Наука, Образование : Физика : 3.2. Космология и астрофизика: альтернативный взгляд : Анатолий Бич

на главную страницу  Контакты  ФоРуМ  Случайная книга


страницы книги:
 0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30

вы читаете книгу

3.2. Космология и астрофизика: альтернативный взгляд

Сегодня общепринятым считается космологический принцип, согласно которому Вселенная не статична, но однородна и изотропна в любую космологическую эпоху.

К такому представлению ученые пришли не сразу. Еще в 1917 г. Эйнштейн полагал, что Вселенная статична, однородна и изотропна. Вот что пишет проф. Джайант Нарликар из индийского Тата-института фундаментальных исследований в Бомбее: «Смысл этих терминов легко пояснить на примере. Представим себе, что галактики — это своеобразные наблюдательные пункты… однородность Вселенной означает, что, из какой бы галактики мы ни смотрели на Вселенную, она одинаково выглядит. Изотропия означает, что если смотреть на Вселенную из произвольной галактики, то в больших масштабах она одинаково выглядит во всех направлениях (т. е. обладает одинаковыми свойствами. — А.Б.).

И, наконец, в статичной Вселенной отсутствуют крупномасштабные систематические движения ее составных единиц — галактик. Иными словами, Вселенная выглядит одинаково в любой момент времени… Обратите внимание, что первое свойство согласуется с идеей Коперника: ни одна область во Вселенной не имеет выделенного положения. Второе свойство делает равноправными все направления, а третье — все моменты времени (выделено мною. — А.Б.)» {50}.

Проблема, однако, заключалась в том, что Эйнштейну никак не удавалось решить свои знаменитые уравнения тяготения так, чтобы решение соответствовало его космологической модели. «И тогда он видоизменил уравнения, предположив, что в природе существует еще один новый тип сил отталкивания» между любыми двумя массами…

…Эйнштейн решил уравнения, показав, «каким образом распределение материи определяет характерные черты неевклидовой геометрии Вселенной».

Но оказалось, что привлечение в уравнения Эйнштейна дополнительных сил отталкивания позволяет иметь и другие решения его уравнений. В том же 1917 г. нидерландский астроном де Ситтер предложил свое решение и свою модель пустой, однородной и изотропной, но уже расширяющейся (не стационарной) Вселенной. В 1924 г. советский математик А А. Фридман предлагает свою модель: Вселенную, заполненную материей, однородную и изотропную. Решение Фридмана (как и Ситтера) показало, что Вселенная расширяется. Точнее, они создали модели, в которых Вселенная расширяется.

Идея расширяющейся Вселенной необыкновенно быстро стала господствующей. Этому способствовали несколько обстоятельств. Во-первых, сам Эйнштейн отказался от своей модели в пользу нестатичной модели Фридмана, а во-вторых, этому помогло привлечение эффекта Доплера[27] для объяснения красного смещения в спектрах излучения далеких небесных объектов. Этот эффект как бы неопровержимо подтверждал, что галактики разлетаются друг от друга, при этом вскоре было установлено, что скорость удаления галактик тем больше, чем дальше они от нас находятся (Хаббл, 1929).

Итак, сегодня общепринятым считается, что Вселенная не статична (расширяется), однородно заполнена веществом и проявляет одинаковые свойства во всех направлениях.

Для нас особенно важно, что космологический принцип также допускает, что Вселенная выглядит одинаково в любой момент времени (выделено мною. — А.Б.), из какой бы галактики на нее ни смотрели.

Из этого последнего утверждения космологического принципа следуют два фундаментальных (но различных по сути) положения:

1. Время во Вселенной однородно во всех направлениях.

2. Темп времени во Вселенной одинаков во все космологические эпохи.

Последнее утверждение совсем не очевидно, и, тем не менее, современная космология как будто не сомневается в том, что темп времени, присущий Метагалактике, не претерпевает никаких изменений в процессе эволюции Вселенной.

Как согласуются эти утверждения, принятые как аксиомы традиционно мыслящим большинством, с нашей гипотезой неоднородного времени?

Казалось бы, противоречие явное и положение наше безнадежно, ибо «совершенный космологический принцип» узаконивает существование во Вселенной единого мирового или даже единого универсального времени, как бы изначально и навсегда присущего Вселенной.

И это представляется нам, осторожно выражаясь, несколько странным. Во всяком случае, картина получается любопытная: несмотря на почти всеми принятое положение теории относительности о том, что время каждого тела, в общем случае, зависит от гравитации и системы отсчета (скорости), и, таким образом, каждое тело обладает относительным собственным временем, и говорить вообще о времени каждого тела не имеет смысла (в том числе и по причине фактической неоднородности гравитационного поля). Несмотря на это, уживается представление о как бы едином в мировом масштабе времени, и тут уже время у всех тел принимается как бы одинаковым вне зависимости от времяформирующих факторов, принятых в теории относительности. Это странно, но, будем объективны, некоторые основания для такого утверждения есть, если рассматривать огромные объемы Вселенной.

В самом деле, представим себе, что некие тела, обладающие такими внутренними свойствами, как масса и энергия покоя, находятся в исчезающе слабом гравитационном поле, скорость их движения мала по сравнению со скоростью света, а выбранная система отсчета также находится в слабом гравитационном поле, да к тому же среди самых отдаленных галактик. Все наши тела, рассматриваемые относительно такой системы отсчета, практически неподвижны. Зададим себе вопрос: какое у этих тел время? В соответствии с теорией относительности ответ, очевидно, должен быть таким: их время равно времени выбранной системы отсчета…

И тогда как бы получается, что представление о едином времени мы можем распространить на различные части Вселенной. Так возрождается или, лучше сказать, продолжает теплиться представление о том, что время в мировом масштабе — это некоторая (как бы) субстанция, правда, теперь уже не неизменная, не абсолютная в своих проявлениях, и слово «субстанция» уже не произносится, но время все еще остается как бы одинаковым изначально (до своих проявлений через факторы относительности). Так и тянется ниточка назад от нынешних философов-физиков до Эйнштейна, от Эйнштейна через Ньютона к Аристотелю и до Анаксимандра, жившего 2600 лет назад (какой все-таки молодец этот Анаксимандр!).

Это представление и нашло отражение в космологическом принципе. Эгуже идею о том, что Вселенная однородна по времени, как однородна и по веществу, Фридман и принял как допущение, когда предложил модель расширяющейся Вселенной. Как пишет проф. Нарликар: «Фактически однородность и изотропия моделей Фридмана позволяет ввести (?! — А. Б.) единое мировое время. Два наблюдателя, находящихся в разных галактиках, могут синхронизировать ход своих часов, сравнивая физические свойства в своих окрестностях. Например, они могут отождествить моменты времени, когда плотности материи имеют одинаковое значение около обоих наблюдателей» {50}.

Обратите внимание, что и тут говорится, по существу, о сравнении внешних условий — о влиянии гравитации на часы двух наблюдателей — и, конечно, такого времяформирующего фактора, как внутренняя энергия, тут нет. Казалось бы, явное противоречие с нашей концепцией и, кажется, ничего не остается, кроме как поднять вверх руки, ибо противостоять такой компании (от Анаксимандра до Эйнштейна) невозможно.

Но противоречие это в значительной мере кажущееся, во всяком случае, неполное. Космологический принцип утверждает Вселенную, однородно заполненную веществом, проявляющую одинаковые свойства во всех направлениях. Возможно, это так, если смотреть на Вселенную как бы со стороны, если сопоставлять огромные объемы. Правда, с этим ограничением так уже свыклись, что само ограничение, а в нем суть принципа, начало как бы забываться. Согласимся и мы, что Вселенная однородна и изотропна в больших размерах — формально с этим приходится соглашаться, ибо астрофизики (в значительной мере условно) считают однородным объемом во Вселенной куб со сторонами в один миллион световых лет.[28]

Как же быть с гипотезой локально-когерентного времени, если она отвергает положение космологического принципа о том, что время во Вселенной однородно? Так ли безнадежно наша гипотеза противоречит этому положению?

