Tweeter button Facebook button Youtube button

Новый взгляд на природу темной энергии в следствиях ОТО

23/05/2013
By

print

Взрыв сверхновой

Взрыв сверхновой

Несоответствие светимости сверхновых и красного смещения спектра галактики рассматривается в космологии как ускоренное расширение Вселенной. Но возможна и иная интерпретация этого явления, в виде постановки вопроса: могут ли эти несоответствия вызываться естественными природными факторами. Вопрос можно конкретизировать: может ли гравитация Вселенной вызывать дополнительное синее смещение спектра излучения, как эволюционирует гравитационный потенциал Вселенной по всей стреле времени.

 

В конце 20 века космология столкнулась с неординарной, если не парадоксальной ситуацией: оказалось что космологическая постоянная, искусственно введенная А.Эйнштейном как космологическое отталкивание, через 75лет «вдруг» в точности совпала с уравнением состояния темной энергии (ТЭ), такие совпадения в природе неестественны, но факт есть факт, и требует объяснения. Зададимся вопросом, из каких соображений А.Эйнштейн ввел космологическую силу отталкивания.

Для того чтобы уравновесить силы тяготения и сделать Вселенную стационарной А.Эйнштейн еще в 1917 г. [1] ввел вполне логическим путем, космологическую силу отталкивания пропорциональную расстоянию (R), ускорение отталкивания аотталк компенсирующее ускорение тяготения –атяг, и назвал это действие свойством вакуума.

аотталк=–атяг=4/3πρмGR=const*R=5*10-38*R м/сек2 (1)

где: ρм-критическая плотность вещества во Вселенной.

Константу в уравнении (1) деленную на квадрат скорости света C2, А. Эйнштейн назвал космологической постоянной вакуума Λ-член, в современном виде записывается как,

Λ=8πρэG/C4

где: ρэ – критическая плотность энергии.

Тогда уравнение (1) приобретает вид,

аотталк=–атяг=3/2Λ*С2* R.                                                      (2)

После открытия Хабблом расширения Вселенной, необходимость ввода сил отталкивания отпала, на современном этапе после открытия темной материи (ТМ) и  ТЭ внимание к свойствам физического вакуума (ФВ) вновь заострилось.

А. Эйнштейн похоже был озадачен своим нововведением, поэтому к этой идеи больше не возвращался, и напрасно. Дело в том что, искусственно введенное А. Эйнштейном ускорение отталкивания аотталк но со знаком минус, в точности соответствует тормозному космологическому ускорению Хаббла, которое соответственно равно ускорению тяготения, явно гравитационного происхождения. По сути формула (2) это математическое описание закона Хаббла, только со знаком наоборот.

аотталк=–ахаббл=3/2Λ*С2* R=Н2хаббл* R,

где: Нхаббл – постоянная Хаббла для современной эпохи.

С другой стороны, эта же космологическая постоянная описывает уравнение состояния ТЭ, получается что ТЭ через  Λ-член как-то связана с законом Хаббла, точнее физическое содержание Λ-члена полностью нераскрыто. Ключевой момент: тормозное ускорение присутствует всегда и связано это, согласно ОТО, с разностью гравитационных потенциалов (ГП), получается, что излучение изначально распространяется в гравитационном поле Вселенной, которое меняется со временем, поэтому излучение должно подвергаться дополнительному гравитационному смещению. Если формулу (2) дополнить множителем R,

аотталк*R = 3/2Λ*С2*R2=V2(R),

далее разделить на С2,

аотталк*R/С2= 3/2Λ*R2=V2(R)/C2,                                                  (3)

то мы получим безразмерную величину в точности соответствующей в ОТО, эффекту гравитационного смещения спектра излучения, применительно к  гравитирующей Вселенной. По сути, в формуле (3) заложен ответ на поставленный раннее вопрос:  может ли гравитация Вселенной вызывать дополнительное синее смещение спектра излучения. Для этого необходимо проанализировать, что собой представляет параметр  V2(R).

Упростим задачу и рассмотрим динамику развития Вселенной на стадии доминирования ТМ, давление отсутствует, свободное излучение распространяется в гравитационном поле Вселенной. Космологическое расширение Вселенной можно рассматривать как расширение пространства с космологическим ускорением, вытекающее из закона Хаббла,

ахаббл(t)=С*Нхаббл(t),

как функция от времени, это тормозное ускорение за природу которого отвечает гравитация космоса, приводящее к замедлению темпа расширения Вселенной. В современную эпоху ГП Вселенной, по космологическим расчетам примерно равнен -С2. Разности ГП в динамике расширения Вселенной, соответствует скорость хаббловского расширения V(R), пропорциональная  расстоянию ~ R. Тогда наблюдатель с ГП=-С2 будет гравитационно наблюдать хаббловское расширение, в виде изменения ГП как функция от расстояния пропорциональная ~ R2,

ГП(R) = –С2+V2(R),

что приводит к формированию разности ГП равному,

–С2 - (–С2+V2(R)) = -V2(R).

