Запропоновано модель гравітації, як потік 3-х мірного плоского простору в матерію і звірена з космологічними спостереженнями розширення Всесвіту на відповідність закону Хаббла. На цьому принципі закладено основу для самодостатньою космологічної моделі Всесвіту, що не вимагає застосування таких понять, як «т? Мная матерія» і «т? Мная енергія», відповідальні в сучасній фізиці за прискорене розширення Всесвіту

Анотація наукової статті з фізики, автор наукової роботи - Sidorov A.


The analysis of gravity model on example of cosmological expansion

The gravity model, as a flow of 3-dimensional flat space in the matter, is proposed and checked with cosmological observations of the Universe expansion for the compliance with Hubble's law. This principle laid the foundation for a self-sufficient cosmological model of the Universe that does not require the use of such terms as "dark matter" and "dark energy," responsible for the accelerated space expansion in modern physics


Область наук:
  • фізика
  • Рік видавництва діє до: 2017
    Журнал: ScienceRise
    Наукова стаття на тему 'АНАЛІЗ гравітаційного МОДЕЛІ НА ПРИКЛАДІ космологічного розширення'

    Текст наукової роботи на тему «АНАЛІЗ гравітаційного МОДЕЛІ НА ПРИКЛАДІ космологічного розширення»

    ?УДК 531.51 + 521.11

    DOI: 10.15587 / 2313-8416.2017.94021

    АНАЛІЗ гравітаційного МОДЕЛІ НА ПРИКЛАДІ космологічного розширення

    © А. Н. Сидоров

    Запропоновано модель гравітації, як потік 3-х мірного плоского простору в матерію і звірена з космологічними спостереженнями розширення Всесвіту - на відповідність закону Хаббла. На цьому принципі закладено основу для самодостатньою космологічної моделі Всесвіту, що не вимагає застосування таких понять, як «темна матерія» та «темна енергія», відповідальні в сучасній фізиці за прискорене розширення Всесвіту

    Ключові слова: потік простору, щільність простору, інваріант простору, анізотропія простору, червоне зміщення

    1. Введення

    Пропонована модель гравітації, по суті, найбільш близька ріманово. У своїй єдиній теорії поля, яку він висунув в якості доповіді в 1853 році [1], «... простір наповнений якоюсь матерією, яка безперервно рухається в атоми і там зникає з відчутного світу. При цьому вагомі тіла, що складаються з атомів, є місцем зіткнення відчутного і невловимого світів ... ». Але на той момент розвитку астрономії Всесвіт в цілому не могла бути об'єктом дослідження запропонованої ним теорії гравітації. Тому його робота стосувалася об'єднання гравітаційного і електромагнітного взаємодії на мікрорівні, що стало непосильним завданням.

    2. Літературний огляд

    У наш час вихровий потік простору, як елементарну матерію розглядають багато авторів, але підвести під описувану словесно фізичну модель математичний апарат, що дозволяє цією моделлю користуватися практично, вдалося малій кількості авторів:

    - стаття [2], в якій розглядається вихровий потік 4-х мірного простору на мікрорівні - між протоном і електроном і в підсумку виводиться, наприклад, максимальна кількість електронів на відповідних орбітах в атомах хімічних елементів, Лоренцеве перетворення радіусу атома;

    - в книзі [3], автор спробував викласти природу елементарної матерії на прикладі електрона через рух двох кільцевих (вихрових) потоків в тривимірному просторі - в анизотропной «континуальної» середовищі. Для цього були відкинуті паразитні стереотипи понять, що вважаються в фізиці фундаментальними, і навіть такі, як маса і електричний заряд. Але відмовившись від традиційних фундаментальних понять, автор не збудував нові більш фундаментальні закони (закони простору), як базису над надбудовою, якою є зараз «мозаїка» безлічі фізик, не пов'язаних між собою. З цієї причини автору не вдалося створити цілісну модель елементарного вихору - електрона.

    У публікаціях [4-7] автор найбільш повно, викладає принципи будови матерії на базі вихорі-

    вого простору. На цій основі намагається об'єднати фізичні закони мікро і макросвіту, але без вивчення законів простору, як первоматерии.

    З огляду на ті складнощі, з якими зіткнулися вищенаведені автори в розвитку вихровий природи матерії на мікрорівні, на першому етапі необхідно вивчити властивості і закони простору на макрорівні - в найбільш дослідженою на практиці області - космології. І якщо наука про простір дійсно є базисом над наукою про матерію, то дія отриманих законів буде справедливо застосувати і в мікросвіті.

    3. Мета і завдання дослідження

    Мета - побудова моделі гравітації, як потоку простору в матерію.

    Для досягнення мети були поставлені такі завдання:

    1. Отримання основоположних законів простору на макрорівні.

    2. Побудова космологічної моделі Всесвіту на їх основі.

    3. Дослідження запропонованої моделі на предмет відповідності ефектів космологічного розширення Всесвіту.

    4. Провести аналіз поданої космологічної моделі з загальновизнаною.

    5. Оцінка перспективи розвитку фізики простору.

    4. Гравітація, як потік простору в матерію

    В даному дослідженні розглянуто гравітація, як поглинання тривимірного простору елементарної матерією. Причому простір саме є «первоматерии». Воно складається з двох ортогонально розташованих один до одного двовимірних евклідовой підпросторів, «А» і «В».

    Введемо такі поняття, як:

    а) потік простору - Ф через сферу 8 дорівнює добутку площі сфери на швидкість, з якою пронизує цей простір сферу:

    ^ Dv про '

    Ф = - = S • г .; dt *

    б) прискорення потоку простору

    dO d2V dt

    - = ~ Т = S • rt '. dt2 *

    (2)

    Потік прискореного простору до маси т1, захоплює на своєму шляху потоки, які прагнуть до т2, і таким чином надає масі т2 прискорення

    Г = _ т1 Р • Підставляючи його в (2), отримаємо приско-4пг

    ня потоку простору до тіла масою т1:

    -m1G -

    Ф '= S-- = -m1G,

    4nr2

    де О = 4% О - наведена гравітаційна стала. У загальному випадку:

    Ф '=

    d2 V dt2

    = -MG = inv№1.

