От “черной дыры” до “Большого взрыва”
Какими пустыми кажутся романы, а фантастические сказки – лишенными воображения сравнительно с этими необычайными явлениями, связанными мжду собой общностью первоначал, с этим порядком в кажущемся хаосе…
М.Склодовская-Кюри (со слов Евы Кюри)
Если мы посмотрим современные теории концентрированных состояний, то увидим, что большинство из них опирается на общую теорию относительности (ОТО), которая утверждает, что при таких состояниях материя превращается в “черную дыру” – объект, обладающий столь сильным гравитационным полем, что никакие физические тела, никакие сигналы не могут вырваться из него наружу. С другой стороны, существующие расчеты ретроспективы Вселенной приводят к заключению, что когда-то вся материя была сосредоточена в одной точке, но по какой-то причине произошел взрыв (называемый “Большим”), и с тех пор Вселенная непрерывно расширяется. Нетрудно заметить, что эти два вывода ОТО противоречат друг другу: во время “Большого взрыва” материя все же сумела в противовес первому предложению вырваться из “черной дыры”!
Теория “черных дыр” создавалась, исходя из возможности существованния элементарных частиц нулевого размера. Между тем, уже во вводных главах квантовой механики показано, что в тех полях, потенциальная энергия которых стремиться к -¥ медленнее, чем -1/r2, частица никогда не падает на дно (r = 0). Изо всех силовых полей частицы, которая должна была бы гипотетически стать центром будущей “черной дыры”, гравитационное поле – самое слабое, его потенциал стремится к -¥ пропорционально -1/r, да еще с очень маленьким коэффициентом, так что другие частицы, которые должны были бы вместе с нашей создать гравитирующий комплекс, образуют на самом деле группу взаимопроникающих квантовых “облаков”, в центре которой гравитационное поле вообще равно нулю (как, например, в центре Земли). Сжать такую группу можно лишь при помощи внешнего давления, которое при формульных доказательствах существования “черных дыр” наоборот отбрасывается, как пренебрежимо малое. С точки зрения внешнего наблюдателя (т.е., любого реального наблюдателя) сама ОТО не допускает приближения частицы к этому центру на расстояние, меньшее rg, где rg = 2Gm/c2 – гравитационный радиус Шварцшильда (согласно ОТО даже свет, идущий из внешнего мира, останавливается, не достигая этого радиуса). В этой формуле: G = 6,67*10-11 м3/(кг*сек2) – гравитационная постоянная; m – масса материи, находящейся внутри сферы радиусом rg. Таким образом, поскольку начальный rg = 0, то, по логике ОТО, “черные дыры” из обычной материи при действии одного лишь гравитационного поля образоваться не могут, и, если они существуют, то не благодаря, а вопреки теории относительности. Повторим, что этот результат ОТО получает в системе координат любого реального наблюдателя, а видимость "пересечения" материей границы Шварцшильда возникает лишь для виртуальной нестатической пространственно-временной системы координат, специально подогнанной (как у хитроумного двоечника) под тезис постоянства скорости света: срабатывает один из математических фокусов при делении на нуль.
|
|
|
|
|
|
Почему же, несмотря на относительную слабость, только гравитационное поле заслужило чести считаться следствием искривления пространства? Возможно, это – результат гипноза великого И.Ньютона, назвавшего свой закон гравитации законом всемирного тяготения. В этот закон входит величина массы, считающейся одной из наиболее общих характеристик материальных объектов.