Тормозное космологическое ускорение всегда направлено к наблюдателю, поэтому излучение должно подвергаться дополнительному синему смещению,

Zграв= -V2(R)/C2.

Подчеркнем, эффект посинения возможен, если допустить что излучение распространяется в гравитирующей Вселенной, этот эффект в космологии не рассматривается, потому что не учитывается эволюция гравитационного потенциала Вселенной по всей стреле времени. Если в закон Хаббла внести поправку на эффект гравитационного синего смещения,

1+Z- V2(R)/C2= ν(R)/νо (4)

где:  ν(R) – наблюдаемая частота, νо – истинная частота.

Эта поправка играет роль компенсации в несоответствии светимости Сверхновых к красному смещению спектра галактики. В итоге, эти несоответствия (красное смещение с расстоянием слабеет), имеют естественное объяснение, согласно ОТО, как эффект гравитационного синего смещения спектра излучения в гравитирующей Вселенной. которые можно интерпретировать как фиктивное проявление ТЭ.

Выводы.

На расстояниях Z=0.1-1эффективно действует   космологическая постоянная Эйнштейна  записанная в безразмерном формате,

3/2Λ*R2=V2(R)/C2,

это и есть поправка на эффект гравитационного смещения спектра ОТО, поэтому должна учитываться только в законе Хаббла (4). Это чисто оптическое компенсационное вселенское явление и к динамике эволюции Вселенной никакого отношения не имеет, поэтому поправка, в виде  Λ-члена из уравнения состояния Эйнштейна,

Rμν – R/2*gμν+Λgμν = 8πGTμν/С4

должна быть изъята,

Rμν – R/2*gμν = 8πGTμν/С4,

что автоматически снимает проблему ТЭ, её попросту не существует.

Ссылки

1.  http://physiclib.ru/books/item/f00/s00/z0000022/st013.shtml

Юрий Любашенко

 

Tags: , , , ,

2 Responses to Новый взгляд на природу темной энергии в следствиях ОТО

  1. leo on 10/08/2013 at 22:13

    Формула зависимость массы от скорости показывает, что при приближении к скорости света в вакууме релятивистская масса объекта стремиться к бесконечности. Ветвь за асимптотой графика не рассматривается, так как теория относительности запрещает двигаться быстрее скорости света. Масса за асимптотой отрицательна, вектор механического импульса направлен в противоположную сторону движения и не тормозит объект, а разгоняет. При двух скоростях света масса равна массе покоя при дальнейшем увеличении скорости стремится к нулю.
    Если предположить, что масса галактик отрицательна, относительно вещества Большого взрыва и двигается с ускорением в гравитационном поле, быстрее скорости света, расширяясь. Это гравитационное поле материи Большого взрыва объясняют свойствами темной энергии, которое расширяет вселенную с ускорением, и приписывают темному веществу. Почему мы никак не видим этого огромного скопления материи в центре вселенной? Потому что двигаемся быстрее скорости света относительно центра вселенной в его гравитационном поле, которое было создано задолго до Большого взрыва.

  2. Юрий Любашенко on 11/08/2013 at 12:09

    Уважаемый Stegko.
    То что за тормозное ускорение отвечает гравитация всей Вселенной, это ключевой момент, на нём строится вся версия, позже я нашел подтверждения своим выводам. Первоисточник: работа Зельдовича и Новикова «Строение и эволюция Вселенной» http://alexandr4784.narod.ru/zn_2.htm, где в главе 3.5. – уравнение (10) приведена формула полного закона Хаббла, с учетом синего гравитационного смещения, и пояснения к ней, глава 3.12. стр.123-124, я её приведу в более удобной форме:
    1+Zхаббл(R) - 2/3πρмGR2/С2= ν(R)/νо. (10)
    В дальнейшем я понял, почему уравнение (10) и мои выводы (4) в основной статье, не проходят в космологии, мат/аппарат показывающий, как формируется гравитационный потенциал (ГП) Вселенной, основан на уравнениях Пуассона, а они неоднозначны и фактически неприемлемы для космологии. ОТО с ГП не работает, там метрические тензоры, нужны иные подходы, в принципе я их нашел. С Вашими замечаниями,отчасти, я согласен и я их уже учел, что касается ТМ, она учитывается в критической плотности вещества.
    Юрий Любашенко.

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

amplifier for 8 speakers
Алёна Петрова

ПОПУЛЯРНЫЕ

В началоВ начало
sonos multi-room music system zonebridge br100 sonos multi room music system zoneplayer zp120 + zp90 sonos multi-room music system zone bridge br100 box multi room speaker system airplay apple multi room speaker system