    (3)

    З (3) випливає тотожна рівність: прискорення потоку простору в матерію залежить виключно від маси матерії, укладеної в сфері S, і не залежить ні від радіуса (г) сфери, ні від часу.

    У запропонованій моделі маси гравітаційно взаємодіють через їх потоки простору. Щоб змінити швидкість будь-якого тіла, необхідно змінити потоки простору в це тіло. Чим масивніше тіло, тим більший потік простору в нього втікає і тим більший зовнішній потік простору потрібно для його прискорення.

    Визначимо величину потоку Ф в матерію масою т від часу народження Всесвіту:

    Ф = - = - f 'mGdt = -mGt. dt f0

    (4)

    5. Щільність простору - відсутню ланку в теорії

    Для того щоб розкрити визначення «другого інваріантів», введемо поняття щільності простору ф.

    На відміну від «польовий фізики", не розкриває природу взаємодії матерії, а простору відводить лише функцію координат віддаленості, пропонована модель простору повинна сама «відповідати» за всі взаємодії, а отже повинна бути наділена такою властивістю, як щільність ф, яку якнайкраще характеризує швидкість світла у вакуумі. Картезіанський підхід в пізнанні природи, розділяється автором, не допускає можливості передачі, наприклад електромагнітної енергії (фотона) в «порожньому» просторі. В даному випадку одночасна зміна напруженості Е і Н від 0 до максимуму на траєкторії руху фотона, пропонується розглядати, як гармонійне зміна щільності підпросторів «А» і «В» в просторі.

    Тобто при виборі розмірності щільності простору ф необхідно врахувати, що його «деформація» - grad (ф) повинна відповідати силовий характеристиці. З цих міркувань представимо щільність простору ф при коефіцієнті пропорційності - 1, рівному квадрату швидкості світла у вакуумі: ф = 1-с2 = с2 [від 2 / с2 ^. Якщо викласти на мікрорівні, то щільність простору складається з твору щільності ортогональних підпросторів «А» і «В»:

    Ф = ФА Фв = CA • CB = С

    (6)

    6. Базове рівняння Всесвіту

    Обсяг поглиненого простору за весь час існування всієї матерії у Всесвіті за формулою (5), практично і є той геометричний обсяг, який зараз займає Всесвіт. Тобто

    Чим більше простору поглинулося матерією (пропорційно віку Всесвіту), тим все більший його обсяг в одиницю часу згодом буде поглинений. Ці міркування дають підстави вважати про существаваніі якогось «ізотермічні закону» про сталість у часі поглинання матерією одного і того ж кількості якоїсь величини, повніше характеризує простір, ніж просто його обсяг. Назвемо це сталість «другим Інваріантом», який необхідно визначити.

    Повторно проинтегрировав вираз (4) за часом, підставивши в цей вислів масу М Всесвіту і її вік 1, отримаємо залежність поглинутої-щённого простору c моменту народження Всесвіту 0 = 0) до часу 1

    V = -V .

    Поглинаючи. геометричний

    = -MGft * dt = - \ MG

    MG

    Відразу після «народження» Всесвіту, поглинання простору за формулою (5) первинної матерією, на якусь частку зменшило щільність простору. Але чим менше щільність простору, тим менше всі сили взаємодії, що передаються через нього матерією. Наприклад, сили Кулона або гравітаційні будуть менше на величину, еквівалентну збільшенню квадрата відстані між зарядами. Таке послаблення сил за рахунок зниження щільності простору «внутрішній спостерігач» оцінить, як видалення всіх взаємодіючих об'єктів один від одного, тобто як певний геометричний ріст Всесвіту. Таким чином майже нульовий обсяг і величезна щільність простору на початковій стадії розвитку Всесвіту, в результаті його поглинання матерією в плині часу і привели тим самим до зниження його щільності до (5) ф0 = с2 і до сьогоднішнього «квазіросту» обсягу до V .

    m погл

    v

    (T = 0)

    P (\ = 0) = V0 '

    (7)

    Додання додаткового фізичного сенсу швидкості світла, як характеристики щільності простору, дозволяє пояснити ефект квазіроста геометричного обсягу Всесвіту внаслідок його ізотермічного зменшення щільності:

    V • р = const.

    Уменьшаеніе щільності простору -йф за рахунок поглинання його матерією, спостерігач здатний сприймати лише, як зростання віддаленості між що спостерігаються об'єктами (зростання геометричного обсягу dV). У загальному випадку для будь-якого віку Всесвіту:

    У ^ * ф (г) = inv №3 = К

    (8)

    Це базове рівняння запропонованої моделі Всесвіту найбільш точно відображає причинно-наслідковий зв'язок гравітації з розширенням Всесвіту. Роль космологічної константи Ейнштейна в представленої моделі грає сама гравітація, якщо її розглядати, як безперервний процес зменшення щільності простору за рахунок його поглинання матерією.

    Назвемо цю інваріантну величину «К», як «Кількість простору».

    Отриманий адіабатичний інваріант в (8) заснований суто на філософському тлумаченні сприйняття віддаленості предметів в просторі. Так само і рівність поглиненого і геометричного обсягів Всесвіту (V = - V) може

    V поглинене геометричне /

    бути прийнято суто на концептуальному рівні, як еквівалент втрати щільності простору. Тоді геометричний обсяг Всесвіту в будь-який момент часу:

    V = MG t2 / 2.

    геометр.

    (9)

    З (8) випливає, що кількість простору «К» Всесвіту в часі, на відміну від енергії, яка падає пропорційно зменшенню щільності простору, є величина постійна і чисельно дорівнює У0р0 = 4,3352E + 95 [м5с-]. При розрахунку прийнята маса Всесвіту 1,5 ^ 1053 кг.

    7. Розрахунок параметрів Всесвіту

    Далі, через рішення (8), отримаємо залежності найважливіших фізичних величин Всесвіту від часу: см, ф (4), .

