Темная материя и энергия
Автор: Юрий Любашенко - г. Николаев
Темная материя и энергия
Аннотация
Космологию, условно можно разделить на три направления. 1. Стационарная Вселенная с единым подходом о старении излучения пропорционально ~ t½, вариации данной модели позволяют решить практически все космологические проблемы, кроме одной – это реликтовое излучение. Реликт, как излучение тоже стареет, тогда в далёком прошлом его энергия была значительно выше, вплоть до плазменного состояния всего вещества, т.е. Вселенная со временем должна видоизменяться, что противоречит самой сути термина стационарность. 2. Многоликая Вселенная – нулевой стартовый вариант общей энергии. В гиперпространстве может образовываться бесчисленное множество Вселенных и у каждой своя физика свои законы, это разовые сбалансированные модели. Тёмная энергия поставила под сомнение о реалистичности данного направления: нарушается нулевой стартовый вариант общей энергии, что автоматически ведет к разбалансировке, Вселенная начинает ускорено расширяться. 3. Цикличная Вселенная, до 80-ых годов считалась наиболее перспективным направлением, поэтому имеет большое разнообразие в физических построениях.
Но на данный момент совершенно не стыкуется с космологическим ускорением, нет фазы перехода от расширения к сжатию. Вашему вниманию предлагается научная статья где, на основе нового подхода к физической сущности баланса динамики развития Вселенной, можно объяснить природу происхождения темной материи и темной энергии, аномалию пионеров, физический смысл взаимосвязи больших чисел и в какой-то мере новый взгляд на антропный принцип.
В начале 80-ых годов новые технические средства позволили более полно произвести расчёты масс скопления галактик, гравитационное линзирование, которые дали однозначный вывод: масса реальной Вселенной должна быть в 4-5 раз тяжелее, она присутствует, но мы её не видим. Это общепризнанная реальная тёмная материя, мёртвая для всех взаимодействий, кроме гравитации. И что интересно, с учётом этой материи теоретические и экспериментальные расчёты средней плотности вещества во Вселенной полностью совпали и соответствуют балансной (критической) Ркрит=10-29 г/см3. Общая картина развития Вселенной говорит об одном, всё взаимосвязано и сбалансировано, почему-то гравитация глобально и локально абсолютно точно всегда и везде равна инерции расширения, научно это называется балансом динамики развития Вселенной. Вся теория Большого Взрыва (БВ) построена на идеи соблюдения этого немыслимого баланса по всей стреле времени, начальные нулевые условия (отрицательная гравитационная энергия всей Вселенной равна положительной энергии всего вещества), однородность и изотропность задаёт теория инфляции.
А вот здесь возникают противоречия, как известно Большой Взрыв ознаменовался аннигиляцией практически всего вещества, что мы и наблюдаем в виде реликтового излучения. А это означает, на ранней стадии развития Вселенной полная её положительная энергия равна энергии всего реликта и согласно теории инфляции равна гравитационной энергии всей Вселенной. Если в эту сбалансированную систему внести ещё и тёмную материю, в том виде как представлена она совремённой наукой, которая составляет 23% от общей энергии, то мы получим катастрофические последствия, Вселенная уже тогда должна была сколлапсироваться. Почему-то теоретики инфляционной модели Вселенной замалчивают эту проблему. В конце 80-ых годов космология столкнулась с новой проблемой.
Оказывается Вселенная, ближе к совремённой эпохе замедляется не так, как предписано законом Хаббла. Чтобы объяснить такое поведение, было введено понятие тёмная энергия, отрицательное давление которой по мере расширения Вселенной остаётся неизменной. Примерно 7 млрд. лет тому назад отрицательное давление сравнялось с гравитацией космоса и в совремённую эпоху доминирует, Вселенная начала расширяться, при этом ускорено. Тёмная энергия не имеет физического объяснения, нарушает баланс, практически ставит крест чистоте теории инфляции, более нелепого по своей вредности открытия природа нам ещё не преподносила. Как-то странно развивается Вселенная, сначало потребовалось введения тёмной материи, затем тёмной энергии, а на совремённом этапе, достигнув максимума, тёмная энергия на малых масштабах ни как себя не проявляет.
Природа потребовала введения двух совершено противоположных понятий, но разделенных во времени, что-то здесь не так. Самый лучший вариант решения возникшей проблемы, это не строить теории о природе происхождения тёмной материи и энергии, а просто от них избавиться. Не соответствие интенсивности излучения сверхновых спектру галактик, отсутствие крупных скоплений галактик в совремённую эпоху, возможно это маскировка «чего-то, под что-то» совершенно не требующая ускоренного расширения Вселенной. Предлагаемая в теории версия механизма соблюдения баланса циклической Вселенной, даёт одно интересное следствие, напрямую связанное с эффектами под интерпретацию тёмная материя и энергия (чтобы понять аргументацию нововведений см. полную версию ТЕФВ www.vixri.ru/?p=701).