Да, мы теперь знаем, что время локально-когерентно, т. е. проявляет одинаковые свойства только в пределах отдельных локальностей. Но мы также знаем, что оно квазикогерентно в каждой системе, а ведь каждая система входит в систему высшего порядка, в которой время, в свою очередь, квазикогерентно. Таким образом, в конечном счете, время во Вселенной в больших объемах усредненное и в этом смысле его можно считать в какой-то мере однородным и даже тем самым единым мировым, которое принял Фридман и с которым, как ни странно, согласился Эйнштейн.

В утверждении, что время во Вселенной усредненное и в рамках нашей гипотезы есть, конечно, натяжка, но не большая, чем в космологическом принципе, когда его допускают к применению к конечным объемам Вселенной, в нем не больше противоречий, чем противоречив сам космологический принцип. Значительно больше противоречий у нашей гипотезы с тем следствием космологического принципа, где утверждается (не очень уверенно), что темп вселенского времени одинаков в любую космологическую эпоху. Точнее сказать, наша гипотеза и эта часть космологического принципа противоположны по смыслу.

Прежде чем продолжить разговор о том, одинаково ли время в различные космологические эпохи, конкретизируем некоторые понятия.

Что происходит со светом, когда его источник удаляется (эффект Доплера) со скоростью Кот наблюдателя? Наблюдатель регистрирует свет (и это мы уже знаем) с большей длиной волны, чем излучает источник, и при этом длина волны увеличивается пропорционально величине, равной 1 + Z, где Z — величина красного смещения, зависящая от соотношения скоростей источника света и скорости света в вакууме. Далее, приращение длины волны, вызванное движением источника, определяется соотношением

Известны науке и другие типы красного смещения. Например, так называемое гравитационное. Обусловлено оно тем, что излучают массивные гравитирующие тела, точнее, когда испускается световой луч из области сильного гравитационного поля, а регистрируется в области с относительно слабым (такова Земля).

Эффекты всех типов красного смещения, в том числе гравитационного, обычно незначительны по величине по сравнению с доплеровским и не носят массового характера. Именно поэтому главным виновником красного смещения линий спектра считается удаление излучающего объекта. Никаких других причин, которые могли бы альтернативно объяснить красное смещение в спектрах излучения галактик, кроме скорости удаления самих галактик, ученые сегодня не видят.

Установлено, что если красное смещение мало по сравнению с единицей, то источник излучения удаляется от нас со скоростью V=CZ.

Хаббл обнаружил также, что красное смещение тем больше, чем слабее светимость галактики. Но, может быть, самое интересное, что установил Хаббл, так это то, что красное смещение и скорость удаления галактик увеличиваются с ростом расстояния до галактик: V=CZ=HD (где D — расстояние; Н — постоянная Хаббла, которая показывает, как изменяется скорость объекта на один миллион световых лет расстояния).

Итак, практически в течение одного десятилетия идея расширяющейся (нестационарной) Вселенной и зависимость красного смещения в спектрах излучения галактик от скорости их удаления, взаимно обосновывая друг друга, стали общепризнанными.

Правда, в последние десятилетия все чаще раздаются голоса тех, кто сомневается, что был Большой взрыв и что Вселенная расширяется именно по этой причине.

Существует хорошо аргументированная концепция стационарного состояния Вселенной, разработанная X. Бонды, Т. Гол- дом, Ф. Хойлом в 1948 г. Согласно этой теории, Вселенная всегда и везде неизменна, галактики друг от друга разлетаются, но одновременно во Вселенной возникает новое вещество. (Правда, по свидетельству С. Хокинга, впоследствии авторы добровольно отказались от своей гипотезы.)

По-прежнему актуальна идея нулевой Вселенной (Трайон и Кэри), в соответствии с которой Большого взрыва вообще не было, но Вселенная расширяется за счет образования новых масс как в межгалактическом пространстве, так и в центральных частях космических макротел. При этом сумма масс и потенциальной энергии во Вселенной всегда равна нулю.

Наша гипотеза, утверждающая, что время каждого материального субъекта Вселенной зависит не только от причин, принятых в теориях относительности, но и от интенсивности энергии внутренних процессов, присущих каждому субъекту Вселенной, приводит к удивительным следствиям.

Вначале, однако, послушаем известного астрофизика Нарликара. Вот что он пишет в своей «Неистовой Вселенной» {50}: «В момент Большого взрыва и постоянная Хаббла, и средняя плотность вещества были бесконечно велики. По мере расширения Вселенной оба параметра монотонно уменьшаются… пусть ρρ — средняя плотность вещества сегодня, а r — средняя плотность вещества в момент, соответствующий красному смещению тогда ρ = ρρ (1 + Z)3. Таким образом, если, например, мы наблюдаем галактику с красным смещением Z = 1, то мы видим ее в момент, когда средняя плотность вещества во Вселенной была в восемь раз больше, чем сейчас. Чем дальше мы смотрим в прошлое, тем больше значение Z, а следовательно, больше и значение ρ».

Далее Нарликар показывает нам, как зависит плотность энергии излучения в различные космологические эпохи. Показывает, какая была плотность энергии излучения в прошлом (U) в зависимости от Z и плотности энергии излучения сегодня (Uρ), U= Uρ(1+Z)4

Подставляя в формулу значение Z = 1, получим, что при этом значении красного смещения плотность энергии излучения была в шестнадцать раз больше, чем сегодня.

Акцентирую внимание читателя, что таково положение сейчас, т. е. в эпоху, которую Вселенная переживает в настоящее время.

Что эти значения дают нам? Ну, во-первых, мы еще раз убеждаемся в правоте Гераклита — все в этом мире течет, все изменяется.

Во-вторых, если согласно нашей гипотезе время — это отражение энергетического состояния материи в гравитационном поле, то нельзя ли, используя рассуждения проф. Нарликара, оценить темп времени в прошлом, динамику его изменения во времени.

Воспользуемся формулами Нарликара для определения плотности энергии излучения и плотности вещества.

Конечно, я отдаю себе отчет в том, что энергия излучения не тождественна энергии внутренних процессов, но я также понимаю, что они не только взаимосвязаны, но, более того, величина энергии излучения пропорциональна плотности внутренней энергии тела. Во всяком случае, в первом приближении можно считать энергию излучения функцией энергии внутренних процессов.

Аналогично и плотность энергии вещества в первом приближении характеризует относительное количество вещества и, следовательно, гравитационное взаимодействие, соответствующее массам вещества в каждый определенный период жизни Вселенной.

Итак, мы имеем возможность, пользуясь формулами, которые привел проф. Нарликар, во-первых, установить, во сколько раз энергия излучения в прошлом была больше, чем сейчас, и, во-вторых, во сколько раз плотность вещества во Вселенной была в прошлом больше, чем в настоящее время.

Эти значения определяются по соответствующим формулам:

для определенных значений Z, следовательно, для различного определенного возраста Вселенной.

А теперь для каждого из значений Z pяд величин, полученных по первой формуле, поделим на соответствующие значения величин, определенных по второй формуле, и, таким образом, получим очень ориентировочные значения, может быть, точнее, тенденцию того, насколько темп времени в прошлые эпохи Вселенной отличается от темпа времени сегодняшней Вселенной.

Вот эти значения при определенных величинах красного смещения Z:

Здесь tz — это усредненный темп времени Вселенной в прошлом, t — темп времени в настоящую эпоху.