Однако, посмотрим внимательно, так ли уж независима гравитация от остальных полей частицы? Например, никто не выделяет из этого поля ту часть, которая возникает при движении зарядов в атоме. Если в какой-то момент токи соседних атомов совпадают по направлению, то атомы притягиваются, если противоположны – отталкиваются. Казалось бы, средняя по времени сила должна быть равна нулю, однако это не так. Во время притяжения токи приближаются друг к другу и эта сила оказывается большей, чем сила отталкивания в другой момент времени, когда токи отдаляются. Интегральная сила такого взаимодействия будет притяжением. Она зависит от скорости внутренних движений и от взаимного притяжения частиц в атоме (отрицательного потенциала), т.е., от полной энергии этих движений. Если посмотреть другие взаимодействия частиц атома, то увидим, что они также зависят от энергии. Естественно положить, что вся масса m = E/c2 является результатом подобных взаимодействий, зависящих от внутренних движений в атоме и его элементарных частицах. Из этой модели естественным образом вытекает принцип эквивалентности гравитационной и инертной масс, а также внутренний механизм сохранения энергии-массы.
|
|
|
Мы видим, что гравитация целиком зависит от конфигурации материальных объектов, их движений и силовых полей (в том числе – внутренних), поэтому приписывание гравитации какой-то особой роли в искривлении пространства, отличном от самой сути материальных объектов, является, по меньшей мере, необоснованным. И почему мы должны отбрасывать при расчете “черных дыр” сильнейшие близкие внутриядерные взаимодействия в угоду слабым гравитационным, являющимся, в сущности, лишь дальним усреднением близких взаимодействий? Не Бог сочиняет наши формулы, он не виноват, что мы распространяем их за пределы применимости, получая деление на нуль! Материальные объекты вовсе не обязаны априорно подчиняться квадратичным формам метрического тензора ОТО, существующего как бы отдельно от остальных свойств объектов.
|
|
|
Причину остановки света вблизи rg ОТО приписывает тому, что притяжение здесь становится бесконечно сильным и растягивает в глазах тамошних обитателей их родное пространство (читай – субстанцию, представляющую локальную систему координат), а вместе с ним исследуемое пробное тело со скоростью, равной тамошней скорости света, а поскольку ТО не знает бо'льших скоростей, то на само движение этой самой субстанции уже и не остается. Со стороны все это выглядит, как полный стопор. На самом деле, если бы где-то и начало экстремально расти притяжение, то, памятуя, что в действительности изменению подвергаются материальные объекты, а не пространство, мы должны были бы при расчете учитывать внутреннюю структуру элементарных частиц, а она, как мы здесь неоднократно подчеркивали, никак не может подчиняться теории относительности, причем, ввиду экстремальности ситуации, малейшая разница в этой структуре вызвала бы принципиально другой результат. Обо всем этом идеологи ОТО, как минимум, должны были бы сообщить вместе с другими исходными допущениями теории. Если применять преобразования Лоренца в их первоначальном значении к элементам материальных объектов без необоснованных предположений и с соблюдением принципа эквивалентности гравитационной и инертной масс, то получается вполне разумный результат при любых конечных силах тяготения даже при отсутствии других взаимодействий, хотя этот случай, очевидно, вряд ли будет соответствовать реальности, в которой при сближении частиц силы становятся все более разнообразными, зависящими от структур и энергий этих частиц, а относительная роль гравитации и, собственно, ее абсолютное значение стремятся к нулю.
В связи с поднимаемыми здесь проблемами возникают некоторые вопросы и к космологическим теориям.
1. Для анализа того, будет ли Вселенная бесконечно расширяться, или, расширившись до какой-то величины, она начнет сжиматься, необходимо знать плотность материи. При расчете этой плотности не всегда учитывается релятивистская масса нейтрино и фотонов – прямое нарушение принципа эквивалентности гравитационной и инертной масс. Если рассуждать подобным образом, то следовало бы уменьшить массу атомов, выбросив релятивистскую поправку на движение электронов, а также внутриядерные движения нуклонов, внутринуклонные движения кварков и т.д., короче вообще ликвидировать массу, поскольку вся она, согласно формуле: E = mc2 – релятивистская. Исходя из вышеизложенного, для гравитации масса покоя на самом деле вообще не имеет никакого значения вне общей массы.
