- •Василий Янчилин
- •Оглавление
- •Глава 1
- •Глава 1
- •1.1. Расположение звёзд на диаграмме «цвет светимость»
- •1.2. Почему звёзды не взрываются подобно гигантским водородным бомбам?
- •Первая причина.
- •Вторая причина.
- •1.3. Теорема вириала
- •1.4. Образование звезды
- •1.5. Дальнейшая судьба звезды
- •1.6. Звёздные скопления: рассеянные и шаровые
- •1.7. Галактики
- •Фотографии эллиптических галактик
- •Фотографии спиральных галактик
- •Фотографии неправильных галактик
- •Глава 2 современная космология
- •2.1. Расширение Вселенной
- •2.2. Теория горячей Вселенной (общепринятый сценарий образования галактик)
- •2.3 Бюраканская астрофизическая обсерватория (альтернативный сценарий образования галактик)
- •2.4. История возникновения общепринятой космогонической концепции
- •Глава 3 гравитация и атом
- •3.1. Общая теория относительности и атомные часы
- •3.2. Как измерить скорость хода атомных часов?
- •3.3. Что первично: пространство или материя?
- •3.4. Новая модель пространства-времени
- •3.5. Необходимое уточнение закона сохранения момента импульса
- •Глава 4 проблемы космологии
- •4.1. Проблема энтропии
- •4.2. Где находится космическая фабрика по производству урана?
- •4.3. Проблема дефицита энергии в ранней Вселенной
- •4.4. Проблемы с реликтовым излучением
- •4.5. Проблема происхождения вращения
- •4.6. Почему галактики вращаются?
- •4.7. Почему Млечный Путь обладает таким большим моментом импульса?
- •Глава 5 происхождение галактик и звёзд
- •5.1. Проблема происхождения Млечного Пути
- •5.2. Проблема возникновения звёзд
- •5.3. Как образуются звёзды?
- •5.4. Как образовалось Местное сверхскопление галактик?
- •5.5. Происхождение Местной группы галактик
- •5.6. Образование галактического диска – этап в формировании Млечного Пути
- •5.7. Образование шаровых скоплений – этап в формировании Млечного Пути
- •5.8. Образование рассеянных скоплений – этап в формировании Млечного Пути
- •5.9. Происхождение химических элементов
- •5.10. Происхождение эллиптических галактик
- •5.11. Происхождение неправильных галактик
- •Глава 6 взрывная гипотеза и астрономические наблюдения
- •6.1. Предисловие
- •6.2. Квазары и образование галактик
- •6.3. Происхождение спиральных рукавов
- •6.4. Происхождение галактических спутников
- •6.5. Происхождение скоплений галактик
- •Глава 7 три тайны хх века
- •7.1. Первая тайна:
- •Почему Млечный путь движется с такой огромной скоростью – 500 км/с?
- •7.2. Вторая тайна: Млечный Путь движется с огромной скоростью одновременно в двух противоположных направлениях!
- •7.3. Поиски Великого аттрактора
- •7.4. Третья тайна: Так что же всё-таки открыл Эдвин Хаббл в 1929 году?
- •7.5. Антигравитация вакуума?
- •7.6. Решение трёх проблем в рамках теории взрывающейся Вселенной
- •Глава 8
- •Какие шаги необходимо сделать в первую очередь для дальнейшего развития космологии
- •8.1. Общая теория относительности, а особенно гипотеза о существовании чёрных дыр, до сих пор продолжают тормозить развитие космологии
- •8.2. Шаг первый: Экспериментальное опровержение гипотезы о существовании чёрных дыр
- •8.3. Как влияет гравитация на скорость радиоактивного распада?
- •8.4. С какой скоростью разбегаются галактики?
- •8.5. Почему взрываются сверхновые звёзды?
- •8.6. Сверхновые звёзды – это маленькие квазары!
- •8.7. На все вопросы ответит нейтрино
- •Список литературы
3.3. Что первично: пространство или материя?