Оказывается, темп времени во Вселенной в прошлом был более ускоренным, чем в настоящее время. Вывод, мягко выражаясь, экстравагантный. Последствия его трудно даже представить, если, конечно, это положение подтвердится.

Кстати, вывод о замедлении вселенского времени косвенно подтверждается общепринятой точкой зрения ученых о том, что скорость эволюции во Вселенной в прошлые эпохи была значительно выше, чем в эпоху современную (исключение составляет эволюция живой материи).

Между прочим, если кто-то успел подумать, что Z = 1000 и соответствующее ему превышение «того» темпа времени над сегодняшним — это полная абстракция, то он ошибается. Возраст Вселенной при Z=1000, по современным представлениям астрофизиков — это временное расстояние от Большого взрыва, примерно в 0,7–1,0 миллиона лет. Стоит ли удивляться гигантской интенсивности хода времени юной Вселенной, если в тот период температура ее составляла около 3000 °К? К этому времени только заканчивается синтез ядер и ядра начинают объединяться с электронами, только образуются первые атомы легких элементов. Это своеобразный переломный момент, начиная с которого излучение перестает доминировать над веществом. Стоит ли удивляться, что та Вселенная жила с таким жутко интенсивным темпом времени? (Если бы в том мире смог родиться ребенок, то он должен был бы успеть поступить в школу, закончить университет, жениться, доработать до пенсии, состариться и умереть, и все это за… 1 месяц.)

Зная, какое значение Z соответствует какому значению tz/t, можно построить график зависимости снижения темпа времени от возраста Вселенной. Зависимость вполне закономерная и, очевидно, нелинейная. Последнее утверждение, пожалуй, объяснимо, т. к. скорость изменения отношения энергонасыщенности Вселенной (излучение — поле) к веществу Вселенной не может быть одинаковой в различные эпохи. Особенно это отношение должно разительно отличаться от некоторой усредненной величины вблизи областей сингулярности. Ход времени замедляется с какой-то фундаментальной неизбежностью, и остановить этот процесс невозможно, как и энтропию. И сопоставление это неслучайно. Как уже отмечалось, эти явления связаны общностью происхождения. Энтропия выражает наиболее вероятностные состояния материи, обусловленные ее движением. Время отражает последовательность и длительность тех же движений материи.

Если темп времени различен в различные космологические эпохи, если он в процессе эволюции Вселенной неуклонно снижается, то не кроется ли за этим крамольным «фактом» не менее крамольное предположение.

Давайте рассуждать: некое тело в прошлом излучает свет. Носители света — фотоны летят к нам многие миллионы (и миллиарды) лет, но ведь за этот период изменяется сама Вселенная — замедляется темп ее собственного времени. Отметим, что это замедление не может быть строго однородным. В первую очередь, на изменение соотношения плотности энергии излучения и плотности энергии вещества будут реагировать те локальности Вселенной, в которых сосредоточены массы, в частности, массивные макротела. Частицы и особенно фотоны (в частности, в связи с отсутствием у них массы покоя) слабо реагируют на относительное увеличение плотности вещества во Вселенной.

Итак, не только Вселенная в целом снижает темп времени, каждый ее субъект также неуклонно снижает темп собственного времени (что не исключает в отдельные (частные) периоды жизни каждого объекта развитие противоположной тенденции). Получается, что фотон покидает излучающий объект при более ускоренном времени, а мы регистрируем его во Вселенной, темп времени которой относительно замедлен. За многие миллионы лет полета в гравитационном поле Вселенной полная энергия фотонов и темп их собственного времени понижаются. Происходит своеобразная дистрофия (старение) фотонов. В великолепной монографии В. Бриля {37} утверждается: «На пути… до наблюдателя обычные фотоны в результате «старения» (т. е. диссипации их энергии на фоновых частицах) постепенно превращаются сначала в низкоэнергичные «реликтовые» фотоны, а потом и сами становятся виртуальными фоновыми частицами…»

Фотоны в процессе эволюции Вселенной становятся менее энергичными, и это соответствует фундаментальной тенденции снижения вселенского темпа времени.

Теперь, используя зависимость Планка Е = hv, где Е — энергия излучения, v — частота волны фотона, a h — постоянная Планка, видим, что при уменьшении энергии для того, чтобы сохранилась эта зависимость, должна уменьшиться частота. Но частота и длина волны связаны обратно пропорциональной зависимостью, а это значит, что при уменьшении частоты соответственно этому произойдет приращение длины волны.

То есть в спектре излучения таких волн будет наблюдаться Красное смещение.

Это новый тип красного смещения. Назреем его хроносомным, отметив тем самым его генетическую связь с неоднородным временем.

При этом приращение длины волны и темп времени тела, излучающего в различные космологические эпохи, связаны зависимостью где λ — длина волны излучения; Δλ, — приращение длины волны; tz, t — темпы времени Вселенной соответственно в прошлом и в настоящее время; n — величина, характеризующая собственный темп времени излучающего тела (в момент излучения) в сравнении с фоновым темпом времени, т. е. это отношение собственного времени излучающего тела к усредненному собственному времени той локальности Вселенной, в которой находится излучающее тело (n может быть больше или меньше единицы, а в частном случае — равным единице).

Если замедление вселенского темпа времени сосуществует с расширением Вселенной, то теперь при определении скорости и возраста разбегающихся галактик, удастся уменьшить определяемые величины за счет исключения влияния хроносомного красного смещения, а расстояния до галактик и других объектов и абсолютный возраст Вселенной придется сократить. Момент же Большого взрыва, соответственно, придется приблизить.

Но если окажется, что величина хроносомного красного смещения сопоставима с эффектом от доплеровского (хаббловского) красного смещения или вообще заменяет его, то придется пересмотреть представление о взаимном удалении галактик, и саму идею расширяющейся нестационарной Вселенной, и, разумеется, идею Большого взрыва.

Претензии на новизну, следующие из декларации о том, что интенсивность темпа (хода) времени во Вселенной неуклонно понижается и что в связи с этим появляется хроносомное красное смещение, которым можно объяснить кажущееся удаление галактик, это, конечно, очень серьезно, чтобы не попытаться поискать дополнительные аргументы.

…И они есть!

Но в начале немного истории. И во времена Аристотеля, и в эпоху миропонимания Ньютона Вселенная всегда считалась стационарной. Следовал такой концепции и Эйнштейн. Через 200 лет после Ньютона, создавая свою теорию тяготения, он мучился вопросом: каким образом Вселенной удается избежать коллапса, почему под действием всемирного тяготения Вселенная вместо того, чтобы сжаться, остается стационарной? Над этим, конечно, задумывались и раньше.[29]

Еще Ньютон понимал, сколь сложна проблема устойчивости Вселенной. Его рассуждения по этому поводу очень интересны. Вот как они выглядят в пересказе Девиса; «Если бы Вселенная коллапсировала под действием собственной гравитации, каждая звезда «падала» бы в направлении центра скопления звезд. Предположим, однако, что Вселенная бесконечна и звезды распределены в среднем равномерно… В этом случае отсутствовал бы общий центр… Любая звезда испытывала бы воздействие гравитационного притяжения от всех своих соседей, но вследствие усреднения этих воздействий по различным направлениям не возникло бы никакой результирующей силы…» {15}. Таким образом, по мнению Ньютона, именно по этой причине Вселенная не коллапсирует (обратим внимание, что этот подход Ньютона, в какой-то мере, предшествует принципу Маха, так как ставит поведение единичного субъекта Вселенной в зависимость от состояния и поведения всей остальной Вселенной).

