Текст книги "Релятивистская механика: новый взгляд по-старому"
Автор книги: Виктор Ткачёв
Жанр:
Физика
сообщить о нарушении
Текущая страница: 27 (всего у книги 30 страниц)
Далее мы ничего не подсчитываем, но ясно, что по той же схеме обнаружится определённое суперускорение и третьей степени суперности − для точек пространства с высотой (если это можно так назвать!) в четыре земных радиуса, и определённое четвёртой степени − для точек с высотой в пять радиусов. И так далее до бесконечности? Похоже! То есть можно говорить, что телам, находящимся в окрестностях Земли, последняя наводит суперускорение свободного падения g supN при N → ∞. А лучше бы даже сказать − к телам тем приставляет такое суперускорение! Вот оно всё как неожиданно обернулось! И речь о нахождении тел в любой из точек земной окрестности: ни одна из них тела этаким g supN не обделяет. Это понятно: отстоящесть точек от Земли кратно её радиусу брали только ради простоты вычислений, а вообще можно использовать любую кратность, что и делает возможным распространить продемонстрированные нами вычисления на любую наперёд заданную точку.
Итак, Земля в любой точке своей округи сообщает телам некое g supN c N → ∞, которое оказывается в конкретной точке одним и тем же для любого попадающего в неё тела. Другое дело − в разных точках: чем дальше точка от центра Земли, тем менее мощным как прогрессия оказывается это g supN . Такая же связь у него и с массой тела, округу которого рассматриваем: уменьшается масса, уменьшается и мощность означенной прогрессии в каждой из точек округи. А ещё и в порядке вселенского историзма то же самое: чем старее мат. Вселенная, тем меньше гравитационная постоянная, что и уменьшает мощность g supN как прогрессии в точках округ мат. тел.
Но что за прогрессия, однако? Ну, имеется в виду следующее. Если стремление увеличить скорость − это ускорение, то тело в виду другого тела находится в увеличивающемся таком стремлении! И тогда вопрос − в как увеличивающемся: стационарно или прогрессирующе? Ведь принцип же позволяет и так и этак! Сразу отвечаем: если стационарно, то стремление увеличить скорость у тела оказывается сведено к обладанию всего лишь суперускорением − как чем-то постоянным. А если прогрессирующе, то это подразумевает ещё вилку: в конечной прогрессии увеличивается или в бесконечной? Вот наши вычисления и дали ответ: не стационарно, а прогрессирующе, где прогрессия не конечна, а бесконечна. Мощность же прогрессии понимаем как быстроту возрастания некой величины − ну, величины чего-то − в порядке её прогрессирования, той величины-то. И с мощностью связана прежде всего гравитационная постоянная: чем больше величина у последней, тем прогрессия увеличения ускорения выраженней.
Ещё раз, для пользы дела. Дисбалансная − из-за пробного тела − прибываемость пространства делает всякое тело в его округе пребывающим в стремлении увеличить свою скорость по отношению к тому пробному телу. Простейшая же реализация этакого стремления любым телом − находимость в неком постоянном ускорении (ну, пребываемость в равноускоренном движении). Но это именно что простейшая возможная реализация, на которой все зациклились! Тогда как вообще возможно бесконечно надставленное стремление увеличить скорость, и фантазия Брахмы, что называется, не преминула нас пред ним поставить (как показали наши вычисления!). Бесконечнонадставленное стремление увеличить скорость − как стремление её увеличить, над которым надставлено стремление уже самого его увеличить, над которым, в свою очередь, надставлено аналогичное, и т. д. в бесконечность. Сразу всеми этими стремлениями тело обладает, находясь в виду другого тела: деформированная последним пространствоприрастательность делает его таким обладателем.
Всякое же стремление разворачивается временем. То есть дать телу время, и оно исправно начинает увеличивать свою скорость по статье каждого из этих своих стремлений, параллельно. То есть сразу за счёт всех их! Значит, предельновозможно неравноускоренное движение − вот что такое движение тела по направлению к другому телу.