Все беды начались с эпохи отделения излучения от вещества, т.е. изменение масштабного фактора с Rвсел(t) ~ t1/2 на Rвсел(t) ~ t2/3, а это приводит, к всё возрастающему нарушению баланса и как следствие, к всё возрастающему проявлению тёмной энергии. Прим: масштабный фактор является основным законом динамики развития Вселенной в зависимости от состояния материи. Мы сделали вывод, за баланс динамики развития Вселенной глобально отвечает материализованный физический вакуум (ФВ), что соответствует стабильности гравитационный потенциал (ГП) = С2 по всей стреле времени. Всё вещество Вселенной в балансе, практически ни какой роли не играет, всю функцию расширения берёт на себя ФВ, а это в корне меняет картину, ФВ это особая форма материи практически не изученная, в какой-то мере это гравитонная плазма с ГП=С2. Тогда у нас появляется реальная аргументация не менять масштабный фактор в период рекомбинации, с Rвсел(t) ~ t1/2 на Rвсел(t) ~ t2/3 а оставить его неизменным.
В этом простом решении проблемы главным камнем преткновения выступает реликт, дело в том что наблюдаемая энергия реликта = 30К, а по сценарию t1/2, должна быть в 7-8 раз выше, это мощнейший факт в пользу общепринятой модели Вселенной. Энергию реликта можно уменьшить до 30К допустив, что Вселенная продолжает расширяться до Lрасш=10-3м по сценарию t1/2, тогда её возраст должен составлять порядка 200млрд. лет, что совершенно не приемлемо. Казалось всё, попытки укротить тёмную энергию получили полное фиаско и всё же есть одна зацепка. Вещество, отделившись от реликта, представляет собой Фридманскую модель пылевой расширяющейся Вселенной, согласно которой пространство расширяется с масштабным фактором Rреликт(t) ~ t2/3, а вот здесь назревает конфликт.
Реликт и вещество, став свободными, начали управлять законом расширения Вселенной, т.е. гравитацией космоса. Но реликт и вещество это не пространство, под пространством мы должны подразумевать ФВ, как материальную строго сбалансированную среду, с локальными осцилляциями вакуумных ячеек (ВЯ). Не лучше ли считать: реликт расширяется по законам термодинамики, Вселенная по закону соблюдения баланса. Но встаёт вопрос: куда девается энергия более остывшего реликта и во что расширяется реликт, если нет «свободного пространства», шаг растяжки реликта на современном этапе составляет Lреликт=10-3.3м, пространства Lрасш=10-4.5м.
Попробуем к этой проблеме подойти изнутри, т.е. локально. Для любой элементарной частицы (ЭЧ) баланс локально означает, концентрацию ВЯ вокруг ЭЧ до баланса (равенства), как по гравитационному заряду (ГЗ), так и по энергиям. Очень образно: общая размытая до фона энергия цепочки из ВЯ, всегда равна энергии ЭЧ, тоже самое и по ГЗ. В эпоху отделения реликта, из-за равенства энергий, одному кванту соответствовала одна ВЯ, или длина волны реликта соответствовала шагу растяжки между ВЯ. К чему это ведётся, чтобы было куда расширятся реликту нам необходима асимметрия ВЯ и излучения в пропорции 103.3ВЯ на один квант, тогда остывая реликт как раз и заполнил бы эти вакансии. Возвращаемся к БВ, у нас есть одно белое пятно, это этап в единицах длины: Lпланк - действие теории Супергравитации, Lпланк*Ö137 – действие ТВО (равенствоLпланк*Ö137 вытекает из условия g*М2планк*L2планк/L3расш=е2/Lрасш).
На этом этапе происходит отделение гравитации от ТВО, начинается глобальное торможение, формируются ВЯ, это без квантовый процесс. Далее в этот же процесс начинает вмешиваться с всё нарастающей скоростью ТВО и на отрезке, в масштабах длины равной Lпланк*Ö137 скорости выравниваются, а вот этот процесс ведёт к образованию не ВЯ, а частиц Хиггса. Материал исчерпался, сформировались все ВЯ и всё первичное вещество, мы получили приемлемую асимметрию, которая одновременно решила проблему с тёмной материей и энергией, всё стало на свои места.
К сожалению в космологии источником информации является только излучение, если Вселенная развивается по сценарию с параметром t1/2, а всё свободное излучение (реликт, светимость, красное смещение спектра) расширяются по законам термодинамики с параметром t2/3, то у нас естественно появляются несоответствия, компенсация которых требует ввода тёмной энергии и материи. Искажения с нарастанием начали себя проявлять в период полной рекомбинации, возраст Вселенной тогда составлял примерно 0.5млрд. лет. С другой стороны, мы смотрим на Вселенную, как бы через увеличительное стекло, т.е. искажения растут пропорционально расстоянию, суммируя эти две составляющие мы получаем максимум в искажениях 3-4 раза на расстоянии 7-8млрд. лет, что согласуется с наблюдениями.