Эйнштейна, однако, такие рассуждения Ньютона не удовлетворили. Он считал, что во Вселенной должны быть наряду с гравитацией и космические силы отталкивания, которые, в конце концов, и не позволяют сжиматься Вселенной. Именно по этой причине Эйнштейн и ввел в свое уравнение гравитационного поля дополнительный член, который приводит к появлению силы, обладающей нужными свойствами. Только привлечение дополнительных сил отталкивания (антигравитации) и позволило Эйнштейну создать свою модель стационарной Вселенной. Был ли сам Эйнштейн доволен таким решением проблемы устойчивости Вселенной? Если и да, то очень короткое время. Ведь никто никогда никаких сил отталкивания не наблюдал и не фиксировал. Пришлось допустить, что они очень слабы и по этой причине и на Земле, и в солнечной системе, даже в нашей Галактике, их не удается обнаружить. Для обоснования этого допущения пришлось, в свою очередь, допустить, что эти силы всемирного отталкивания обладают совершенно специфическими свойствами — они усиливаются с увеличением расстояния. Ничего подобного никто и никогда во Вселенной не предполагал — все силы уменьшаются с увеличением расстояния (и силы гравитации, и электромагнитные). Вы представляете, как, очевидно, мучился Эйнштейн с его великолепной научной интуицией, изначально чувствуя некоторую натяжку. Между тем, общая теория относительности была опубликована, и ее начали испытывать на прочность специалисты.

И вот тут оказалось, что уравнения Эйнштейна (с теми силами отталкивания) могут быть решены без сил отталкивания, но для расширяющейся Вселенной. Итак, с разрывом лет в семь прозвучали два первых удара колокола — похоронного звона по модели стационарной Вселенной; сначала (1917) голландский астроном Вилем де Ситтер, а затем и советский математик Александр Фридман (1923–1924) теоретически показали, что Вселенная может расширяться, оставаясь при этом устойчивой под действием сил всемирного тяготения.

И Эйнштейн сдался, и в общем-то, без боя, ибо это, кроме всего прочего, принесло ему огромное облегчение: он смог наконец-то сбросить с себя огромную тяжесть и отказаться от им же придуманных, но внутренне никогда его не устраивавших космических сил отталкивания. Впоследствии Эйнштейн признался, что его гипотеза о силах отталкивания — это главная ошибка его жизни.

А когда в конце 20-х годов американские астрономы Эдвин Хаббл и его коллега Хьюмасон экспериментально (наблюдательно) подтвердили, что галактики удаляются от нас и друг от друга, последние сомнения стали быстро рассеиваться — модель расширяющейся Вселенной стала господствующей. С тех пор прошло 70 лет. Не смешно ли сегодня сомневаться? Может быть, смешно. Однако давайте посмотрим, на что опирается концепция нестационарной — расширяющейся Вселенной.

Открытие Хаббла случилось в самый подходящий момент — в нем остро нуждались и де Ситтер, и А. Фридман, и Эйнштейн, да в общем-то все, кого волновала проблема стабильности Вселенной. Ценность его в том, что расширение как бы удалось увидеть-пощупать. Ведь применив эффект Доплера к излучению космических объектов, Хаббл обнаружил (впрочем, он не был первым) красное смещение в спектрах их излучения и интерпретировал его (и тут он, пожалуй, был первым) как следствие удаления от нас галактик.

Короче говоря, уже «в начале 30-х годов теоретики и экспериментаторы смогли построить такие модели Вселенной, которые, с одной стороны, описываются решениями уравнений Эйнштейна, а с другой — согласуются с результатами Хаббла».

Вопрос о стабильности Вселенной был снят с повестки дня.

А все это вместе сегодня считается одним из величайших достижений науки XX века… Склонимся и мы в почтении перед «лучшими умами человечества». Но, отдав дань, зададим себе вопрос: что все-таки открыл Хаббл?

1. Конечно же, то, что в спектрах излучения галактик некоторые линии смещены к красному концу спектра. Можно ли эту часть открытия Хаббла подвергать сомнению? Безусловно, нет! Это — твердо установленный факт.

2. Красное смещение вызвано эффектом Доплера, а попросту говоря, тем, что галактики удаляются — «разбегаются» от нас.

Можно ли эту часть открытия Хаббла подвергать сомнению? Можно, потому что это не факт, а трактовка факта, а мне кажется, что даже нужно, потому что это тот случай, когда возможна альтернатива.

Давайте разберемся.

Хаббл предоставил в наше распоряжение простую (как все (?) гениальное) формулу: V = HD, из которой следует, что чем больше расстояние (D) между Землей и галактикой, тем с большей скоростью (V) галактики удаляются от как бы покоящейся Земли. Н — постоянная Хаббла, она (напомним) показывает, как возрастает скорость удаления галактик при увеличении расстояния на единицу, т. е. на 1 млн. световых лет.

Представим себе две (мировые) точки, соответствующие двум событиям во Вселенной, случившимся с одним и тем же объектом. Это может быть начало извержения вулкана и его окончание, рождение звезды и ее смерть, словом, все, что угодно… Нам же удобнее, чтобы первым событием было излучение некой галактикой порции фотонов, а вторым — фиксирование этих фотонов у нас на Земле.

Итак, в один прекрасный момент времени фотоны покинули галактику и, преодолев миллионы световых лет, в следующий не менее прекрасный момент времени долетели до Земли. В полете они пребывали некоторый интервал времени —ΔtSt.

Если первое событие случилось в момент времени t1, а второе — в момент времени t2 то интервал времени между этими событиями

ΔtSt = t2 - t1

Так как мы декларируем, что темп вселенского времени в разные космологические эпохи различен, то на какую-то величину он должен измениться и за тот период, пока длился интервал между первым и вторым событиями.

Тогда Δt — интервал времени между событиями в условиях неизменного темпа времени, a St— показатель изменения темпа времени.

С учетом того, что скорость фотонов в межгалактическом пространстве — это практически и есть скорость света в вакууме (V~с) выразим известную со школы зависимость между расстоянием, скоростью и временем для данного случая в виде

D=сΔtSt. (3.2)

А теперь еще раз посмотрим на формулу Хаббла — D=V/H — и обнаружим, что в этой формуле и в нашей (3.2) «D» обозначает одно и то же — расстояние между галактикой, которая излучает свет, и Землей, на которой этот свет фиксируется.

Тогда, приравняв правые части этих уравнений, получим:

с ΔtSt =V/H (3.3)

Анализ этого уравнения показывает, что V зависит от расстояния, которое преодолевает свет за время Δt, т. е. от cΔt (и оттого, как замедляется за это же время темп времени St).

Иными словами, это означает, что К зависит только от расстояния, на котором от Земли находится галактика, ведь — это момент времени в настоящем (в наше время) и потому для всех событий, которые мы фиксируем относительно Земли, эта величина постоянная, т. е. с Δt и St; зависят только от t1

Так что же открыл в 1929 г. Эдвин Хаббл?

Он показал, что кажущаяся скорость удаления от Земли далеких космических систем зависит прежде всего от расстояния до объекта.

А от этого, т. е. оттого, сколько времени фотон был в полете, и зависит, на какую величину замедляется время и, следовательно, какова будет величина красного смещения.

Хаббл опередил нас на 70 лет… Он открыл, по существу, что красное смещение зависит от замедления времени, ибо показатель красного смещения определяется зависимостью:

Z= ΔtSt, (3.4)

т. е. Z зависит только от того, сколько времени фотоны были в полете, и оттого, насколько за это время изменился темп времени Вселенной (St).

В свою очередь, St зависит оттого, с какой интенсивностью и по какому закону изменяется во Вселенной соотношение ее внутренней энергии (или энергии излучения) и массы вещества (или плотности энергии вещества).

Что касается численной величины St, то из уравнения (3.4) она может быть легко определена, если для ряда космических объектов окажутся известны показатели красного смещения и расстояния до них, но, конечно, определенные любым способом, независимым от доплеровского Z (На роль таких объектов, вероятно, подходят пульсары — для них как будто умеют определять расстояния без использования Z).