То есть что? Прогрессия − в надставках! Благодаря им как принципу пробное тело-то и способно в любой точке своей округи сообщать всякому телу неограниченное стремление увеличить свою скорость − по направлению к нему, тому пробному, и относительно него. О таком стремлении мы и говорим: пребывающее в бесконечной прогрессии стремление. Через понятие надставки выходим и на категорию мощности прогрессии: чем больше гравитационная постоянная, тем с большего уровня начинается прогрессия в пробной точке округи пробного тела, то есть − тем больше величина, так сказать, нулевой надставки (в лице ускорения, рассчитываемого для помещаемого в ту точку тела по формуле a = GM/r 2 ). А заодно − и всех остальных (не нулевых уже) надставок, каждой на одну и ту же относительную величину. Что в совокупи и составляет прогрессию с большей мощностью.
Встаёт, правда, вопрос: если в пробной точке своей округи Земля сообщает телу именно неограниченное стремление увеличить скорость сближенья с ней, так почему то тело не достигает предельно возможной скорости сближения мгновенно, как только мы его в той точке отпустим − к свободному на неё, на Землю-то, падению? Ну, такое было бы лишь при бесконечной величине гравитационной постоянной. А так стремленье увеличить свою скорость оказывается у тела составленным по типу неограниченной перфорации поверхности, проходящей по следующему закону: берём квадратный участок поверхности 3 × 3 клетки, и центральную клетку вырезаем, затем каждую из оставшихся восьми разбиваем 3 × 3 меньших клеточек, из девяти получающихся центральную опять вырезая, а восемь остающихся так же разбивая на ещё более мелкие, и в том же духе до бесконечности. Надеюсь, дальнейшие пояснения излишни.
Осталось в этой связи пройтись по постоянной Хаббла, в силу её "сестринства" с гравитационной постоянной. Постоянную Хаббла мы свели в своё время к понятию суперускорения разбегаемости вселенской материи. И это было правильно − в первом приближении. Вполне годящемся для прикидок возраста мат. Вселенной, и прочему тому подобному. Ну а вообще, как теперь ясно, постоянная Хаббла есть нечто более крутое (на молодёжном жаргоне будь сказано). А именно, a supN с N→ ∞. Суперускорение разбега галактик с неограниченной степенью «суперности»! То есть каждое конкретное значение постоянной Хаббла в мат. вселенской истории − оно что? А определяет (ну, по некому закону задаёт) каждую из бесконечного числа степеней повышения выраженности убегательного ускорения галактики, где-либо по отношению к нам находящейся. Такая степень (можно назвать её степенью очередной надставки в задатии ускорения) есть доля от ускоренческой выраженности при степени «суперности» N, на которую эта ускоренческая выраженность возрастает при переходе к степени «суперности» ( N+ 1). То есть меж Nи ( N+ 1) − своя доля, меж ( N+ 1) и ( N+2) − своя, но они − при одной и той же постоянной Хаббла − одни и те же для точек любого от нас удаления, и соответственно увеличиваются для них при увеличении постоянной Хаббла. Другое дело, что величина удалённости галактики сама по себé влияет на её ускорение − параллельно влиянию величины постоянной Хаббла, и по тому же механизму. Ну, в смысле, когда изменяется, так тем же манером, как это делала изменяющаяся постоянная Хаббла, изменяет характер сообщённости ускорения той галактике. То есть, чем удалённей от нас галактика, тем от того оказывается больше каждая из бесконечного числа последовательных степеней ускоренческой надставки, рализованных в огульной заданности ускорения, сообщаемого той галактике вселенской разрастательностью. Отсюда больше и мощность той заданности как прогрессии. И обсказываясь на уровне первого члена этой прогрессии, представительствующего её в первой степени приближения, должны будем заявить, что наличное значение постоянной Хаббла оборачивается тем бóльшим по отношению к нам суперускорением первой степени у галактик, чем более удалённые от нас точки пространства галактики занимают.
