. В отличие от инфляционной гипотезы, проективная модель дает целостное описание Мега и микромира.


Заключение

В данной работе предлагается решение основных космологических проблем в рамках проективной космологической модели, согласно которой в фундаменте Мироздания лежит Субстанция, имеющая форму RP3-пространства.

Из координат RP3-пространства строится пространство-время: множество значений однородных аффинных координат, которые описывают математическую форму Субстанции, составляет пространство-время. Данное понимание пространства-времени объясняет все аффинные и топологические свойства пространства-времени.

Метрика пространства-времени задается Абсолютом RP3-пространства, имеющим форму инвариантной сферы, состоящей из фотонов гамма-диапазона: исходным объектом Вселенной является «первичный свет» в виде мощного излучения гамма-излучения, направленного во все стороны.

Столкновения первичных гамма-квантов породили все частицы материи, включая темную материю. Сначала родились все возможные адрон-антиадронные пары, которые затем преобразовались в нуклоны и лептоны. Барионная асимметрия возникла благодаря тому, что адроны и антиадроны не являются строго СР-симметричными частицами.

В центре каждой частицы материи находится замкнутая поверхность, являющаяся жестким керном: вид поверхности определяет тип частицы. В состав каждой частицы материи входит связка прямых, наделяющая частицы массой, зарядом, спином и выполняющая функцию носителя взаимодействий.

Частицы темной материи отличаются тем, что их центральные керны образованы двусторонними поверхностями, вследствие чего эти частицы не могут обладать ни зарядом, ни спином, а только массой, которая порождается натяжением связок RP1-прямых, создаваемым центральными кернами частиц.

Темная энергия также порождается натяжением связок RP1-прямых, однако это натяжение осуществляют не керны частиц, а Абсолют RP3-пространства.

Темная материя и темная энергия имеют родственную природу: в их основе лежит натяжение связок прямых, входящих в состав частиц материи.

Проективная модель не содержит сингулярности. Начальным состоянием является не точка, имеющая бесконечно большую плотность (или малый объем пространства, наделенный отрицательным давлением, как в инфляционной модели), а сфера в пространстве скоростей, состоящая из конечного числа квантов гамма-диапазона.


Выводы

1. В фундаменте материального мира лежит Субстанция, имеющая форму вещественного аффинно-проективного RP3-пространства.

2. Пространство-время образовано однородными аффинными координатами, описывающими Субстанцию в форме аффинно-проективного пространства.

3. Метрику пространства-времени формирует Абсолют RP3-пространства, состоящий из фотонов всех направлений.

4. Частицы материи родились в результате столкновений первичных фотонов, принадлежащих гамма-диапазону.

5. Барионная асимметрия образовалась в реакциях с участием адронов и антиадронов благодаря отсутствию у них строгой СР-симметрии.

6. Частицы темной материи устроены так же, как частицы обычной материи, отличаясь видом центрального керна частицы.

7. Вселенная расширяется, поскольку частицы материи родились в пространстве скоростей со своим значением скорости.

8. Ускорение расширения Вселенной создается натяжением связок прямых частиц материи, создаваемым Абсолютом RP3-пространства.


ЛИТЕРАТУРА

1. В.А. Шашлов, На пути к истинной структуре Вселенной // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ. 27259, 28.07.2021

2. В.А. Шашлов, Единая природа Мега и микромира // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ. 27295, 20.08.2021

3. В.А. Шашлов, Физика пространства-времени и начальное состояние материи // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ. 27341, 26.09.2021

4. В.А. Шашлов, Физика темной материи и темной энергии // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ. 27351, 03.10.2021



В.А. Шашлов, Проективная космологическая модель // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.27378, 24.10.2021

[Обсуждение на форуме «Публицистика»]

В начало документа

© Академия Тринитаризма
info@trinitas.ru