Вот какое выдающееся открытие сделал Хаббл, но трактовал его неверно (да простят меня астрофизики…).

И тут специалисты должны с возмущением нас остановить, а после обретения дара речи сказать: «Хорошо, согласимся на секунду, предположим, что красное смещение — это следствие вселенского замедления времени, но как же тогда объяснить, что в спектрах излучения некоторых галактик обнаруживается не красное, а синее смещение? Что же, время то замедляется, то ускоряется?»

Нет, конечно же, нет! В масштабах Вселенной время только замедляется. В отдельных локальностях — у конкретных материальных систем собственное время может и замедляться, и ускоряться, и оставаться неизменным, и все это при участии, в общем случае, таких различных факторов, как скорость, внутренняя энергия или гравитация. И, конечно, местные изменения темпа времени, естественно, должны налагаться на вселенский процесс замедления времени.

Что касается синего смещения, то действительно, у небольшой части ближних к нам галактик наблюдается такой эффект.

Мы не должны забывать, что все тела Вселенной находятся в движении относительно друг друга. Среди галактик есть такие, что сближаются с Землей. Например, галактика с красивым названием Туманность Андромеды летит навстречу нам со скоростью 300 километров в секунду.

В этом и подобных случаях эффект Доплера (который, конечно же, никто отменить не в состоянии) перекрывает эффект от хроносомного красного смещения. Недаром все галактики с синим смещением — это ближайшие к нам звездные системы, ведь хроносомное красное смещение на близких расстояниях проявляется слабо, очень слабо или совсем не проявляется. (Обратите внимание на любопытное совпадение: также, как и у эйнштейновских сил отталкивания, эффект от снижения темпа времени усиливается с увеличением расстояния.)

Допустим, согласится оппонент, но ученые еще установили, что чем меньше светимость звезд, тем с большей скоростью они от нас «убегают». Тут в чем дело? Этот контраргумент совсем слабый. Понятно, что светимость звезд зависит от различных факторов: от массы звезды, от ее размера, от наличия в ней тяжелых металлов… Но, при всех прочих равных условиях, слабее светит тот объект, который находится дальше от Земли. Чем более продолжительное время фотоны находятся в полете, тем больше увеличиваются длины волн в связи со вселенским замедлением времени. Таким образом, чем дальше объект, тем значительнее хроносомное красное смещение и тем больше иллюзорная скорость иллюзорного удаления от нас космического объекта.

И тут грамотный противник нашей гипотезы приведет едва ли не самый грозный довод против нас. И конечно же, это реликтовое излучение, которое как будто бы прямо свидетельствует о том, что был Большой взрыв, и, следовательно, о том, что в результате взрыва галактики разлетаются. В самом деле, реликтовое, или фоновое, излучение было экспериментально обнаружено. Причем его открытие не лишено интриги.

«Ученые давно подозревали, что в современную эпоху должны остаться следы» ранней горячей стадии развития Вселенной в виде электромагнитного излучения… с низкой температурой. По существу, такое предсказание американский ученый Гамов с коллегами сделали еще в конце 40-х годов… Довольно любопытно, что предсказание Гамова никто не принял всерьез…

В начале 60-хгодов к тем же выводам, что и Гамов, пришли… физики из Принстона. Однако первой реликтовое излучение зарегистрировала не принстонская группа. Открытие произошло случайно в начале 1965 г. Его сделали сотрудники научно- исследовательской фирмы «Белл телефон лабораторис» в Холмделе (шт. Нью-Джерси, США), когда пытались определить величину «радиошума Галактики». На оборудовании, созданном сугубо для коммерческих целей, было сделано выдающееся научное открытие.

Большинство астрофизиков сегодня убеждены, что открытие (изотропного фонового излучения с температурой 3,5 °К) служит прямым доказательством того, что в прошлом произошел Большой взрыв» {50}.

Проф. Нарликар пишет, что не все согласились с тем, что фоновое излучение — это обязательно «след» Большого взрыва, и приводит несколько альтернативных гипотез. Часть из них основана на предположении, что «фонить» могут частицы межгалактической пыли либо молекулы газа, или альтернатива даже увязывается с «испарением маленьких черных дыр», но, кажется, все эти объяснения не подвергают сомнению саму неизбежность Большого взрыва.

Завершает свой обзор альтернативных предложений Нарликар так: «Любая физическая модель, которая претендует на то, чтобы объяснить происхождение микроволнового фонового излучения, должна количественно объяснить его сегодняшнюю наблюдаемую интенсивность» {50}.

Сегодня считается общепринятым, что открытие реликтового излучения — это последний крупный и решающий мазок, завершивший стройную картину модели расширяющейся Вселенной.

И конечно, фоновое излучение — это очень сильный аргумент против нас. Я, наверное, просто был бы в панике, если бы заранее и совершенно случайно не был готов… возражать. Мне просто повезло прочитать случайно то, что многие прочитают только сейчас.

Я с удовольствием предоставляю слово проф. Тасманийского университета из Австралии Сэмюелю Уоррену Кэри {51}: «Реальное существование фонового радиоизлучения Вселенной доказано (но. —А.Б.), его связь с исходным Большим взрывом остается только умозрительной. Я же считаю, что фоновое излучение — это неизбежное проявление того, что получило название парадокса Ольберса. [30]

В 1826 г. Ольберс обратил внимание на один парадокс (о нем знали еще в XVI веке, например Томас Диггере. — А.Б.): если бы звезды были распределены в бесконечной Вселенной равномерно, то луч зрения в любом направлении обязательно натыкался бы на звезду и все небо было бы залито ярким светом. Поглощающее межзвездное вещество не могло бы защитить нас, так как в конечном счете оно излучало бы столько же, сколько получало. Однако этого нет, в чем тут дело?»

Кэри продолжает: «Именно Хабблу принадлежит открытие, что галактики разбегаются со скоростями, пропорциональными их расстояниям от нас… В самом деле, свет самых далеких из наблюдаемых галактик смещается ко все более длинным волнам за пределы красного конца видимого спектра в инфракрасную область. Но на таком удалении они становятся уже такими тусклыми, что не различимы в оптический телескоп, а различать еще более удаленные галактики оказывается не под силу и радиотелескопам — Вселенная как бы исчезает.

Это связано только с ограничениями нашей техники наблюдений… Промежутки между световыми лучами, приходящими к нам от отдаленных галактик… становятся все меньше и меньше, и удаляющееся облако галактик превращается в микроволновую однородную завесу. Это и есть сплошной светящийся небосвод по Ольберсу, только не ослепительный и обжигающий, а как фоновое излучение… с температурой менее 3 К. Это излучение идет от обширного облака галактик, столь тесно расположенных в поле зрения, что они не разрешаются антенной. Они находятся от нас на самых разных расстояниях и имеют различную величину красного смещения, поэтому их общее излучение должно быть однородно распределенным по всему спектру и, следовательно, быть таким же, как излучение черного тела». Проф. У. Кэри поэтически завершает: «Я называю эту узкую «щель», позволяющую заглянуть в самые отдаленные области Вселенной, «окном Ольберса» {51}.

Прекрасное объяснение, и, если мы заменим в нем взаимное удаление галактик на замедление темпа времени во Вселенной, то все встанет на свои места. Фоновое излучение образуется благодаря тому, что от самых отдаленных галактик свет неразличим нами как отдельные излучения — это сплошной фон. Ну а то, что, чем дальше галактика, тем больше красное смещение, это, как мы понимаем, связано с различными темпами времени во Вселенной в различные космологические эпохи (чем дольше летит фотон, тем в более отдаленную эпоху он начал свой путь, и т. д.).