Вообще оказывается, что у расстоянья от нас до галактики, с которой нас Вселенная разносит, роль эквивалентная массе тела, с которым нас Вселенная сносит (Земли, например). Это понятно: и снос и разнос − от одной причины в лице вселенской пространственной разбухаемости, и насколько последнюю − через затрудняемость её − заставляет всё больше работать на снос увеличивающаяся телесная масса, настолько увеличиваемость расстоянья до галактики приводит к обратному: всё больший участок мат. Вселенной начинает работать на наше с нею разнесение, тем естественно и увеличивая его выраженность. Ну, в смысле, оборачиваясь бóльшим разносительным эффектом − в лице выраженности уносящего ускорения, сообщаемого галактике по отношению к нам.
Сказать иначе, пространственная разбухательность затрудняется явленностью в работе некоего агрегата, предстающего нам телесной массой (ну, фактом имеемости телом массы). Чем выраженней этот агрегат в работе, то есть − чем больше масса у рассматриваемого тела, тем больше затруднена пространственная разбухательность окрест него и оттого больше притяженье им других тел. Увеличенье же расстояния меж нами и некой галактикой являет в работе другой агрегат − так сказать, мобилизацию всё большего мат. вселенского участка к организации нашей с той галактикой разносимости, отчего последняя и оказывается выраженней организована. Что в конечном счёте выливается в большесть абсолютной величины ускорения, ту галактику от нас уводящего.
И для тех, кто до конца не врубился: больший участок пространства работает на разнесение (ну, организует его для нас с рассматриваемой галактикой) − это, если фигурально выражаться, означает что задействовано соответственно большее число "пор" наличного пространства, из которых "сочится" новое пространство, потому эффект пространственной прибытости и оказывается бóльшим.
О числе же "пор" говорили условно. Ведь оно в любом случае бесконечно − что больший участок пространства работает, что меньший. Ибо новое пространство "сочится" сплошняком по всему объёму уже имеющегося пространства, отчего "порой" выступает буквально всякая точка последнего, а даже мало-мальский объём описывается (ну, охватывается, покрывается) бесконечным множеством точек. Но когда работает объём больший, то соответственно больше и мощность бесконечного множества точек, его составляющего, а значит, и задействованных "пор", − вот такая разница.
Но посмотрим на вычислениях, больше ли, как мы заявили, по отношению к нам суперускорение первой степени у более отдалённых галактик − сравнительно с менее отдалёнными. За счёт расстояния между галактиками, имеющими скорости убегания от нас соответственно 285000 км/сек и 295000 км/сек, суперускорение первой степени мы уже вычислили ранее: 0,246 × 10 − 26м/сек 3. Теперь вычислим за счёт расстояния между галактиками со скоростями 275000 км/сек и 285000 км/сек. Сначала узнаем время, за которое галактика на скорости 275045 км/сек проходит дистанцию в 1 мпс. Указанная скорость есть средняя скорость галактики на мегапарсековой дистанции, коль в начале последней скорость её 275000 км/сек, а в конце − 275090 км/сек (то есть на величину постоянной Хаббла больше: именно на такую величину прирастает скорость за мегапарсек галактического хода). Итак, t =1 мпс / v ср= 30,8 × 10 18км / 275045 км/сек = 1,1198 × 10 14сек. И если вышеозначенный прирост скорости (то есть 90 км/сек) разделить на это время, то получим значение ускорения, в достаточной степени представительствующее ускоренческое состояние галактики на том мегапарсеке. Итак, 90 км/сек / 1,1198 × 10 14сек = 90000 м/сек / 1,1198 × 10 14сек = 0,804 × 10 − 9м/сек 2= 0,804 нм/сек 2. Это условно-мгновенное значение ускорения галактики в точке имеемости ею 275000 км/cек скорости по отношению к нам. Аналогично подсчитав ускорение галактики со скоростью убегания 285000 км/сек, получаем 0,833 нм/сек 2. Тогда прирост ускорения галактики между точкой пространства, где её мгновенная скорость 275000 км/сек и точкой, где её мгновенная скорость 285000 км/сек, оказывается 0,833 − 0,804 = 0,029 нм/сек 2. Из первой точки во вторую галактика попадает посредством пройдённости − в направлении от нас − ста одиннадцати мегапарсек расстояния: 285000 км/сек − 275000 км/сек = 10000 км/сек / 90 км/сек∙мпс = 111 мпс. Это понятно: коль за пройдённость мегапарсека расстояния галактика увеличивает свою относительно нас скорость на 90 км/сек, то для увеличения скорости на 10000 км/сек ей надо пройти столько мегапарсек, сколько получится от разделения 10000 на 90. А далее то, что расстояние в эти 111 мпс галактика проходит на средней скорости (275000 км/сек + 285000 км/сек) / 2 = 280000 км/сек, откуда время прохода оказывается 111 мпс / 280000 км/сек = 111 × 30,8 × 10 18км / 280000 км/сек = 122,1 × 10 14сек = 387,1 млн лет. Разделив на него определённый выше прирост ускорения, получаем значение суперускорения первой степени: 0,029 нм/сек 2/ 122,1∙10 14сек = 0,237∙10 − 26м/сек 3. Вывод: убегательное суперускорение первой степени достаточно заметно возросше для галактик в точках, на 111 мпс более удалённых от нас, нежели точки имеемости галактиками скоростей убегания 275000 км/сек – 285000 км/сек, то есть вычисленная конкретика утвердила в числах вообще ожидаемое.
Время, за которое галактика приращивает ускорение с 0,804 нм/сек 2до 0,833 нм/сек 2, можем вычислить и другим способом, чем вычисляли. Поступаем так в задавшести вопросом: а получится ли то же самое значение? Этот другой способ − вычисление на базе формулы a = Δ v/t, отражающей то, что ускорение равно изменению скорости по величине за единицу времени. Здесь a− ускорение, Δ v− изменение скорости, а t− время, за которое это изменение произошло. У нас Δ v= 285000 км/сек − 275000 км/сек = 10000 км/сек, при скорости 275000 км/сек мгновенное ускорение убегающей галактики нашли равным 0,804 нм/сек 2, при скорости 285000 км/сек − равным 0,833 нм/сек 2, то есть среднее ускорение её движения на участке этого приращивания скорости оказывается (0,804 + 0,833) / 2 = 0,8185 нм/сек 2, вот на него и надо разделить прирост скорости, чтобы узнать время заполучения галактикой того прироста (оно же время приращения ею и своего ускорения до 0,833 нм/сек 2). Итак, t = Δ v/a ср = 10000 км/сек / 0,8185 нм/сек 2= 10 7м/сек / 0,8185∙10 − 9м/сек 2= 122,2∙10 14сек. А подсчёт первым способом дал, как помним, 122,1∙10 14сек, − то есть оба способа дают фактически одно значение. Что намекает на достаточную адекватность принципа разводимых нами подсчётов.
Остаётся добавить, что показанное для свободного падения тел на планету − один к одному может быть перенесено на хаббловское разбегание тел. Чтó показали? Что ежели отпустить тело в какой-либо точке планетной окрестности, то скорость сближения его с планетой прирастает до возможной максимальной не мгновенно − несмотря на пребываемость тела в неограниченном стремлении ту скорость увеличить. Так же "ведёт себя" и относительная скорость хаббловской разбегаемости тел. А значит, и проходимый последними путь − как производное от той скорости. И вот тут спрашивается: если не мгновенно оказываются тела "на разных краях мат. Вселенной", то как, по какому закону? Определить это фактически означает узнать, по какому закону увеличивается мат. Вселенная. Определение такого сводится к определению формулы пути, проходимому одним из тел по отношению к другому телу при обладаемости относительным к нему ускорением. Для случая равноускоренного движения формула пути известна и школьнику: S = at 2 /2.Для движения же на суперускорении мы нашли (по крайней мере, прикидочно!) формулу пути такой: S = a sup ∙ t 3 / 4.И из сравнивания формул довольно прозрачно вытекает, что для суперускорения второй степени формула будет S = a sup2 ∙ t 4 /8. Что в полном обобщении оборачивается формулой S = a sup(n − 1) ∙ t (n+1) /2 n ,при n → ∞, где n– натуральное число. А уж такой закон прироста расстояния эквивалентен функции y = e x .То есть фактически мат. Вселенная увеличивается по экспоненте. Вроде так, но окончательный ответ оставляю всё ж на читателей, более чем я продвинутых в математической физике.