    З (8) отримаємо: d (V • ^) = 0; Диференціюючи його і проведемо ряд перетворень: аУе2 + У2с<ЖС = 0 або 2dc / с = - dV / V;

    dV dt

    HtV,

    2dc c.

    Підставами замість ЖУ / Ж і у їх значення з (4) і (6) і, проинтегрировав його частини, отримаємо:

    -mGt, 2dc 2dt 2dc} dt? dc

    dt = -; - = -; I - = - |-

    mG До c, t c. t J c.

    t

    або

    ln t ^ = - ln c \ l °:

    lnk = lnc; - =

    t cn -Л t

    Для зручності введено поняття відносного часу т = -. Остаточно отримана залежність швидкості світла, і щільності простору від відносного часу:

    (10)

    2 + 2

    Р = c ^ .

    (11)

    З (8), обсяг Всесвіту від відносного часу:

    К = К / г2.

    (12)

    Тепер, коли отримані залежності найважливіших фізичних величин Всесвіту від часу: з ^, ф ^,

    V), можна повернутися до трактування (4), в ході якої

    було припущено сталість у часі поглинання масою одного і того ж кількості якоїсь величини, ніж просто його обсяг, який отримав назву,

    як Інваріант №2. Розглянемо вираз ф '^ / ф ":

    (13)

    Ф, • ^ ф = mGt • с = mGt • - у = mGc0f0 ф, ^ = До ±

    - в будь-який період розвитку Всесвіту - від її народження і до переродження в Чорну діру, саме твір обсягу простору, що поглинається масою т за одиницю часу - &У / &, на щільність підпростору с, і представляє цю, постійну в часі величину - «Кількість поглинається підпростору» - К .

    Дійсно, права частина розглянутого вираження крім m являє собою константи. Кількість поглинається підпростору на одиницю маси:

    Ф • с -

    k ± = -i-L = Gc010 m

    його величина k = 6,96281E + 16 м • кг • з

    ±

    Отримане сталість поглинання одного і того ж кількості підпростору А і В гравитирующего-нього масою, вказує на те, що даний інваріант і є тим фундаментальним рушійним механізмом, який «відповідальний» за всю еволюцію Всесвіту. Саме він є фундаментальним тахометром, ніж час, що розглядається в даній моделі, суто як математичний параметр. Тобто Всесвіт еволюціонує не тому, що біжить час, а тому що поглинаються підпростору А і В за формулою (14), а «Спостерігач» лише фіксує ці зміни, ввівши пропорційну їм величину - час.

    8. Дослідження моделі гравітації на відповідність космологічним спостереженнями. космологічна модель

    Вираз (10) дозволяє визначити випущених довжину світлової хвилі, що надходить із раннього Всесвіту і виміряну нами, як \:

    А = Л / г

    (15)

    частота хвилі

    З сот 2

    v = - = - = VnT

    А А / т

    (16)

    Залежність радіусу Всесвіту від часу (рис. 1) отримана при використанні формули, зворотної обсягом кулі:

    3 А / 3

    r = \ - V 4л

    де обсяг простору Всесвіту V з урахуванням (9) замінимо на ИО12 / 2

    A = h = .

    h

    mc mc0 • t0 / '

    = А ',

    r = \ _1MG | • '2/3 8л

    (17)

    0

    Мал. 1. Радіус Всесвіту і шлях, пройдений світлом від її віку

    З метою спрощення в (17) будемо вважати, що гравітаційна маса Всесвіту М, = совд1ап1 Тоді радіус Всесвіту г можна виразити через сьогоднішній її радіус - г0:

    г = г0. (1/10) 2/3 = г0 г-2/3, (18)

    Очевидно, що формули радіуса Всесвіту від часу справедлива для будь-якого іншого матеріального об'єкта Всесвіту.

    Швидкість зростання Всесвіту отримаємо, продифференцировав (18) по /

    ґ = А (г. ^ п2 / 3 = 2 / 3г "(19)

    Г0 Л ^ / 3 ^ / 3 • (19)

    Цей вираз характеризує залежність швидкості видалення спостережуваного об'єкту, що знаходиться на «горизонті» Всесвіту від «Спостерігача» (рис. 2, «швидкість росту Всесвіту»). Для визначення швидкості розбігу простору, а разом з ним і видимої матерії в будь-якій точці Всесвіту, прив'яжемося до швидкості розбігу на горизонті Всесвіту -р 'і, взявши пропорцію відстані до довільно

    обраного об'єкта - Ь, до радіусу Всесвіту - г (4>,

    тим самим визначимо швидкість видалення цього об'єкта від «Спостерігача»:

    41) = L '=

    fr \

    L;

    ° (t) .2 / 3Л / 3 t0 t

    r • (t / t0)

    2/3

    2 1_ 3 • t

    t

    Lt = Ht Lt.

    (20)

    Отриманий результат в (17) і (20) цілком збігається з рівняннями Фрідмана [8], як для масштабного фактора від часу а ж t2 / 3 (18), так і для «постійної» Хаббла для «пилу» (Гравіті-

    рующей матерії): І, = 2/3 .

    Вік Всесвіту ^ отримаємо, із закону Ха-

    2

    ббла для «пилу» (20) при 1 = ^: -Ь = І0 • Ь.

    3 ^

    t0 =

    2/3

    н .

    (21)

    його швидкість на цю різницю. Правило релятивистского складання швидкостей в даному випадку абсолютно недоречно. Адже перетворення Лоренца ставилися до складання швидкостей матеріальних об'єктів в нерухомому просторі. В даному випадку ми маємо справу з видаленням самого простору від «Спостерігача». Саме класична різниця цих швидкостей і буде тією швидкістю, з якою світло буде наближатися до «Спостерігачеві» в його координатах. У цьому випадку рівняння для вираження Ь, dL / dt в координатах «Спостерігача», від 1 буде мати вигляд:

    2 1

    Lt = - • t0 / 1 + 3 ^ L.