Будем считать, что это альтернативное объяснение — еще один кирпичик, еще один вклад в строительство, в результате которого, может быть, когда-нибудь модель линейно расширяющейся Вселенной будет заменена на модель Вселенной с линейно (?) замедляющимся временем.

Есть, однако, два очень непростых момента…

Как только мы начинаем склоняться к признанию модели стационарной Вселенной, так сразу же вновь возникает вопрос о стабильности Вселенной. Причем считается, что эта проблема актуальна для любой модели нерасширяющейся Вселенной. И для той, в которую верил Ньютон, и для Вселенной Эйнштейна (до 1917 г.).

Размышляя над этой проблемой, я однажды вдруг поймал себя на мысли, которая вряд ли делает мне честь. Я подумал тогда: а есть ли вообще проблема? Не надумана ли сама проблема? Не сушили ли свои светлые головы «лучшие умы» над решением задачи, которая не стоит того?

И конечно же, я понимаю, что думать так не очень хорошо, это значит, что я не вижу в проблеме чего-то, что видели Ньютон, Эйнштейн и сотни специалистов. Они видели, и поэтому мучились, ну а мне не дано. Ситуация в общем-то совершенно банальная.

Но давайте все-таки вместе пройдем по пути моих сомнений.

И Ньютон, и Эйнштейн (и другие) полагали, что если во Вселенной нет сил, которые бы нейтрализовали силы всемирного тяготения, то Вселенная обречена — она тогда просто обязана очень скоро за счет взаимного притяжения масс сбиться в кучу.

Как вы помните, Ньютон полагал, что этого не происходит потому, что каждое тело испытывает притяжение от всех других тел Вселенной. Атак как массы распределены равномерно (в больших масштабах), то общая составляющая сил, действующих на любое тело, уравновешена и по силе, и по направлению.

Слабость этого замечательного объяснения, мне кажется, в том, что «все массы Вселенной» находятся где-то далеко, а некоторые тела — близко, и вот эти относительно близкие объекты и должны были бы со временем соединиться, что, в свою очередь, дало бы начало новому объединению, т. е. стабильность вряд ли сохранилась бы надолго.

Эйнштейн вынужден был ввести в свое уравнение «мифические» силы отталкивания. И все это из опасения, что без неких сил, противостоящих всемирному притяжению, все тела попадают друг на друга…

Но в том-то и дело, что все тела Вселенной на самом деле только тем и занимаются, что падают, — все и всегда. Под действием первоначального импульса, не имеющего ничего общего ни с Большим взрывом, ни с божественным первоначалом, все тела падают, и силы, сообщившие им импульс и направления, самые разнообразнейшие, и действуют они в любые произвольные моменты времени и в произвольных направлениях. Во Вселенной нет низа и верха: куда тело толкнул импульс, туда оно и падает. Но, падая, оно обладает массой-энергией, а следовательно, инерцией («второй закон Ньютона можно толковать как правило измерения масс, а масса — это количественная мера инертности тела»).

Так вот, динамические катаклизмы и наличие инерции у всех движущихся тел и создают то самое противодействие всемирному тяготению, которое так хотелось обнаружить «лучшим умам». (В этом моем утверждении и кроется непонимание чего- то «другого», что понимали великие физики.)

Все тела падают, но падать — это еще не значит упасть. Каждое тело, оказавшись в поле тяготения другого, более массивного тела, может либо действительно «упасть» на него, либо по инерции преодолеть силы притяжения и пролететь мимо, либо оказаться захваченным этим полем и начать вращаться вокруг него, что во Вселенной и происходит. За миллиарды лет большая часть «тех», кому суждено было упасть, уже «упали». Большинство образовавшихся систем находятся во временно стабильном состоянии и охвачены разного рода вращениями. Эти вращения и мешают Вселенной быстро сколлапсировать. Инерция и конечные центробежные силы как следствия динамических процессов — это и есть альтернатива всемирному притяжению.

Но, все-таки, — возразите вы, — никакая инерция не способна навсегда удержать на орбите, например, Луну. Рано или поздно стабильность нарушится, и она… улетит в космос или упадет на Землю. Возможно. Ну и что из этого? Пусть улетает или падает, пусть даже и Земля еще через миллиарды лет упадет на Солнце или улетит от него, а Солнечная система столкнется с туманностью Андромеды. Что из этого? Ведь Вселенная огромна, и если в одном месте тела «падают» друг на друга, то в другом, наоборот, взрываются, как сверхновые, или испаряются, как черные дыры. Посмотрите на чудесные снимки Крабовидной туманности… Вероятно, на многие миллионы световых лет уже разлетелись нейтрино, электроны, атомы тяжелых металлов и, может быть, обломки вещества, а ведь это остатки звезды и… планет, а то и разумных существ. И возможно, эти существа были столь разумны, что очень любили по ночам смотреть на звездное небо и рассуждать об опасности сил всемирного притяжения… А теперь летят в последний путь с чудовищной скоростью 1500 км в секунду.

Возможно, мне скажут так: «Вселенная огромна, где-то массы объединяются, и это как бы предпосылки к коллапсу, а где-то плотные тела превращаются в пыль, газ, излучение, и это, конечно, противодействие коллапсу». «Но, — возразят мне, — все дело в том, что это не гарантирует баланса сил (процессов, явлений) и, следовательно, не гарантирует постоянства стабильности, т. е. вечной стабильности».

Если вы скажете что-либо подобное, настанет моя очередь долго и внимательно смотреть на вас. В таких представлениях просматривается какой-то пережиток. О какой вечности идет речь? Не об абсолютной же неизменности! Постоянного ничего не может быть, любое явление (процесс), однажды начавшись, обязательно — рано или поздно, через долю секунды или через миллионы световых лет — обязательно либо само себя исчерпает, либо прекратит свое существование под влиянием внешних воздействий. Но это с одной стороны, а с другой — материю (энергию) уничтожить нельзя. (Можно только переместить с одного места на другое.)

А вывод из всего этого только один: Вселенную нужно рассматривать как систему, находящуюся в динамическом временном равновесии, она будет существовать, вероятно, вечно, но будет и вечно менять формы своего существования, переживая в своей эволюции такие пороговые превращения, которые будут делать ее непохожей на прежнюю, как непохожи лед на воду, вода — на пар, пар — на элементарные частицы или как цветущий персиковый сад непохож на электромагнитное поле, — они отличаются, но ведь и то, и другое, и… пятое — это материя.

Так о какой же стабильности Вселенной может идти речь? Только о стабильности относительной, ограниченной хоть и гигантскими, но определенными рамками времени, только о стабильности, при которой Вселенная, следуя какой-то тенденции, неизбежно и неуклонно изменяется. Напрасно «лучшие умы» искали альтернативу тяготению, она есть, и в то же время она не нужна.

Изменение Вселенной также неумолимо и фундаментально, как… энтропия или как замедление времени, которые, в свою очередь, вероятно, являются только частными проявлениями еще более глобальной тенденции.

Сегодня концепция стационарной Вселенной совершенно подавлена величием концепции расширяющейся Вселенной. По — давлена, но не уничтожена. Позвольте привести только одно альтернативное, но авторитетное мнение: «Большой взрыв… — просто вымысел, фантазия. Как и большинство моделей Вселенной, данная концепция принимает в виде аксиомы, что все ее вещество существовало с момента возникновения. Что свидетельствует об этом? Ничто: это совершенно необоснованное допущение. Миф о Большом взрыве надо отвергнуть и по более серьезной причине. Согласно этой теории, вся масса целой Вселенной, т. е. сырье для последующего построения 100 миллиардов галактик, появилась мгновенно на пустом месте — из ничего. Это нарушает первую аксиому физики — закон сохранения… Любой вопрос о том, что предшествовало этому началу или какова его природа, уже не рассматривается физикой, и она не может дать на него ответ. Законы физики появились вместе с рождением Вселенной, но эти законы не рассматривают сам акт творения. Физика уклоняется от проблемы творения, пряча его как сор под половик… Такая физика не имеет корней. Я считаю это неприемлемым. Для меня законы природы, в том числе законы сохранения, должны быть универсально справедливы…» {51}.

