22.05.2014 г.

  На главную раздела "Академик Сапунов В.Б."





          8. Альтернативный взгляд на концепцию Большого взрыва

          Идея Большого взрыва была предложена русским математиком и астрономом А.Фридманом в 20-е годы прошлого столетия. Детальную проработку и математический аппарата к ней создал еще один русский – живший в Америке физик Г.Гамов. С тех пор идея Большого взрыва стала одной и самых продуктивных научных парадигм. Она стимулировала развитие астрономии и стала одним из краеугольных камней современного взгляда на мир. Вместе с тем ее нельзя считать ни гипотезой, ни даже теорией. Хотя бы потому, что проверить ее истинность на современном уровне развития науки невозможно. И все же идея Фридмана-Гамова стимулировала многие как работоспособные научные схемы, так и общие рассуждения, полезные для развития общественного интеллекта. Даже полное несогласие с этой идеей и ее острая критика были конструктивными и полезными для развития научной мысли. Попробуем добавить к этим интеллектуальным упражнения еще одно и предложим продолжить его читателям данного пособия Нижеизложенная схема устройства Вселенной не претендует на законченность и полную корректность. Самые важные проблемы биологии – происхождение жизни, возможность панспермии, влияние Солнца на биосферу – так или иначе, требуют синтеза биологических и астрономических знаний. Итак, переходим к наброску о строении вселенной и природе гравитации. Изложим исходные положения и сформулируем вопросы.

          1. Природа гравитации наукой не объяснена, хотя некоторые ее свойства описываются с высокой степенью точности, и эти описания обладают предсказательной силой. Действительно, какими нитями притягиваются тела, не имеющие физического контакта? Зато природа отталкивания и давления объясняется гораздо лучше. Может, и в основе гравитации лежит не притяжение, а отталкивание?

          2. Скорость распространения гравитационных сил во Вселенной во много раз превышает скорость света. Возможно, она равна бесконечности, хотя это не доказано.

          3. Вселенная бесконечна, что явствует из логических выкладок мыслителей еще античного периода. Однако, Наша Вселенная, т.е. область Вселенной, доступная нашим органам чувств и приборам, конечна. Если бы это было иначе, в каждой точке неба находилась бы звезда. Точнее, бесконечное количество звезд. Ночное небо было бы ярко-белым. Однако оно, как известно, черное. Имеются хотя и приближенные, но достаточно продуманные оценки истинных размеров Нашей Вселенной. Например, они даны в работах известного астронома и популяризатора ХХ в. Ф.Ю.Зигеля (Неисчерпаемость бесконечности, М., ДЛ, 1984). Объем Нашей Вселенной составляет 1070 кубических километров. Общая масса в 1023 раз больше массы Солнца. Количество звездных систем составляет примерно 1012. Величины эти конечно, огромны и далеко выходят за рамки нашего обыденного сознания. Но все же они в бесконечное число раз меньше бесконечности.

          4. Фиксируемая нами материя – ничтожная часть всей Вселенной. Основа ее – так называемая Темная Материя, которая нами не наблюдается, но угадывается по косвенным признакам.

          5. Как уже отмечалось, одна из наиболее проработанных космогонических концепций – концепция Большого взрыва. Выдвинута была в 1922 г. советским физиком А.А.Фридманом, а детально проработана и математически описана американским физиком русского происхождения Г.Гамовым. Основой для создания концепции стало неподтвержденное поныне мнение астрономов, что все галактики разбегаются. По мнению Фридмана, Гамова и их последователей – сторонников концепции Большого Взрыва, Наша Вселенная возникла 15 миллиардов лет назад. Тогда она имела размер протона! Плотность составляла 1093 г/см3. Температура ее составляла 1070 градусов. Представить эти величины обыденным сознанием невозможно. Из этого состояния Наша Вселенная стала расширяться. Спустя одну десятитысячную долю секунды плотность упала до 1014 г/см3. Появились первые элементарные частицы. Когда возраст Нашей Вселенной достиг трети секунды, плотность снизилась до 107 г/см3, температура до 30 миллиардов градусов. За три с половиной минуты размеры Нашей Вселенной увеличились почти с нуля до 40 световых лет (Д.Силк, Большой взрыв, М. Мир, 1982).

          6. Гипотеза Большого Взрыва интересна, и, в какой-то мере, конструктивна. Но она не приобрела ранг теории и содержит в себе слишком много непроверяемых моментов. Согласно принципу относительности Пуанкаре и Лоренца, максимальная скорость физического перемещения в пространстве – скорость света. Почему на ранней стадии развития Нашей Вселенной разбегание материи происходило на много порядков быстрее скорости света? Ответа нет. Согласно мнению таких авторитетных физиков ХХ в. как Н.А.Козырев, А.Д.Сахаров, Наша Вселенная пульсирует, то уменьшаясь, то увеличиваясь. Эту идею тоже нельзя ни подтвердить, ни опровергнуть на современном уровне знаний. Поэтому это даже не гипотеза, а лишь предположение. Наконец, многие ученые считают, что разбегание галактик – кажущийся феномен, и в целом размеры Нашей Вселенной стабильны. Все это заставляет относиться к идее расширяющееся Вселенной как к одной из возможных гипотез, которая не исключает иные взгляды на мир. Но все вышеперечисленные космологические соображения и концепции достаточно глубоко проработаны и должны быть учтены при создании любых космологических схем.