Но вообще-то наговорено ещё недостаточно. Разводившиеся вычисления оказались способны обернуться весьма крутыми обобщениями. Которые и хочу привести. Чтоб их сделать, понадобилось наработать более точные числовые значения ускорений (сравнительно с достигавшимися нами доселе), и в большем количестве. Они составили следующие ряды. Ряд первый: 0,774482; 0,803703; 0,832925; 0,862143 нм/сек 2. Это ряд «мгновенных» ускорений, которыми − получается! − обладают по отношению к нам галактики со скоростями убегания соответственно такими: 265000; 275000; 285000 и 295000 км/сек. Суперускорения же первой степени у этих галактик составляют свой ряд: 0,2308∙10 − 26; 0,2393∙10 − 26; 0,2478∙10 − 26м/сек 3(для галактик со скоростью 295000 км/сек суперускорения здесь нет: чтоб посчитать его, потребовалось бы брать ещё одну скоростную точку, ближе − чем точка «295000 км/сек» − лежащую к скорости света).
Что из рядов вытекает? А две новые постоянные! Из первого − 0,02922 нм/сек 2(именно на эту величину отличаются члены ряда друг от друга!), а из последнего − 0,0085∙10 − 26м/сек 3(именно на такую − одну и ту же! − величину тоже отличаются в нём члены). Что за величины? Ну, каждая следующая по скорости галактика ряда отстоит от нас дальше за предыдущую на 111 мпс (как мы подсчитали в исходящести из постоянной Хаббла текущего исторического периода мат. Вселенной). Вот каждые следующие 111 мпс удаления от нас и получаются дающими галактике 0,02922 нм/сек 2добавочного ускорения по отношению к нам, и они же − каждые следующие − добавляют ей 0,0085∙10 − 26м/сек 3суперускорения первой степени (опять-таки по отношению к нам). То есть − прямопропорциональный рост в обоих случаях! И в приведённости к 1 мпс удаления это будут соответственно значения 0,0002632 нм/сек 2∙мпс и 0,0000765∙10 − 26м/сек 3∙мпс. Ну, или 0,2632∙10 − 12м/сек 2∙мпс и 0,765∙10 − 30м/сек 3∙мпс.
То есть что? Закон Хаббла − это прямопропорциональность скорости убегания галактики расстоянью от неё до нас, где коэффициент пропорциональности равен 90 км/сек∙мпс и называется хаббловской постоянной. Но можно и нужно говорить о надставленном законе Хаббла, подобно закону Хаббла касающемуся уже не скоростей убегания от нас галактик, а ускорений их убегания от нас. То есть, говорить о прямопропорциональности ускорений убегания галактик удалённости от нас тех галактик. Где коэффициент пропорциональности равен 0,2632∙10 − 12м/сек 2∙мпс и напрашивается быть названным суперхаббловской постоянной. Также нужно говорить о вдвойне надставленном законе Хаббла, касающемся суперускорений первой степени у убегающих от нас галактик (и тоже сходно с тем, как касается закон Хаббла скоростей тех галактик). То есть: первая степень суперускорения у убегающей от нас галактики прямопропорциональна степени убежавшести той галактики (как расстояния, на которое она успела отбежать). Коэффициент пропорциональности в этом законе равен 0,765∙10 − 30м/сек 3∙мпс, и может быть соответственно назван суперхаббловской постоянной второй степени. Читатель может освоенным − надеюсь! − образом посчитать и суперхаббловскую постоянную третьей степени, и так далее, − то есть открываем бесконечное множество последовательных суперхаббловских постоянных. Первый член коего должен по-полному называться суперхаббловской постоянной первой степени, а закон, в котором он фигурирует, соответственно однонадставленным законом Хаббла.