И совсем последний (надеюсь) упрек, который можно предъявить мне. Я, выдвигая гипотезу о замедлении времени в масштабах Вселенной, воспользовался рассуждениями проф. Нарликара, а ведь он исходил из того, что Вселенная расширяется. Получается, я сделал вывод, исходя из предпосылок, которые этим же выводом и отвергаются. И тот, кто в этом меня упрекнет, будет, конечно, прав. Но эту ошибку «легко» исправить. Забудем о Большом взрыве и о «разбегании» галактик. По существу, Нарликар говорил о том, что во Вселенной плотность энергии излучения уменьшается быстрее, чем уменьшается плотность вещества. Для того чтобы обосновать такое явление, совсем не обязательно, чтобы первоначальная сверхплотная частица взрывалась.

Достаточно возникновения новых масс при стабильном превышении плотности энергии вещества над плотностью энергии излучения. Достаточно устойчивой тенденции относительного снижения энергонасыщенности Вселенной. Это не значит, что должен нарушаться закон сохранения энергии. Просто с течением времени часть энергии переходит в наиболее консервативную фазу своего существования — в вещество (в массу). Даже в такой материальной системе, как обозреваемая Вселенная, материя по какой-то причине может переходить из одного состояния в другое.

Возможно, снижение энергонасыщенности Вселенной следует из закона возрастания энтропии… «смысл его в том, что свободная пригодная для использования энергия может только уменьшаться. И это характерное свойство нашего мира…»{43}

Завершая подраздел, должен сказать, что ученые и раньше предпринимали попытки найти альтернативное доплеровскому объяснение красному смещению. К этому активно подталкивала надежда разрешить многие труднообъяснимые факты в поведении некоторых космических объектов. В 70-е годы поток альтернативных предложений практически иссяк, но проблемы остались.

Например, ученые могут, «определив массу и размер галактик по свечению звезд, найти их потенциальную энергию. Можно по красным смещениям определить скорости звезд, входящих в состав галактик, проблема, однако, в том, что обычно эти скорости превышают допустимое значение величин, при которых галактики существуют как гравитационно связанные системы.

Отсюда следует вывод, что либо галактики разлетаются, разрушаясь у нас на глазах, либо неверно были определены звездные массы. Для того чтобы системы оставались связанными, их массы должны быть больше в 5 или 10 раз.

И ученые активно включились в поиск скрытых масс, предполагая, что это могут быть и нейтрино, и черные дыры, и объекты с массой менее 0,1 массы Солнца, и пр., пр. Как пошутил американский физик Дж. Силк, поскольку пока о скрытой массе ничего не известно, кроме того, что она есть, она может быть чем угодно, даже состоять из журналов «Астрофизик джорнэл».

Вы понимаете, в чем тут дело? Скорости звезд, определенные по доплеровским красным смещениям, ошибочны, ибо при этом не учитывается в их красном смещении доля хроносомного красного смещения. А она есть — сколько процентов, 100 или меньше, — это другое дело.

Нужно, конечно, искать скрытые массы. Но, даже обнаружив неведомые массы, вряд ли удастся обойтись без мало аргументированных допущений — противоречия вновь проявят себя. А некоторые наиболее энергонасыщенные галактики тем временем будут по-прежнему «разлетаться, разрушаясь у нас на глазах», и только по одной причине — завышено Z.

Возможны два варианта. Если Вселенная расширяется и одновременно темп ее времени понижается, то фиксируемое сегодня красное смещение порождено одновременно двумя этими явлениями. Тогда показатель красного смещения фактически состоит из суммы доплеровского и хроносомного показателей (и, соответственно, скорости звезд в галактиках должны быть уменьшены). Если Вселенная стационарна, то показатель красного смещения является только функцией вселенского замедления времени и расстояния до объекта.

В этом плане очень характерны многие парадоксальные проявления квазаров.

В1963 г. Голландский астроном Мартин Шмидт отождествил спектры наблюдаемых уже некоторое время загадочных объектов с обычными линиями водорода, кислорода и магния, только необыкновенно сильно сдвинутых в красную сторону. Понятно, что «согласно современной космологической гипотезе, это могло означать только одно — чудовищные расстояния до объектов и огромные скорости их удаления».

С этого момента начались у астрономов проблемы с квазарами. Например, поскольку мы их наблюдаем, их светимость должна быть больше светимости самых больших галактик, но в то же время яркость квазаров оказалась переменной, а это значит, что размеры их всего несколько световых недель, т. е. это довольно компактные образования, расход энергии у которых должен был бы быть столь высок, что квазары должны были бы полностью превращаться в излучения менее чем за 100 тысяч лет. (И это при том, что масса их в миллионы раз больше массы Солнца.) Однако согласно современным космологическим представлениям квазары стары, как Метагалактика. (Это противоречие ученые не могут убедительно объяснить в течение почти 37 лет.)

Парадоксальными, т. е. необъяснимыми или плохо объяснимыми, представляются сегодня свойства некоторых квазаров и активных ядер отдельных галактик.

Объект 3C273 движется со скоростью «всего» 0,158 с, т. е. 48*103 км/с, а ведь скорости звезд в галактиках не могут превышать 103 км/с, ибо уже при такой скорости объект покидает галактику. Красное смещение Z>2 не редкость для квазаров: максимально известное Z = 3,378 принадлежит квазару PKS 2000—330. При этом скорость «убегания» этого объекта близка к скорости света — 0,88 с[31]

Для объяснения этих и других парадоксальных явлений у квазаров и некоторых ядер галактик были выдвинуты различные гипотезы, например наличие у квазаров магнитного поля определенной конфигурации и ориентации относительно наблюдателя и постоянный выброс из центра квазара околосветовых электронов, излучающих узконаправленный на Землю луч света. Сам квазар при этом предполагается невидимым.

Вы видите, сколько нужно напридумывать специальных условий, чтобы объяснить парадокс?

Или гипотеза о том, что квазаров как таковых вовсе и нет, что это просто обычные галактики, между которыми и Землей находится массивное тело, гравитационное поле которого искажает изображение галактики и, тем самым, увеличивает реальную яркость квазара в несколько раз.

Открытие парных квазаров не облегчило жизнь астрономам — появились противоречия, связанные с корреляцией их свойств.

Возникают новые объяснения, но появляются и новые противоречия (и старые сомнения), а квазары, между тем, как бы продолжают лететь почти со скоростью света и как бы «продолжают разрушаться у нас на глазах», и активные ядра галактик продолжают улетать из своих галактик. И вот, что показательно (и чего никак не могут объяснить астрофизики), квазары и некоторые ядра галактик, «убегая» из своих гравитационно-связанных систем, летят с околосветовыми скоростями почему-то только в одном направлении — прочь от Земли. И об этом как будто свидетельствуют огромные величины хаббловского (доплеровского) красного смещения. А между тем, вследствие, как считают ученые, огромных скоростей, а значит, и огромных кинетических энергий, присущих этим загадочным созданиям, они должны были бы вылетать из своих систем в любом произвольном направлении. В том числе и по направлению к Земле. Но если так, то наряду с красным смещением участи квазаров и активных ядер галактик должно наблюдаться не красное, а синее смещение. Ничего подобного, однако, за 37 лет ученые так и не обнаружили. Словно все «они» назло нам сговорились улетать только в направлении от Земли. И это еще один неразрешимый парадокс.