    Наведемо його в форму нелінійного диференціального рівняння першого порядку:

    , 2 1 _ Lt з • ^ Lt = c0 • t0 't'

    Його рішення:

    Lt =

    3 Г /, \ 2 ^ 0 | _ (t / t0)

    -1

    або через т:

    При прийнятому Н = 74,2 км / с на мегапарсек

    2/3

    визначимо вік Всесвіту: ^ = - = 8,780983

    І 0

    млрд років, що так само збігається для фрідмановскіх «пилу».

    MG I t "2/3 = 1,04816 -1026 м.

    8п

    Нелінійна залежність швидкості світла від часу в формулі (10) призводить до нелінійності і пройденого світлом шляху від об'єкта, що спостерігається. Для отримання однозначного рішення (20), необхідно змінні правої частини - 1 і Ь висловити одне через інше. Чим більше ранній Всесвіт ми спостерігаємо, тим менше сенсу в змінної L. Більш достовірним параметром, що характеризує видалення об'єктів, є час. Тому висловимо L в (20) через тимчасову віддаленість.

    Швидкість світла від «спостережуваного» об'єкта і пройдений шлях в координатах сьогоднішнього «Спостерігача» залежить від розбігу простору, яке рухається в протилежному світлі напрямку зі швидкістю, залежно від цієї віддаленості. Тобто, випущений віддаленим об'єктом світло в сторону сьогоднішнього «Спостерігача» в координатах самого об'єкта (спостерігається), мав швидкість dL * / dt = з * = с • ^ / а несучи від «наблюдат-

    2 1

    ля »простір по (13) - • - Ь зменшує

    Lt = - G010 (1 / Т2 / 3 - 1).

    (22)

    Усі прийняті в даний час промені, знаходяться на кривої, що описується виразом (22) (рис. 1). Назвемо її «Лінією прийому». Примітно, що світло, випущений раніше 5,3 мільярдів років тому, одного разу вже подолав Всесвіт, перш ніж дійшов до нас. Назвемо такі віддалені промені «вторинними» променями. На рис. 1, 2 це вся область від 0 до ^ = 3,513243 млн років. Лише область, від 11 і до теперішнього часу, включає в себе промені, не прийшли повторно - «первинні» промені. Вираз (22) дозволяє отримати шлях, пройдений світлом при максимальній віддаленості (1 = 0).

    Ь4 = о = 3 / 2с010 = 13,14 мільярда світлових років.

    Отримавши Ь, уявімо закон Хаббла в тимчасовій віддаленості:

    2 1 2 13. [... \ 2/3 л

    = З [(1о / 1) 1/3 - (1о / 1)].

    Остаточно закон Хаббла в тимчасовій віддаленості з урахуванням знака (швидкість розбігу простору від «Спостерігача» - зі знаком мінус):

    "(Т) = G0

    (23)

    2

    r

    0

    3

    r0 =

    Продифференцировав Ь, по I. отримаємо шукану залежність швидкості світла до «Спостерігачеві» від тимчасової віддаленості - г:

    = І =

    ; = | C0t0 [(t / t0) w-i]

    2

    2 1

    _ 3

    ~~ 2 °° * ° 3 t1M -t "

    З «" 6. (г) _сот

    (24)

    Для спостерігача саме нашої епохи «горизонт» Всесвіту видаляється на перетині «лінії прийому» з кривою зростання Всесвіту зі швидкістю ц = триста сорок дві тисячі чотиреста п'ятьдесят одна км / с.

    Фізичний сенс отриманого в (24) зниження швидкості світла щодо «Спостерігача» від 1

    С0 • т до с0т3, (рис. 2, 3), зводиться до наступного:

    розбігаються простір від віддаленого «Спостерігача» зі швидкістю

    Ж = С0 (Vе-г)

    призводить до ефекту анізотропії щільності простору в цьому напрямку. Як наслідок, в цьому напрямку слабшають електромагнітів обурення, еквівалентно зменшенню щільності простору від ф = с2 = (с0т) 2 до

    фяо6, = (з "т + С0 (г1 / 3-г)) 2 = с02т2 / 3

    Однорідне і ізотропне нерухомий простір для «спостерігається» об'єкта не є таким для віддаленого «Спостерігача». З цієї причини і швидкість світла в напрямку останнього

    змінюється не по (7): з = ^ / $>= С0т, а всього лише

    4

    2 2/3 _ 1/3 СПТ - СПТ

    -2,0Е + 06

    Мал. 2. Залежність швидкостей від віку Всесвіту

    Трактувати таке ослаблення світлової хвилі ефектом Доплера не доводиться. Адже це не одномоментний процес випромінювання світла рухається об'єктом в нерухомому просторі, а перманентне зменшення швидкості світла, викликане зустрічним розгоном простору і тим самим приводить до анізотропії його щільності. Зниження швидкості світла в напрямку віддаленого «Спостерігача» еквівалентно зниженню щільності простору в цьому напрямку.

    Виведемо коефіцієнт анизотропного червоного зсуву довжини світлової хвилі від тимчасової віддаленості:

    де

    X -Xt XuIt ~ -XuIT 2/3 Z, = - = - = т - 1,

    ал л л / '

    At Л "/ Т

    Za "= r2 / 3-l, (25)

    3 h h 1 / -ri'3.

    А, = - = - = VT •

    са = сяа6л = СГ | т '- швидкості світла з урахуванням анізотропного ефекту - до «Спостерігачеві».

    0,0Е + 00 3 -5,0Е + 04 і -1,0Е + 05 S \ * -1,5Е + 05 es g -2,0Е + 05 м О -2,5Е + 05 Л g -3, 0Е + 05 а. § -3,5Е + 05 і -4,0Е + 05 4 SF + 05 Возоаст Всесвіту, Молодих. років

    0 4, 0 5 0 6 0 7 ч] 0 8 -52 745 про -6 643 р, 9 812

    -98 375

    -164 797

    -968 499

    Ж Лінія; тангенсом НЕ 1клона Н

    4; -342 452 | Швидке ть зростання Вселс шной

    -5,0Е + 05 -448 6S L

    Мал. 3. Швидкості розбігу в масштабі "Первинних" променів

    Ефект зниження швидкості світла в міру його наближення до «Спостерігачеві» від с0т1 / 3 до С0 (рис. 2) в натуральному вираженні (24), пояснюється зниженням щільності

    простору ср від (с0т13) до С02. Втрачає щільність простір, у міру руху фотона, еквівалентно лінзі з зменшується щільністю.