И напоследок в этой связи вот что. Однажды выше я уже упоминал о выйденности космологов на факт ускоренной разбегаемости галактик. Вышли где-то в конце 90−х, в растерянности и недоверии к полученным данным. Не знаю как вышли, но по зрелому размышлению напрашивается предположить, что разрешение астрофизических методов стало достаточным, чтобы произвесть − в достаточно отстоящие друг от друга моменты времени − прямые замеры скорости убегания одной и той же галактики, и разницу значений не "утопить" в погрешности. Галактика, скорей всего, была одной из весьма удалённых: именно ведь у таких ускорение относительно Земли больше, согласно нашей теории, а стало быть, и заметить его легче... Итак, второй замер дал значение скорости большее, чем первый, а при "разбегаемости галактик по инерции" оно должно бы оставаться прежним. И что же? Подвигло это физиков на логику, подобную нашей? Как бы не так: для объяснения ускоренья у разбега попросту реанимировали эйнштейновскую "ламбду", как вычитал я недавно в одной научно-популярной статье! Ну, акт понятный: вводилась космологическая постоянная Эйнштейном, чтоб "спасти" от схлопнутости рассредоточенное по мат. Вселенной вещество. Схлопнутости, представляющейся должной наступить из-за гравитационных сил меж компонентами того вещества. А когда от этого мат. Вселенную "спас" Хаббл − открыв разбегание галактик, "ламбда" в эйнштейновских уравнениях стала ненужной, и её ввод Эйнштейн назвал "самой большой ошибкой своей жизни". И, однако, что было в теории способно компенсировать силы гравитационного притяжения − в их наличности меж разнесёнными компонентами вселенского вещества, то автоматически оказывается способным теоретизационно наводить ускоренный разнос тех компонентов − если какая-либо другая теоретизационная вводная "берёт на себя" компенсацию сил гравитации меж ними. Естественно, мимо такого не прошли: зачем выдумывать новое, если есть ещё не хорошо забытое старое! Эйнштейн объявлен поторопившимся себя бичевать, "ламбда" реанимирована, и "дело в шляпе". Выбралибран, , то есть, путь наименьшего сопротивления. Именно он у людей – самый любимый, и учёные, как видим, не исключение. Что с этим поделаешь? Как у Высоцкого в песне – "осталось только материться!"
Ну, а что касается нашей теории, то она, конечно, ни в какой наводке не нуждается − через означенные-то разномоментные замеры скорости убегания какой-нибудь конкретной галактики. Наоборот, необходимость таких замеров она предопределяет и предсказывает их результат. Так что если они ещё не произведены, то надо произвесть − чтоб прямо убедиться в наличке ускоренности убегания, а если произведены, и дали разные результаты, то бояться этой разности не надо, греша на несовершенство измерительного процесса, − она и должна быть, эта разница, подтверждая нашу теорию. Ну, демонстрируя её.
Впрочем, насчёт обнаружения изменения скорости убегания какой-либо из "окраинных" галактик − это я загнул: такое в принципе возможно, но вряд ли могло быть пока осуществлено. Судите сами: "мгновенное" ускорение "окраинных" галактик нашей эпохи мы оцениваем примерно в 1 нм/сек 2, а это значит, что на 1 м/сек скорость подобной галактики увеличится за миллиард секунд. То есть − за треть века. Почему взяли 1 м/сек? Потому что знаем: метод лучевых скоростей, посредством которого ищутся экзопланеты, на сейчас способен обнаружить изменение лучевой скорости на 1 − 3 м/сек. Ну, в смысле, астроном способен ныне различить смещение спектра звезды, производимое изменением её скорости на 1 − 3 м/сек вдоль луча зрения на неё. То же, надо полагать, он сможет и для галактики. И если взять спектр какой-нибудь галактики, полученный треть века назад, да сличить с нынешним (если найдёшь теперь именно ту галактику), то... Но треть века назад оптика была хуже, так что тогдашние спектры не могут на равных сличаться с нынешними. Да и увериться, что речь идёт о той же самой галактике, тоже непросто.