А между тем, с позиций нашей гипотезы объяснение есть, причем относительно простое. В рамках представлений о локально-когерентном времени квазары и подобные объекты не находятся на чудовищных расстояниях — на пределе наблюдаемой Вселенной и не являются древнейшими созданиями, а следовательно, не летят с околосветовыми скоростями.

Беда астрономов в том, что, скованные по рукам и ногам единственно узаконенным объяснением красного смещения — доплеровским, они вынуждены для обоснования ложной предпосылки подыскивать все новые и все более изощренные допущения.

Более правдоподобное объяснение заключается в том, что квазары (и ядра некоторых галактик) обладают огромной внутренней энергией и, соответственно, темп их собственного времени огромен. Потому и доля хроносомного эффекта в красном смещении их спектров столь значительна по сравнению с красным смещением их равноудаленных соседей (см. формулу 3.1).

Фотоны, излучаемые столь активными космическими объектами в связи с огромной кинетической энергией, обладают огромной инертной массой. В следствие этого они значительно ощутимее участвуют во взаимодействиях (в том числе — гравитационных) по сравнению с менее тяжелыми фотонами, излучаемыми относительно спокойными телами. Они быстрее и значительнее уменьшают амплитуды своих колебаний (уменьшается частота). Соответственно, быстрее и значительнее увеличиваются длины волн. Возможно, в этом и заключается физический смысл появления аномально больших величин красного смещения в спектрах излучения квазаров. В этом причина парадоксальности их кажущихся свойств.

Предлагаемая гипотеза позволяет расширить круг объясняемых явлений и среди ближайших к нам космических объектов. Вот что пишет Ю. Белостоцкий: «…на известных нам планетах Солнечной системы темп течения времени, вероятно, может характеризоваться темпом (скоростью) течения каких-либо реальных процессов. В этой связи представляет интерес сообщение о результатах исследования американскими космическими аппаратами Венеры и Марса. Обнаружено, что на Венере темп процесса выдачи телеметрической информации резко замедлен, а на Марсе скорость течения химических реакций резко увеличена. «Например, приводятся данные о том, что «реакции, которые на Земле длились две недели, здесь завершились за двое суток!» {22,23}

С позиции нашей гипотезы сообщения о таких и подобных парадоксах не кажутся необъяснимыми. У различных космических тел может быть различный темп собственного времени. Об этом наглядно свидетельствует анализ формулы (2.1).

А в частности, замедленный ход времени на Венере, вероятно, связан с тем, что Венера является единственной из ближних планет, осевое вращение которой направлено в сторону, противоположную вращению Солнца и других планет {25}. Грубо говоря, линейная скорость вращения Венеры вокруг Солнца и линейная скорость вращения планеты вокруг своей оси направлены в противоположные стороны, в связи с чем центробежная составляющая силы притяжения Венеры к Солнцу будет мала, а значит, знаменатель (в формуле 2.1) относительно велик. И это одна из возможных причин, почему темп времени на Венере понижен по сравнению с ходом времени на Земле. Существенными причинами, влияющими на собственное время планет, являются также наличие и параметры их собственных магнитных полей.

Откажется ли когда-нибудь человечество от расширяющейся Вселенной? Сегодня это представляется совершенно невероятным, но у человечества в запасе — вечность. И кто знает, на какие зигзаги способна наука будущих столетий. А вот Эйнштейн напрасно так быстро отказался от своей модели стационарной Вселенной, напрасно так быстро уступил напору этих энергичных и талантливых парней: де Ситтера, Фридмана и Хаббла. Ведь он был прав!.. Почти…

3.3. Загадки и парадоксы времени

Сомнения по поводу того, включать или не включать в настоящую работу этот раздел, не оставляли меня до последней минуты. С одной стороны, я хотел бы попытаться объяснить некоторые загадки времени и феномены парапсихологии, но с другой — это неизбежно приводит нас в соприкосновение с огромным блоком информации, который традиционно заклеймен как антинаучный. В самом деле, достоверность многих загадок и парадоксов времени чаще всего научно не доказана, а явления парапсихологии, к которым традиционно относят такие феномены, как телепатия, телекинез, телепортация, левитация, полтергейст и многие другие, настолько заидеологизированы, столько раз «окончательна» были заклеймены одними и столько же раз реабилитированы другими, что об этих феноменах надо было бы говорить не только со всей серьезностью, но и со всей доступной полнотой. Рамки этой работы, естественно, ограничены. И, тем не менее, хотя достоверность многих парадоксов действительно близка к нулю, мы также должны отдавать себе отчет в том, что и современная наука не безгрешна — все, что ей непонятно, она слишком часто либо просто не замечает, либо отметает с позиций идеологических (так же, как мистики слишком легковерно принимают явно сверхъестественное со своих идеологических позиций).

Выход у нас только один. Мы не будем оценивать достоверность того или иного свидетельства. Мы будем исходить из двух допущений:

1. Допустим, что «это» могло случиться в действительности.

2. Как «это» может быть объяснено без мистики — с позиций гипотезы локально-когерентного времени.


Содержание:
 0  Природа времени: Гипотеза о происхождении и физической сущности времени : Анатолий Бич  1  ПРЕДИСЛОВИЕ : Анатолий Бич
 2  Глава 1. ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ВРЕМЕНИ В ПРОШЛЫЕ ВЕКА И СЕГОДНЯ : Анатолий Бич  3  1.2. От Анаксимандра до Ньютона : Анатолий Бич
 4  1.3. Время в классической механике : Анатолий Бич  5  1.4. Время в миропонимании Эйнштейна : Анатолий Бич
 6  1.5. Представления о времени в конце XX века : Анатолий Бич  7  1.1. Основные понятия и некоторые определения : Анатолий Бич
 8  1.2. От Анаксимандра до Ньютона : Анатолий Бич  9  1.3. Время в классической механике : Анатолий Бич
 10  1.4. Время в миропонимании Эйнштейна : Анатолий Бич  11  1.5. Представления о времени в конце XX века : Анатолий Бич
 12  Глава 2. ГИПОТЕЗА ЛОКАЛЬНО- КОГЕРЕНТНОГО ВРЕМЕНИ : Анатолий Бич  13  2.2. Происхождение времени и его основные свойства : Анатолий Бич
 14  2.3. 0 некоторых идеях и опытах Н. Козырева : Анатолий Бич  15  2.4. Стрела времени : Анатолий Бич
 16  2.1. Обоснования и представления : Анатолий Бич  17  2.2. Происхождение времени и его основные свойства : Анатолий Бич
 18  2.3. 0 некоторых идеях и опытах Н. Козырева : Анатолий Бич  19  2.4. Стрела времени : Анатолий Бич
 20  Глава 3. НЕКОТОРЫЕ СЛЕДСТВИЯ ГИПОТЕЗЫ ЛОКАЛЬНО- КОГЕРЕНТНОГО ВРЕМЕНИ : Анатолий Бич  21  вы читаете: 3.2. Космология и астрофизика: альтернативный взгляд : Анатолий Бич
 22  3.3.1. Физические парадоксы времени : Анатолий Бич  23  3.3.2. Некоторые психофизические феномены : Анатолий Бич
 24  3.1. Возможно ли возвращение здравого смысла квантовой механике? : Анатолий Бич  25  3.2. Космология и астрофизика: альтернативный взгляд : Анатолий Бич
 26  3.3.1. Физические парадоксы времени : Анатолий Бич  27  3.3.2. Некоторые психофизические феномены : Анатолий Бич
 28  Глава 4. ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ИТОГИ И ПЕРСПЕКТИВА : Анатолий Бич  29  СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ : Анатолий Бич
 30  Использовалась литература : Природа времени: Гипотеза о происхождении и физической сущности времени    
 
Разделы
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


электронная библиотека © rulibs.com




sitemap