2. Гипотеза о происхождении Вселенной в результате “Большого взрыва” выдвинута на основании установленного астрономами факта так называемого “красного смещения” спектральных линий удаленных космических объектов, причем, чем дальше объект, тем смещение больше. Физики объяснили этот факт тем, что объекты удаляются от нас, а, как известно (эффект Доплера), при удалении источника света его спектральные линии смещаются в сторону уменьшения частоты. Уменьшение частоты в результате прохождения через какие-нибудь газы астрофизиками отвергается, т.к. при этом изображение было бы сильно размыто. Мы не вдаемсяздесь в дискуссию о том, был или не был взрыв, отметим лишь, что, кроме движения источника света, на “красное смещение” влияет гравитация и другие поперечные и продольные силовые поля огромных, неравномерно (в локальном смысле) расположенных масс материи, рядом с которыми пролетают фотоны на своем неблизком пути к наблюдателю, и учет этого влияния может существенно изменить оценку скорости предполагаемого “разбегания галактик”. О том, что гравитация обязательно влияет на “красное смещение”, свидетельствует отклонение луча света (его “притяжение”) гравитирующими телами. Согласно 3-му закону Ньютона эти тела сами будут испытывать возмущение от прохождения света, неминуемо отбирая у него энергию, что как раз и соответствует “красному смещению” ( Учитываемое в настоящее время астрофизиками влияние гравитации источника излучения составляет лишь весьма малую часть “путевого” влияния). “Размытию” же фотона (и не только от указанных сил) препятствуют внутрифотонные квантовомеханические силы, благодаря которым фотон только и может существовать как целостная частица (см. гл.12).
3. Косвенным признаком “Большого взрыва” астрофизики считают однородное изотропное излучение с температурой ~3К, которое они назвали “реликтовым”, полагая, что оно осталось после того, как при остывании праматерии, образовавшейся в результате этого взрыва, плазма превратилась в обычное вещество, прозрачное для света, и последний получил, как говорится, возможность “свободного полета”. Здесь опять возникает детский вопрос. Эйнштейн считал, что в любой инерционной системе отсчета свет не может стоять на месте. Никто пока не опровергал этого тезиса. Во время образования обычного (неионизованного) вещества размер Метагалактики, R0, согласно наиболее распространенным космологическим теориям, составлял не более 1 млн. световых лет. С тех пор прошло ~14 млрд. лет. За это время свет с любой точки R < R0 давно покинул бы то место, где мы с вами находимся – не ближе 10 – 13 млрд световых лет от края Метагалактики, практически в ее центре. По этой причине предположение ученых о происхождении излучения ~3К из той эпохи требует дополнительных разъяснений. Здесь у Вас имеются богатые возможности для гипотез. В частности, можнопредположить, что реликтовое излучение – это свет, уже многократно возвращавшийся от космологического горизонта под действием сил гравитации и показывающий, что Метагалактика на отдаленной периферии уже начала сжиматься. Второй вариант: рассматриваемое излучение – это “красное смещение”, доведенное до своего логического предела, т.е., излучение удаленных галактик и межгалактических пространств, понесшее всевозможные потери энергии и прошедшее фильтрацию на своем невообразимо длинном пути, показывающее как бы среднюю эффективную температуру наблюдаемой вселенной, то излучение, которое швейцарский астроном де Шезо предполагал обнаружить в видимой части спектра (1744 г.). Возвращаясь к первому варианту, легко заметить, что он является лишь частью второго. Вот Вам пример рекурсии!
Хотя взаимодействие между фотонами ничтожно, однако не стоит сбрасывать его со счетов: во время своего невообразимо длинного пути фотон с конкретной звезды чрезвычайно долго взаимодествует с другими, в том числе, так называемыми “реликтовыми” фотономи, обмениваясь с ними энергией. Кроме того, что это обстоятельство может быть еще одной из причин "красного смещения", оно способствовует также и изотропности излучения. Другой, повидимому, более важной причиной изотропности является глобальная однородность вещества во вселенной.
Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 81; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!