Короче, на умозаключение об ускоренной ныне разбегаемости галактик вышли как-то иначе, менее прямым образом. Отсюда и неполная уверенность в факте такого ускорения, всё ещё характерная для академических кругов. Тут уместно привести отрывок из "краткой истории времён", как она − в свете налички такого ускорения − видится современным физикам (в пересказе одною из научно-популярных статей, что довелось мне читать в журналах за текущий год).
"По неизвестным пока причинам, возможно, из-за квантовой флуктуации, в пространстве Вселенной возникает физическое поле, которое в возрасте (Имеется в виду возраст Вселенной. − Прим. автора.) около 10 − 35секунд заставляет Вселенную расширяться с колоссальным ускорением. Этот процесс называют инфляцией, а вызывающее его поле − инфлатоном. В отличие от экономики, где инфляция является неизбежным злом, с которым нужно бороться, в космологии инфляция, то есть экспоненциально быстрое увеличене Вселенной, − это благо. Именно ей мы обязаны тем, что Вселенная обрела большой размер и плоскую геометрию. В конце этой короткой эпохи ускоренного расширения запасённая в инфлатоне энергия порождает известную нам материю: разогретую до огромной температуры смесь излучения и массивных частиц, а также едва заметную на их фоне тёмную энергию. Можно сказать, что это и есть Большой взрыв. Космологи говорят об этом моменте как о начале радиационно-доминированной эпохи в эволюции Вселенной, поскольку большая часть энергии в это время приходится на излучение. Однако расширение Вселенной продолжается (хотя теперь уже и без ускорения) и оно по-разному отражается на основных типах материи. Ничтожная плотность тёмной энергии со временем не меняется, плотность вещества падает обратно пропорционально объёму Вселенной, а плотность излучения снижается ещё быстрее. В итоге спустя 300 тысяч лет доминирующей формой материи во Вселенной становится вещество, большую часть которого составляет тёмная материя. (Под этим термином здесь подразумевается тёмное вещество. − Прим. автора.) С этого момента рост возмущений плотности вещества, едва тлевший на стадии доминирования излучения, становится достаточно быстрым, чтобы привести к образованию галактик, звёзд и столь необходимых человечеству планет. Движущей силой этого процесса является гравитационная неустойчивость, приводящая к скучиванию вещества. Едва заметные неоднородности оставались ещё с момента распада инфлатона, но пока во Вселенной доминировало излучение, оно мешало развитию неустойчивости. Теперь основную роль начинает играть тёмная материя. Под действием собственной гравитации области повышенной плотности останавливаются в своём расширении и начинают сжиматься, в результате чего из тёмной материи образуются гравитационно-связанные системы, называемые гало. В гравитационном поле Вселенной образуются «ямы», в которые устремляется обычное вещество. Накапливаясь внутри гало, оно формирует галактики и их скопления. Этот процесс образования структур начался более 10 миллиардов лет назад и шёл по нарастающей, пока не наступил последний перелом в эволюции Вселенной. Через 7 миллиардов лет (это примерно половина нынешнего возраста Вселенной) плотность вещества, которая продолжала снижаться из-за космологического расширения, стала меньше плотности тёмной энергии. Тем самым завершилась эпоха доминирования вещества, и теперь тёмная энергия контролирует эволюцию Вселенной. Какова бы ни была её физическая природа, проявляется она в том, что космологическое расширение вновь, как в эпоху инфляции, начинает ускоряться, только на этот раз очень медленно. Но даже этого достаточно, чтобы затормозить формирование структур, а в будущем оно должно вовсе прекратиться: любые недостаточно плотные образования будут рассеиваться ускоряющимся расширением Вселенной. Временное «окно», в котором работает гравитационная неустойчивость и возникают галактики, захлопнется уже через десяток миллиардов лет.