Согласно ньютоновской механике существует абсолютное бесконечное пространство, в котором движутся материальные тела. И если, скажем, все материальные тела вдруг исчезли бы, то с пространством ничего не случилось бы. В рамках механики Ньютона пространство – это арена, на которой происходят материальные действия, и эта арена вечная и неизменная.
Примерно такую же роль играет пространство и в специальной теории относительности. Только теперь вместо того, чтобы рассматривать пространство и время по отдельности, как независимые сущности, их объединяют в единое пространство-время. Но это пространство-время также является неизменной и вечной ареной, на которой разворачиваются материальные действия.
Получается, что пространство-время влияет на движение материальных тел, но материальные тела совершенно на него не влияют.
Такое положение вещей многие физики, включая Эйнштейна, считали серьёзным изъяном, как механики Ньютона, так и специальной теории относительности. Эйнштейн, создавая общую теорию относительности, надеялся, что в новой теории свойства пространства будут определяться движением тел. Однако это оказалось не так. В основу общей теории относительности было положено абсолютное (в том смысле, что существует независимо от тел) пространство-время специальной теории относительности. И если из Вселенной убрать все материальные тела (все массы), то согласно общей теории относительности бесконечное пространство-время останется. Новизна теории тяготения Эйнштейна состоит лишь в том, что массы влияют на геометрию пространства-времени, но само пространство-время существует независимо от масс.
А что если окружающее нас пространство-время создано материальными телами, и в отсутствии их оно разрушится? В этом случае все свойства пространства-времени будут определяться распределением всей материи во Вселенной.
Какими свойствами обладает пространство-время помимо геометрических свойств?
Наиболее важное свойство пространства-времени связано с существованием предельной скорости движения для всех тел – скорости света. Другое, не менее важное свойство связано с существованием минимального кванта действия, равного постоянной Планка. Поэтому, если предположить, что пространство-время создано материальными телами, заполняющими Вселенную, то исходя из этого необходимо сделать вывод, что и величина скорости света, и величина постоянной Планка также определяются распределением этих масс.
В параграфе 3.1 мы пришли к выводу, что величина постоянной Планка уменьшается вблизи большой массы и, следовательно, зависит от распределения всех масс во Вселенной. По существующим астрономическим данным величина постоянной тонкой структуры в далёком прошлом существенно не отличалась от современного значения и, следовательно, не зависит от распределения материи. Поэтому можно сделать вывод, что величина скорости света зависит от распределения материи таким образом, что:
сħ = const (3.13)
То есть скорость света возрастает вблизи большой массы. Эта тема подробно обсуждалась в [194].
Теперь можно сформулировать альтернативный взгляд на пространство-время.
Пространство-время – это не неизменная и вечная арена, на которой разворачиваются материальные действия, и которая существует независимо от движущихся тел. Пространство-время создано материей, заполняющей Вселенную. Это означает, что основные характеристики пространства-времени (скорость света и постоянная Планка) зависят от распределения всей материи во Вселенной. Например, вблизи большой массы скорость света возрастает, а постоянная Планка уменьшается. И, наоборот, при удалении от больших масс скорость света уменьшается, а постоянная Планка возрастает.
В пределе, на большом удалении от всех масс Вселенной, скорость света будет стремиться к нулю, а постоянная Планка неограниченно возрастать. Это приведёт к неограниченному возрастанию квантовой неопределённости в движении элементарных частиц, вследствие чего все материальные тела разрушатся. Все причинно-следственные связи также разрушатся, а понятия пространства и времени потеряют свой физический смысл.
Согласно общепринятой точке зрения пространство безгранично. В рамках общей теории относительности существуют модели замкнутой Вселенной, в которых пространство имеет конечный объём, но, тем не менее, не имеет границ. Вопрос о том, существует или нет граница у пространства, даже не рассматривается в современной физике.
Однако возможен альтернативный подход к этой проблеме: на достаточно большом удалении от всех масс Вселенной скорость света стремится к нулю, постоянная Планка неограниченно возрастает, вследствие чего пространство и время разрушаются.
Эта тема очень подробно обсуждалась в [194], и здесь важно то, что новая точка зрения может быть проверена экспериментально (см. главу 8).