    Червоний зсув такого лінзування по довжині хвилі'ьх від тимчасової віддаленості:

    Z _ ~ К _ \ / Т'в _ 1/3 1

    и-'а '0 / хт

    (26)

    Якщо врахувати, що'л / _ -1 = / /, (= г2 3 і той же для відносини Х0 / Ха = Т13, то сумарне «ослаблення» хвилі

    V = (Z. - 1XZL, -1) = ^ = ґ V'3 = т.

    Отже, сумарний червоне зміщення по довжині хвилі для віддаленого «Спостерігача»:

    Z, = т-1.

    (27)

    Отриманий коефіцієнт і являє то «червоний зсув», яке спостерігають астрономи понад століття. Частина фізиків пояснює його природу, як Допплеровское червоне зміщення. Велика частина схиляється до того, що це ефект розширення простору, а разом з ним і збільшення всіх геометричних розмірів матерії в часі, в тому числі і світлової хвилі, що відображає квантовий закон Хаббла. Отримаємо цей закон, спираючись на дану модель.

    Продифференцируем вираз (15)

    Xt = \ по t: dX / dt = Х0 / t0.

    Розділимо отриманий вираз на X:

    ak / X _Х0 / Х dt ~ t '

    З (15) праву частину \ IX замінимо на / 0 / /.

    тоді

    dl! I _t.J t.

    dt L t

    Представивши з1 /., Як збільшення довжини хвилі Так. за час dt, як період коливання Т, отримаємо відомий квантовий закон загасання хвилі за один період коливання:

    ТАК / А _ 1 Т ~ t '

    (28)

    З метою розкрити непростий характер зростання довжини хвилі від /. до). П. а потім до Х0 вище був якомога докладніше викладено цей процес на прикладі червоного зсуву. Так як запропонована модель передбачає еквівалентність двох фундаментальних параметрів, як швидкість світла і щільність простору, то ослаблення швидкості фотона в напрямку віддаленого «Спостерігача» за рахунок зустрічно рушійної простору, еквівалентно зменшенню щільності простору саме в цьому напрямку.

    Коефіцієнт передачі енергії світлової хвилі, що рухається в сторону віддаленого «наблюдат-

    Отже, сумарний червоне зміщення по частоті для віддаленого «Спостерігача»:

    4 = т2 -1. (31)

    На відміну від традиційної (польовий) фізики, в даній моделі червоне зміщення по енергії фотона (його частоті) має більш сильну залежність від віддаленості (31), ніж зсув по довжині хвилі (27). Це стає особливо помітно на велику віддаленість ^>0,5) з ростом технічної оснащеності, при спостереженні за надновими типу! А. Зменшення їх яскравості (пропорційно енергії фотона), по якій визначають відстань до наднової, відбувається значно «швидше», ніж «червоніє» спектр, за яким визначається Хаббловском швидкість. З цього робився помилковий висновок про нібито, менших швидкостях розбігу на ранній стадії Всесвіту в порівнянні з сьогоднішньою епохою. Незрозуміла причина в рамках «польовий» фізики переходу з уповільненої до прискореного розширення Всесвіту в середині своєї еволюції вимагала пояснення. «Офіційна» космологічна модель вимагала введення все більшої кількості фантомних «підпірок» типу «темної матерії», антигравітації, відповідальних за розширення, і нарешті, в 1998 році введення «темної енергії», відповідальної за нібито прискорений розбіг Всесвіту [9]. В рамках представленої моделі гравітації, заснованої на потоці простору в гравитирующего матерію, що здається прискорений розбіг простору Всесвіту пояснюється різним законом «червоного зсуву по довжині хвилі і частоті фотона (рис. 4).

    Мал. 4. Розбіжність в зсувах по довжині хвилі і частоті, «винна» у введенні поняття

    «Темна енергія»

    9. Результати дослідження фізики припущеннями, пройшла перевірку на відповід-

    1. Наведена модель Всесвіту, з усіма її ветствие спостереженнями астрономів за розгоном Все-руйнівними для ортодоксів релятивістської ленной і дозволяє отримувати кількісні відповіді

    ля »- протилежну розбігаються простору, так само пропорційний зміни щільності простору, яке еквівалентно зміни квадрата швидкості світла в напрямку« Спостерігача ». Назвемо такий коефіцієнт, як анізотропне червоне зміщення по енергії (по частоті) -'т .

    2 2/3

    7 _ф, - Фа _ V - Уа _ У0Т -У0Т _, 4/3 ,

    'Ау = = = 2/3 = Т 1

    ф а Уа У07

    Де, частота світла в сторону «Спостерігача», з урахуванням анізотропного зниження щільності простору:

    з з Т1 / 3

    ^ _ Са _ сп т

    До V т1 / 3 0

    'Ау = Т43 -1. (29)

    Червоне зміщення лінзування по частоті '1у:

    7 _ Va - V0 _ V0T - V0_, 2/3 Л ZLv = - = - = Т - 1

    V "V"

    Комерсант ^ = г2 / 3 -1. (30)

    Якщо врахувати, що 1 = V, / уа = 3 і той же для відносини \ а / у0 = т2 / 3, то сумарне «ослаблення» частоти

    V '/ Vo = (Zav -1) (ZLV -1) =

    = Vt / V. • V. / Vo = Т4 / 3т2 / 3 = т2.

    на багато питань космології. Космологія стає ближче до точної науки. Введені фізичні поняття, такі як потік простору в матерію Ф, щільність простору ф = с2, Інваріант кількості простору - У ^ • Ф (1), інваріант кількості поглинається підпростору - Ф, • - обґрунтовано введені параметри. Для представленої моделі я б назвав їх фундаментальними.

    2. Дана модель розкриває природу розширення простору Всесвіту без необхідності використання таких, нічого по суті не пояснюють, містичних понять, як антигравітаційна космологічна константа, темна енергія, як би «відповідальні» в сучасній фізиці за нібито прискорене розширення простору.