Дальнейшая эволюция Вселенной зависит от природы тёмной энергии. Если это космологическая постоянная, то ускоренное расширение Вселенной будет продолжаться вечно. Если же тёмная энергия − это сверхслабое скалярное поле, то после того как оно достигнет состояния равновесия, расширение Вселенной станет замедляться, а возможно сменится сжатием. Пока физическая природа тёмной энергии неизвестна, всё это не более чем умозрительные гипотезы. Таким образом, с определённостью можно сказать только одно: ускоренное расширение Вселенной будет продолжаться ещё несколько десятков миллиардов лет.
За это время наш космический дом − галактика Млечный Путь − сольётся со своей соседкой − Туманностью Андромеды (и большинством галактик-спутников меньшей массы, входящих в состав Местной Группы). Все прочие галактики улетят на большие расстояния, так что многие из них нельзя будет увидеть даже в самый мощный телескоп. Что касается реликтового излучения, которое приносит нам так много важнейшей информации о структуре Вселенной, то его температура упадёт почти до нуля, и этот источник информации будет потерян. Человечество останется Робинзоном на острове с эфемерной перспективой обзавестись хотя бы Пятницей."
Вот такая вот наукоимитационность. Чем-то иным такие воззрения никак не назовёшь! К избавляемости от наукоподобия фактически и сводится прогресс физики как науки, и именно такому прогрессу способствует наша "новоэфирная" теория. Благодаря ей, надеюсь, все эти нынешние "инфлатоны" и "тёмные энергии" отомрут так же, как отмерли − благодаря молекулярно-кинетической теории − былые "флогистоны". Ведь они – явно суррогатные физнаучные категории! Потому и должны отмереть. Такова общая судьба наукообразной костыльности в науке физике.
На такой высокой ноте думал и закончить – эти наши космологические разборки. И надо бы. Но долг зовёт, как говорится! Специально для читателей ещё разобрался я таки и с теми наблюдениями конца девяностых, что спровоцировали космологов заговорить об ускоренном расширении вселенной.
Всё оказалось тривиальней, чем представлялось. Используя сверхновые звёзды типа Ia как "стандартные свечи", расстояние до которых можно вывести из их наблюдаемого блеска, исследовали зависимость скорости их убегания от расстояния. Ну, от их удалённости от нас. То есть занимались фактически тем же, чем и Хаббл в своё время. Лишь отличие, что использовались очень далёкие звёзды. И отличие оказалось существенным! На базе далёких сверхновых пронаблюдалась нарушаемость линейной закономерности Хаббла. Ну, отклоняемость от неё.
Закон Хаббла в том, что скорости убегающих галактик пропорциональны их удалённостям от нас. А коэффициент пропорциональности – постоянная Хаббла H. Величина скорости убегания звезды получается из величины «красного смещения» линий её спектра, величины же удалённостей звёзд дают нам несколько независимых астрономических методов. И вот далёкие сверхновые по замерам оказались дальше, чем получается для них из формулы Хаббла (путём деления измеренной скорости убегания на постоянную Хаббла). Измерение скорости по смещениям спектров – проверенный-перепроверенный акт, так что грешить приходится на постоянную Хаббла – она больше, чем нужная для получения правильного расстояния до далёких сверхновых. Можно, конечно, специально из-за далёких сверхновых (ну и автоматически галактик, в которые они входят) пересмотреть эту постоянную – в её значении, – но тогда продолжением новоиспечённой линейности не получается быть у зависимости скоростей от расстояний для близких звёзд (из наблюдений за которыми Хаббл как раз и вывел свой закон!). Как говорят для таких случаев в народе: хвост вылез – нос увяз, нос вылез – хвост увяз. Такая вот получилась раскладочка… В которой космологи не могут определиться до сей поры, являя классический пример «заблудшего в трёх соснах».