Аномалия пионеров
Здесь же уместно рассмотреть версию решения аномалии пионеров, в чем её суть. Выйдя за пределы солнечной системы оба спутника стали испытывать торможение равное 10-10 м/с2, природа этого явления неизвестна и что интересно, это же торможение нам даёт закон расширения Вселенной С*Нхаббл=108*10-18=10-10м/с2. Что конкретно произошло, два спутника просто вышли за пределы солнечной системы, физически это означает, действие гравитации всей солнечной системы практически равно нулю, т.е. это уже не связанная система. В излагаемой теории доказывается, в расширяющейся (сжимающейся) Вселенной следствием соблюдения баланса, есть неизменность шага растяжки (стяжки) между соседними ВЯ, всегда и везде равным Lпланк. Если принять во внимание, что Lпланк это минимальная фундаментальная длина, то процесс растяжки (стяжки) на микро уровне принимает квантовый характер.
Вычислим это ускорение исходя из следующих соображений: согласно КЭД, каждая ВЯ должна иметь энергию равной Евя =hc/Lрасш,=Мвяс2, тогда ВЯ находясь на месте должна осциллировать с ускорением С2/Lрасш, за время цикла равному С/Lрасш происходит изменение шага на Lрасш-Lпланк, тогда Dавя=С2/Lрасш-С2/Lрасш-Lпланк= С2*Lпланк/L2расш =1016*10-35/10-9=10-10м/ и эта величина, исходя из вышеизложенного, дискретна. Три совпадения это что-то глобальное, не что иное это означает, Вселенная на совремённом этапе начала сжиматься. Тогда почему бы не предположить, что пионеры испытывают действие космологического торможения, подчеркнём, такое воздействие относится только к не связанным системам.
Правда величина 10-10м/с2 очень большая, она на 1030.5 порядков больше классической, здесь совремённая теория гравитации не работает, эту величину можно трактовать так: это локальная величина конкретной ВЯ и эта дискретность может меняться как в большую так и в меньшую сторону Lрасш-/+Lпланк, тогда обобщённое среднестатистическое ускорение может принимать любые минимальные значения, но скорей всего отрицательная дискретность в совремённую эпоху приобретает массовый характер. Возможно сжатие сначала происходит в массивных объектах типа галактика, а межгалактическое пространство этим процессом ещё не охвачено, во всяком случае эта версия физике не противоречит.
Но рассмотрение данной версии имеет совершенно другую цель, всё направленно на тёмную энергию. Тёмная энергия начала проявлять себя примерно 7-8 млрд. лет назад и на современном этапе доминирует, поверхностные расчеты показывают: из-за ускоренного расширения мы видим только 1/7-1/8ю часть Вселенной, а по теории 1/2, применяя пропорцию по расстояниям и времени, мы получаем космологическое ускорение на расстоянии пионеров в пределах 10-16м/с2 что вполне поддаётся измерениям. Тогда пионеры наоборот, должны ускоряться, что не соответствует действительности, вывод: тёмная энергия не существует.
Рассмотрим ещё одну интересную проблему, это совпадение больших чисел, выпишем сначала формулы: Мвсел/Мнукл=1080; Rвсел/Lнукл=1041;hc/g*М2нукл = 1039;неточности в равенствах связаны с несоответствием всей барионной массы балансной массе в пределах 1/20, поэтому есть основание заменить Мнукл на балансную Мвя.
И мы опять получаем из двух независимых равенств это же пресловутое ускорение и того же порядка. Что это означает, эти формулы показывают состояние Вселенной в совремённую эпоху и равенство их говорит об одном, Вселенная находится в точке перехода от расширения к сжатию, по стреле времени в прошлое и будущее отношения в равенствах уменьшаются и становятся равными в эпоху Планка. Мы видим (гравитационно) ровно половину Вселенной. Динамику развития Вселенной показывает обобщённая формула С2/ R(t)всел. =g*М(t)всел/R(t)2всел, из неё следует, R(t)всел это нарастание (охват) причинно связанных областей пространства, из-за С2=g*М(t)всел/R(t)всел ГП должен принимать неизменную абсолютную величину и он не измеряемый, тогда ГП Земли, Солнца в любой точке также равен С2. В принципе, ГП как скаляр, это удобный мат/инструмент, под тяготением мы должны подразумевать изменение напряжённости (ускорения), т.е. изменение гравитации есть тяготение.
Нам природа, на примере Пионеров неожиданно преподнесла подсказку, совершено нового вида квантования через меру длины, применительно к гравитации это гравитон, но с одной серьёзной проблемой: такая гравитация должна быть на 1030.5 порядков больше чем классическая, но в этой проблеме есть и плюс, данная величина абсолютно не измеряемая. А вот почему она не измеряемая, ведь мы предполагаем, что это квантовая величина, наводит на мысль. А нет ли тут связи инерция + гравитация = нулю, т.е. нулевой вариант полной энергии в теории инфляции, но на микро уровне, разделённых во времени через квантовую неопределённость, по сути это квантовая не измеряемая «сильная» гравитация с мат/аппаратом КЭД. По логике, если это условие выполняется применительно ко всей Вселенной, то тогда оно должно выполняться и локально.
Предлагаю сотрудничество в создании единого проекта в рамках физического реализма.