    3. Вирази від (4) до (19) були отримані зі свідомо прийнятим спрощенням, що полягає в тому, що гравітаційна маса в процесі еволюції Всесвіту не змінювалася. Але сама сутність теорії потоку простору, як виразника гравітаційної маси, має на увазі її втрату - в фотони. Останні не мають гравітацією, так як неможливий потік простору в фотон, вже рухається зі швидкістю світла. Оцінимо якісно величину похибки такого спрощення.

    Використовуючи інваріант № 3: К = V • ф, отримаємо формулу, що зв'язує кількість простору «К», з енергією, укладеної в цьому обсязі, на прикладі «народження» двох фотонів в результаті анігіляції електрона і позитрона:

    mGt2

    К / Е =-

    V • c2

    mct

    mct

    К / Е = Gt2 / 2.

    (32)

    Права частина отриманого рівності являє величину, зворотну середньої щільності гравію-тірующей матерії в просторі: 1 / р = &2/2:

    M V

    M

    2

    Р MGt2 / 2 Gt2

    (33)

    Остаточно запишемо (32), як зв'язок кількості простору До в одиниці об'єму, укладеного в народжених фотоні, з щільністю енергії в цьому обсязі:

    до • Pt = Ev.

    (34)

    Якщо розглядати довільний макрооб'ем простору V, який втрачає матерію масою М в результаті переходу в фотони, то в цьому обсязі буде виділена енергія: К • р ^ = ЕV, тобто отримаємо інтегральний варіант цього закону:

    Розділивши ліву і праву частини (34) на обсяг До Е

    утворився фотона: - • р4 =, отримаємо диференційний варіант зв'язку щільності простору і втрати щільності матерії з щільністю збільшення енергії в мікрооб'ємах:

    ф • Ф4 = С1Е. З урахуванням, що ф = е20т2

    (36)

    dp / ds =

    1

    2 + 2 Cr, T

    (37)

    До • M = E.

    (35)

    Отриманий вираз дозволяє стверджувати, що до теперішнього часу втрата маси Всесвіту на випромінювання мізерно мала і стає актуальною в далекому майбутньому. Адже ставлення втрати щільності матерії до зростання щільності ізлучённой енергії зростає пропорційно квадрату тимчасової віддаленості т - в майбутнє. З цього можна так само стверджувати, що зростання температури і ентропії Всесвіту пропорційний інтенсивності радіоактивного розпаду матерії на все більш прості її складові, що пропорційно віку Всесвіту, а не навпаки. «Гаряча Всесвіт» по Гамову не відповідає отриманій формулі. З цього так само слід неспроможність введення «гарячого» періоду ультрарелятивістською матерії протягом першої третини еволюції Всесвіту (її гарячої стадії). Тобто закон Хаббла для Фрідмен-новской «пилу», отриманий і в даній моделі

    2/3 г

    і ^ = Ь, справедливий для всього періоду еволюції Всесвіту.

    Розглядається вище освіту фотонів з меншою енергією, ніж при анігіляції (34), наприклад, при його випромінюванні в момент переходу електрона в атомі з більшою орбіталі на меншу, принципово не може нічим відрізнятися від розглянутого прикладу. Беручи до уваги, що в даній теорії електрон, це і є орбиталь - тонке вихровий кільце [3], то і тут втрата обсягу орбиталью еквівалентна ізлучённой енергії фотона відповідно до (34) ЛУ, С2 • р =

    Універсальність формули (34) полягає в тому, що вона пов'язує енергію будь-якої природи походження, яка не є постійною в часі величиною через зменшення щільності простору з інваріантною величиною К, компонентою якої є обсяг, яку він обіймав будь-якою формою матерії (в якій є взаємне рух підпросторів ). Формула допустима і для «чистого» простору, позбавленого цього взаємного руху - в вакуумі без матерії. В цьому випадку в лівій частині рівняння дорівнюватиме нулю щільність матерії р4, а в правій

    його енергія.

    5. Величезною втратою гравітаційної маси в Черних дірах пояснюється недотримання руху

    2

    c

    зоряних мас навколо центру спіральних галактик законам небесної механіки Ньютона. Це призвело до введення чергового божества - «Темної матерії». Але таке аномальне рух зірок навколо ядер еліптичних галактик - «квазарів» і не тільки, органічно вписується в запропоновану модель гравітації.

    Поглинання матерії з масою m, що йде за горизонт подій Чорної діри в Квазарі під кутом Y, супроводжується збільшенням радіальної і тангенціальною складових потоку простору відповідно:

    ДФ ± = -mGt • sin у; ф = -mGt • cos у.

    Кінетична енергія механічного моменту обертання мас, що пішли за обрій подій, не зникає безслідно. Вона накопичується у вигляді вихровий складової потоку простору:

    ф = -mGt • cos у = S • Оц.

    Цей потік являє за формою диск з внутрішнім радіусом, рівним горизонту подій, а зовнішній обмежений обсягом вихрового потоку

    V ^ imGt'cos Y / 2 .

    i

    Такий вихровий потік, як і традиційний гравітаційний потік - Ф ±, пронизуючи зоряні маси, так само створює радіальне їх прискорення в цьому диску, але на відміну від Ф ± (г), в силу рівномірної лінійної

    швидкості потоку по його радіусу (gradb? | (r) = 0), його доцентрове прискорення змінюється за законом кругового руху:

    = / Г, тоді, як радіальне прискорення

    потоку простору (прискорення по Ньютону) обернено пропорційно квадрату радіусу:

    g1 (r) = -MG / 4nr2.

    - сталість лінійних швидкостей обертання зірок в «інерційному диску», часто охоплює розміри всієї галактики.

    - вихровим характер гравітації (g), що фокусує випромінювання зі всієї поверхні сфери Чорної діри в вузький потік високоенергетичної матерії у її полюсів;

    - «Лінзування» проходять через аккреційний диск промені, створюючи ефект як би «додаткової маси» для прихильників «Темної матерії».