          Перейдем к изложению последней концепции – предположения. Не будем называть ее громким словом «гипотеза». Гипотеза предполагает возможность проверки. Концепция Большого взрыва пока не проверяема.

          Идея о том, что гравитация суть не притяжение, а отталкивание, не нова. В 1690 г. швейцарский математик Николас Фатио де Дуилье предложил кинетическую теорию гравитации, которая давала механическое объяснение формулам Ньютона. Полвека спустя, в 1748 г. эту теорию уже на новом уровне развил другой швейцарский ученый Жорж Луи де Саж. В 19 веке эти работы получили новое звучание в связи с созданием кинетической теории газов. И все же эти концепции не являются принятыми в современной физике. В том числе и потому, что единица гравитационного потока – гравитон – до сих пор не найден. Не совсем понятно, как эти концепции можно увязать с космогоническими воззрениями ХХ в. Впрочем, и представления Ньютона не совсем адекватно вписываются в современную космогонию. Попробуем наметить пусть синтеза всех вышеупомянутых парадигм.

          Вселенная заполнена Темной Материей, которая, простирается, возможно, бесконечно. Она имеет огромную плотность и генерирует поток гравитации. В химическом отношении она должна состоять из водорода как первичного элемента. В континууме Темной Материи иногда возникают полости. Одна из них – Наша Вселенная. Отдаленный аналог – возникновение кавитационных пузырей в воде. Как известно, в таком пузыре нет абсолютного вакуума, имеются водяные молекулы, но их плотность ниже, чем в окружающем пространстве. Эти молекулы могут образовывать небольшие временные капли. Аналогично, когда Наша Вселенная возникла как «псевдокавитационный» пузырь в континууме Темной Материи, материальные частицы стали группироваться в галактики, звезды, планеты. В этих системах шел ядерный синтез с выделением энергии, водород перегорал в гелий и другие элементы. Гравитационное поле излучается всей материей Вселенной. В первую очередь – темной, как основой Вселенной. Так же как электромагнитное поле дробится на кванты, гравитационное состоит из отдельных частиц – гравитонов. Их сущность обсуждать не берусь. Поток гравитонов идет ото всей внутренней поверхности шара, ограничивающего Нашу Вселенную. Скорость этого потока, возможно, превышает скорость света. В качестве отдаленной аналогии можно представить полый шар, внутренняя поверхность которого испещрена дырами, из коих идет поток воздуха. Как уже отмечалось, давление легче объясняется физически, чем притяжение. Поэтому этот поток и оказывает давление на материальные тела внутри шара. Известные физические потоки ослабевают пропорционально квадрату расстояния. Иное дело в замкнутом шаровидном пространстве. Здесь идет концентрация потока по направлению к центру, компенсирующая затухание. Значит, в принципе отдельное материально тело может испытывать приблизительно равное гравитационное давление со всех сторон от стен шара, отдаленных на немыслимо большое расстояние. Поток гравитонов, как и всякий физический поток, экранируется большой массой. Если в относительно близости оказываются два крупных тела, они взаимно загораживают потоки гравитонов. Соответственно, между телами возникает зона ослабления гравитационного потока. Наружная составляющая потока приводит ко взаимному сближению тел. Этим и объясняется суть закона всемирного тяготения Ньютона:

Пример изображения

          Где γ – гравитационная постоянна, M1M1 — массы взаимодействующих тел, R2 — квадрат расстояния между телами. Но тела, подчеркиваем, не притягиваются. Их сближает гравитационный поток от темной материи. Знаменитое ньютоновское яблоко падало на Землю не из-за тяготения Земли, а из-за давления гравитационного потока, который сверху был интенсивным, а снизу ослаблялся массой Земли. Эта схема полностью вписывается в уравнение Ньютона – гравитация прямо пропорциональна массе тел и обратно пропорционально расстоянию между ними. Взаимное вращение тел при сохранении расстояния не меняет силу гравитации, поскольку она определяется потоком, равномерно излучаемом внутренней поверхностью «псевдокавитационного» шара. Если тела исходно двигались, они будут находиться в состоянии взаимного вращения, при котором центробежная сила уравнивается гравитацией. Если тела двигались со скоростью недостаточной для формирования заметной центробежной силы, они должны соединиться, выделив при этом кинетическую энергию. И то и другое в Нашей Вселенной происходит сплошь и рядом.

          По мере роста «псевдокавитационного» шара должно происходить уплотнение окружающей его Темной Материи. Это может привести к схлопыванию соседних шаров-пузырей, если таковые имеются. Таким образом – Вселенная это ни что иное, как континуум Темной Материи, в котором время от времени образуются полости. Одна из них – Наша Вселенная, где действуют уже известные нам законы физики, и может возникать жизнь.

Пример изображения
Рисунок 13. Гипотетическая схема строения Вселенной.

В начало                               Продолжение
 

Добавить комментарий Сообщение модератору


Защитный код
Обновить