    6. Одне і те ж явище - поглинання простору матерією, для щільних тел викликає як тяжіння мас на відносно невеликих відстанях, так і їх «розліт» на великих відстанях, внаслідок зменшення щільності простору, сприйманого, як його геометричний ріст. тра-

    MG

    Діціон формула Ньютона g = - 2

    R

    нённая Шварцшильдом

    як і уточ-

    g = -

    mG

    'f

    2mG / r

    c

    вірна лише в обмежених межах, так як не враховує розбігу простору. З урахуванням розбігу простору для мас від елементарних частинок і включаючи планетарні, отримаємо результуюче прискорення:

    d'r dt2

    d_ dr

    13 t

    v 4 'J

    MG 4nr2

    = A11 (Hr) '] - = H'r- ^ G

    dr V 2V 'J 4nr2 4nr2

    d'r tt2 MG

    -r = H r---.

    dt2 4nr2

    (38)

    Прирівнявши дане рівняння до нуля, отримаємо відстань, на якому тяжіння мас змінюється розльоту:

    Отже, по-перше, чим більше квазар в центрі спіральної галактики (більше г), тим більше переважає закон кругового руху над ньютонівської рухом небесних тіл.

    По-друге, якщо врахувати, що на ранній стадії Всесвіту втрата маси Чорної діри за рахунок випаровування Хокінга пропорційна с4 = с4 Т4, то

    наприклад, для віку Всесвіту в 106 років ця величина ~ с4 100004! Така колосальна втрата маси Чорною дірою за мільярди років значно зменшила Ньютонівську складову прискорення, тоді як вихрова складова прискорення весь цей час тільки приростала.

    Сукупність цих двох факторів і пояснює: - значне превалювання згодом центростремительного прискорення вихору простору над ньютонівської прискоренням;

    = ^ MG / Н2.

    (39)

    Наприклад, рівноважний радіус для протона -268 мм, для планети Земля - ​​4,33 світлових року.

    Те ж для раннього Всесвіту (при рівномірно розподіленим масі), з урахуванням отриманого в (38):

    d ^ r dt2

    = H2r -

    MG

    4 от3 G

    = H2r - p- ,

    4nr2 3 4nr2

    3 G = H2r - 3 H2r. 2 G 3 4nr2 2

    = H2r - 9H; 4nr

    g = - 2H2r.

    (40)

    Тут середню щільність матерії Всесвіту з (33) висловили через Н:

    r

    ,9/4 • H2 ~ G

    __2 _29'4_ H = 9Hl p Gt2 G 2 G '

    З (40) випливає, що фактор тяжіння рівномірно розподілених мас завжди превалює над їх розльоту. На відміну від ОТО, в даній моделі постійна втрата гравітаційної маси у Всесвіті (зменшення щільності матерії) абсолютно не впливає на характер взаємодії розподілених мас (з '-' на '+'), а лише знижує інтенсивність поглинання простору матерією, що впливає виключно на час життя Всесвіту. У даній моделі єдино-можливий вплив матерії на простір, це його поглинання і тим самим зменшення його щільності.

    Єдиний причинний фактор - поглинання простору матерією, що виявляється на близ-кодействіі в гравітаційному тяжінні мас, що захоплюються цим простором, на дальнодействії призводить до зниження щільності простору Всесвіту, що сприймається Спостерігачем, як зростання геометричного обсягу Всесвіту.

    Спочатку, рівномірно розподілена маса у Всесвіті, яка прагне до стиснення по (40), захоплюється розширюється простором згідно (12). В результаті флуктуацій щільності матерії за обсягом простору відбудеться її перерозподіл в окремі згустки матерії, як більш стійкі рівноважні стану. У міру еволюції Всесвіту щільність матерії в таких новоутвореннях, виходячи з (40), буде і далі тільки рости, як і відстані між цими згустками. Спостерігаємо етап формування Галактик.

    7. У міру зниження щільності простору, і як наслідок, ослаблення енергії «сильної взаємодії», всю еволюцію матерії Всесвіту можна розглядати, як радіоактивний розпад гіперобразованія електрон-позитронного пар на більш легкі неелементарні частки - нуклони з меншою масою і з її втратою в вигляді фотонів. І так, в далекому майбутньому, цей розпад призведе до елементарних вихорів підпросторів - електронів і позитронів, раніше складових нуклони. Останні, вже не пов'язані в нуклони, на заключному етапі еволюції анігілюють, що в підсумку призведе до зникнення видимої матерії. Залишки простору будуть поглинатися лише швидко зростаючими Чорними дірами. Радіус їх горизонту зростає по Шварцшильда пропорційно т "2,

    г8 (т) = 2шО / с2 = 2mG / (с2 • т2),

    rsW = rso / Т

    (41)

    тоді як зростання Всесвіту (18) всього лише

    Гв = го '

    У момент, коли весь обсяг простору Всесвіту виявиться за горизонтом подій, Чорна гіпердира, без навколишнього її простору, за визначенням перестане існувати. Адже по даній теорії вважалося, що гравітація, це поглинання простору матерією. З поглинанням всього простору Чорною дірою втратять сенс і величезні розміри самої Чорної гіпердири. Її тепер можна розглядати тільки зсередини, як новонароджену Всесвіт з дуже високою щільністю матерії і простору, і близьким до нуля значенням ентропії. Повний переродження Чорної гіпердири у Всесвіт завершитися зі збереженням того ж інваріанта - кількості простору Всесвіту К = У ^^ ф ^, що і в

    Минулого «життя». Початок же такого переродження відбувається вже при появі першої ЧД в молодому Всесвіті. У дуже ранньому Всесвіті умови для стійкого існування ЧД неможливі в зв'язку з високою щільністю простору - відбудеться її випаровування по Хокингу:

    dM__ hc4 dt = 15360nG2 M2

    hc4

    15360nG2 M2

    (42)

    що призведе до їх злиття в одну Чорну гіпердиру з радіусом, швидко наздоганяє радіус Всесвіту.

    Навіть при її народженні в результаті злиття мас, фактор її випаровування буде переважати над фактором її зростання.

    Примітно, що до такого висновку прийшли і автори робіт [10] і [11], далеко стоять від пропонованої теорії гравітації. Найбільш рання згадка про Всесвіт, як про Чорної діри наводиться в статті [12] американського фізика-теоретика Лі Смоліна. З посиланням на знаменитого американського фізика Дж. А. Уїлера він пише: «Можна припустити, що кожна ЧД в нашому Всесвіті призводить до створення нового Всесвіту і, відповідно, Великий Вибух в нашому минулому є результат формування Чорної діри в інший Всесвіту».

    10. Висновки

    1. Прийнята концептуально модель гравітації дозволила отримати три основоположних інваріанта:

    - сталості в часі прискорення гравітаційного потоку простору;

    - закон кількості простору Всесвіту, як адіабатичний інваріант;

    - сталості в часі потоку підпросторів А і В у матерію.

    2. На основі цих законів була отримана космологічна модель Всесвіту.

    3. Проведено дослідження запропонованої моделі на предмет відповідності ефектів космологічного розширення Всесвіту:

    - отриманий закон розширення Всесвіту, що відповідає закону Хаббла, в тому числі і квантовому його варіанту;

    - пояснена природа освіти Галактик, як окремих зоряних скупчень;

    - для великої віддаленості виведена більш зручна версія закону Хаббла - від тимчасової віддаленості;

    4

    • т

    т

    4. Аналіз викладеної космологічної моделі в порівнянні з моделлю ОТО:

    - в пропонованої моделі доведена більш сильна залежність «червоного» зміщення фотонів від віддаленості по частоті, ніж по довжині хвилі, що дозволяє відмовитися від містичного поняття «Темна енергія», вимушено введеного в цілях збереження моделі ОТО;

    - в рамках теорії вихрового потоку простору дано пояснення аномального закону руху небесних тіл в спіральних Галактиках, тоді як загальноприйнята модель без введення поняття «Темна матерія" втрачає свою цілісність;

    - пропонована модель доводить закономірність еволюціонування сьогоднішньої Всесвіту в «Чорну гіпердиру», саме «холодну» стадію так званого «Великого вибуху» при народженні

    нового Всесвіту з «Чорної гіпердири», чого традиційна модель обгрунтувати не в змозі.

    5. Отримані на макрорівні закони гравітаційної моделі підтвердили свою спроможність у ході перевірки, яка витікає з її космологічної моделі. Запропонована теорія гравітації є чисто фізичною моделлю, значно простіший в розумінні і в застосуванні в порівнянні з чотиривимірний геометричній теорією просторово-часового континууму. Дана модель має великий потенціал в своєму розвитку на мікрорівні, чого немає в ОТО. Фундаментальний механізм гравітації, як гіперсжатіе поглиненого простору на рівні елементарної матерії, властивості і структуру простору доцільніше викласти в наступній статті, що стосується «близьких» взаємодій, в якій результати даної статті і ляжуть в основу.

    література

    1. Ріман, Б. Фрагменти філософського змісту [Текст] / Б. Ріман // Твори. - Москва-Ленинград: ОГИЗ, 1948. - С. 461-542.

    2. Мун, Р. Основи вихровий теорії простору [Електронний ресурс]: міжнар. конф. / Р. Мун, В. Васильєв // ЯДРО - 2003. - 2003. - Режим доступу: http://www.new-philosophy.narod.ru/RGM-VVV-RU.htm

    3. Афонін, В. В. Поняття часу. Структура електрона [Текст] / В. В. Афонін. - М .: ЛЕНАНД, 2010. - 96 с.

    4. Pakulin, V. Structure of Matter. Vortex Model of Microworld [Text] / V. Pakulin. - Saint Petersburg: ISTRA, 2010. - 62 p.

    5. Пакуліна, В. Н. Розвиток матерії. Вихрова модель мікросвіту [Текст] / В. Н. Пакуліна. - СПб .: НПО «Стратегія майбутнього», 2011. - 120 с.

    6. Pakulin, V. Structure of Matter. Vortex Model of Gravitation [Text] / V. Pakulin. - Sarrebruck: Lambert Academic Publishing, 2013. - 56 p.

    7. Пакуліна, В. Н. Структура матерії. Вихрова модель мікросвіту [Текст] / В. Н. Пакуліна // Філософія і космологія. - 2014. - С. 93-125.

    8. Фрідман, А. А. Вибрані праці [Текст] / А. А. Фрідман; ред. Л. С. Полак. - М .: НАУКА, 1966. - 464 с.

    9. Perlmutter, S. Measuring the acceleration of the cosmic expansion using supernovae [Text] / S. Perlmutter // Physics-Uspekhi. - 2013. - Vol. 56, Issue 10. - P. 1021-1037. doi: 10.3367Mne.0183.201310e.1060

    10. Pathria, R. K. The Universe as a Black Hole [Text] / R. K. Pathria // Nature. - 1972. - Vol. 240, Issue 5379. - P. 298299. doi: 10.1038 / 240298a0

    11. Шульман, М. Х. Альтернативна космологія [Текст] / М. Х. Шульман. - M., 2015. - 98 с. - Режим доступу: http://www.timeorigin21.narod.ru/rus_time/Alt_cosmology.pdf

    12. Smolin, L. The fate of black hole singularities and the parameters of the standard models of particle physics and cosmology [Electronic resource] / L. Smolin. - 1994. - Available at: https://cds.cern.ch/record/261481/files/9404011.pdf

    Дата надходження рукопису 12.01.2017

    Сидоров Олександр Миколайович, директор, ПП «Електросталь-Сервіс», Дніпровське шосе, 1,

    г. Запорожье, Україна, 69069

    E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.


    Ключові слова: ПОТІК ПРОСТОРУ / SPACE FLOW / Щільність ПРОСТОРУ / SPACE DENSITY / інваріант ПРОСТОРУ / анізотропії ПРОСТОРУ / ЧЕРВОНЕ ЗСУВ / SPACE POTENTIAL / RED SHIFT / VORTEX GRAVITATION

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити