Geum.ru

Искривленность пространства-времени, и решение вопроса темной материи. Ущеко Вячеслав

Вид материалаРешение
Подобный материал:
Искривленность пространства-времени, и решение вопроса темной материи.

Ущеко Вячеслав

Тезисы доклада на ссылка скрыта


Искривленность пространства определяется не только неравенством 180 градусам сумме углов в треугольнике, но и наличием какого то фундаментального ускорения.

В самом деле, на рисунке 1, показана прямая, траектория синим, и искривленная траектория, - красным цветом. Но широко известно, что изменение направление движения, сопровождается ускорением.


РИСУНОК 1




Меня неоднократно критикуют, что я использую мало математики, и поэтому, я сошлюсь на литературу (1), страница 67, параграф «6.4» «Криволинейное движение».

Хотя это материал, само собой разумеющийся, для изучения в средней школе, и я полагал, что это должен знать не только человек с высшим образованием, специализирующийся в космологических теориях, но и даже абитуриент.

Но тем не менее, это математика, которую требуют показать –


(1)


Никакой разницы не будет, если вместо траектории движения какого то объекта в пространстве, мы зададим условие искривленности самого пространства.

При этом, пространство будет выглядеть как на рисунке 2, и отличительной особенностью его, будет наличие ускорения, соответствующего каждой точке пространства. Пространство образовано всеми траекториями волн и частиц, которые движутся со скоростью света. Это траектория частицы, обозначенной красным цветом, - V4. Рядом нет пространства Вселенной, так как это траектории частиц, движущихся со скоростями больше световых. В этих областях может быть все что угодно, но это не наше пространство. Поэтому, представление Вселенной в виде светового конуса, используемое во многих источниках, неправомерно для искривленного пространства.


РИСУНОК 2





В результате, мы получаем Вселенную, образом которой является замкнутая сфера. Для 3х мерного случая, это гиперсфера. При этом, траектории частиц, движущихся медленнее скорости света, находятся внутри гиперсферы, это линии 1, 2, 3. Эволюция гиперсферы должна происходить в сторону уменьшения размеров гиперсферы, хотя бы по причине того, что все частицы, движущиеся с меньшей скоростью, чем световая нам видимы, а большие скорости - недоступны. Эволюция гиперсферы в сторону сжатия, показана стрелками.

Какие эффекты соответствуют такой эволюции?

На рисунке 3, синей стрелкой, показан эффект от изменения скорости сжатия гиперсферы. Это эффект от искривленности времени. Время стоит понимать стрелочкой, которая направлена от предыдущего нахождения объекта, к последующему, на рисунке 5, это стрелочка с лесенкой, показывающая ход времени для неподвижного объекта, - вектор Т. Для любого объекта на гиперсфере, время свое, как показано стрелочками на рисунке 2.


РИСУНОК 3





Правило Хаббла, ничто иное, как зависимость поворота собственного вектора времени, от пройденного расстояния. И удобнее всего, этот поворот задавать поворотом направления скорости света. Результирующая формула будет очень напоминать правило Лоренца.

(2)


Формула 2, для эффекта красного смещения, длинна волны света регистрируемой – 1, больше длинны волны - 0, излучаемой.


Имеется зависимость не от расстояния, а от времени между излучением и регистрацией, что позволяет найти фундаментальное ускорение, указывающее на искривленность пространства.

Смысл фундаментального ускорения, - напряженность гравитационного поля Вселенной.

Смысл скорости света, - корень квадратный из гравитационного потенциала Вселенной.

В верхней части рисунка 3, показан смысл преобразований Лоренца для движущегося или покоящегося наблюдателя. Во всякой системе отсчета, величина вектора времени будет одинаковой, на что указывает полусфера, но при вычислении всевозможных величин в одной системе, и затем, переходя в другую, мы должны произвести соответствующий поворот. Считаю это совершенно элементарным, чтобы описывать более тщательно.

Таким образом, построенная система соответствует всем наблюдениям, которые включают в себя СТО, видимое расширение Вселенной и видимое ускорение расширения Вселенной. Дополню, что основные построения теории, - негеометрического толка и указанное сжатие гиперсферы, не имеет геометрического смысла. Смысл имеет увеличивающееся время, для преодоление светом расстояний. Очень простая зависимость, - чем больше свету требуется времени, для преодоления расстояний во Вселенной, тем больше видимые геометрические размеры. То есть зависимость размеров Вселенной от величины скорости света. Чем меньше становится скорость света, тем больше размеры Вселенной.


(3)


Формулой 3 заданы размеры вселенной S, в зависимости от скорости света С,

F – некоторая функция.

Именно поэтому, точка в основании синей стрелки с z=1, через некоторое время переходит в состояние, которое соответствует z=10. И Вселенная создает видимость ускоряющегося расширения.

Другое подтверждение существования ускорения, которое характеризует изменение скорости света в сторону его уменьшения, и которое является доказательством искривленности нашей Вселенной, - это квантовые отношения.

Из рисунка 2, понятно, почему скорость света предельна, - она соответствует искривленному пространству, вне которого самого пространства нет. Тогда предположим, что некая релятивистская частица, движущаяся со скоростью света, попадает в поле действия каких то дополнительных сил, - заряженная частица, в электромагнитном поле, рисунок 4.


РИСУНОК 4





Траектория показана синим цветом, уменьшение скорости света происходит вверх. Внизу большая скорость, вверху меньшая. Частица не может перейти к большей скорости, это траектории помеченные красным пунктиром. И она не реагирует на внешнее вынуждающее поле. Но так происходит не бесконечно, в условной точке «проявления» дополнительной энергии, частица скачком отреагирует на всю накопленную излишнюю энергию. Произойдет излучение, или любой другой процесс, - рождение другой частицы, или распад на несколько частиц. Главное, что накопленная энергия, будет не меньше определенного значения, значение энергии, - будет кратным кинетической энергии, изменения величины скорости света, и не меньше, - иначе условие не превышения скорости света не выполняется.


При этом, любая частица не превышает скорости света.


(4)


Правило квантования – 4 включает в себя параметр «а» - указывающий на искривленность пространства. Достаточно рассмотреть реальные условия, которые состоят в великом множестве дополнительных случайных воздействий, и становится очевидным смысл волновой функции квантовой теории, - это статистическое распределение всех дополнительных случайных воздействий на систему, находящуюся в вынужденном энергетическом состоянии, реагировать на которое запрещено правилом предельности скорости света, и искривленностью пространства. При этом, частица может излучать и в самом начале траектории, но вероятность этого мала, и в конце траектории, для этого случая случайной добавочной энергии нужно мало, и таких влияний статистически больше, и вероятность излучения выше.

В современной гравитационной теории нет объяснений почему же все таки в центре всякой гравитационной ямы лежит како то вещество, оно излучает, его можно потрогать.

А наличие параметра искривленности пространства, - показывает это вещество, как некоторый «бульон» из различных квантовых состояний пространства.

Интересно то, что я не строю никакой квантовой гравитации, я объясняю теорию квантов наличием искривленности пространства. Квантовая теория продолжает оставаться той же самой, и теория гравитации, по сути, исходит из тех же самых принципов ОТО, рассмотрен вопрос только о эффектах, сопутствующих искривленному пространству. То есть найдена та самая связь между ОТО, и квантовой теорией.

И все доказывает, что наше пространство, оставаясь Евклидовым, тем не менее, искривлено. Существует ускорение, которое отождествляется с каждой точкой пространства, и которое означает уменьшение скорости света с течением времени. Это можно исследовать и найти ускорение экспериментальным путем.

На рисунке 5, показана область, где находится масса, желтым цветом. Это область более искривленного пространства, и масса вообще определена функциональной зависимостью от величины отставания.


(5)


F – некоторая функция,

t - величина отставания, указанная временем, так как время в данной сжимающейся системе, определено направлением.

РИСУНОК 5





Но это, совершенно очевидно, - искривленный участок пространства, в котором напряженность гравитационного поля больше, что вызывает собственно притяжение различных тел.

То есть, любые пробные тела, находящиеся вблизи такого искривления, будут стремиться попасть в центр этой ямы.

Однако, на каком то расстоянии, напряженность поля сравняется с напряженностью гравитационного поля искривленного пространства. И разница будет впечатляющей.

Вот рисунок 6, вверху рассмотрен случай плоской Вселенной, и там вплоть до бесконечности расстояния до тяготеющего тела, мы будем отмечать все уменьшающуюся напряженность поля. А в случае искривленного пространства, - внизу, в точке равенства напряженностей, вся информация о тяготеющем объекте, исключается. Мы никакими гравитационными экспериментами, не сможем определить есть ли масса, или нет.

РИСУНОК 6




Это накладывает ограничения на действия сил тяжести. Силы тяготения не уходят в бесконечность, а действуют только до места, где напряженность гравитационного поля от массы, станет меньше напряженности поля искривленного пространства.

И применять закон Ньютона, можно только до этого расстояния. При этом, мы отмечаем световое излучение от звезд, и галактик. Видим галактики, но никаким гравитационным инструментом их зарегистрировать не можем.

Именно это показано на рисунке 7, галактика выглядит как некая искривленная область пространства, где общая искривленность, складывается из локальных искривленностей звезд в галактике. Для пробного тела 1, обозначенного синим цветом, мы применяем закон Ньютона для всей центральной области галактики, ограниченной синим овалом, так как все локальные искривленности, имеют большую кривизну, чем кривизна пространства.


РИСУНОК 7





Для пробного тела 2, обозначенного красным цветом, мы учитываем при расчете только те области, которые создают напряженность поля большую, чем напряженность поля, характеризующую искривленность пространства. И получается, что в расчетах необходимо просто не учитывать большую часть галактики. Ограничение одно, - напряженность поля. Если она от какого то объекта меньше, чем «фундаментальное ускорение», то этот объект не вызывает притяжения, и должен быть исключен из расчетов. Это очень странный вывод, и вроде бы совершенно противоречит данным наблюдений, которые трактуются в пользу существования темной материи, которая вызывает дополнительное притяжение, но никак не выкинуть часть галактики из расчетов.


Материи и так мало, а тут предлагается ее еще исключать. Но перейдем к конкретным расчетам, рисунок 8. Для удобства восприятия, гравитационная постоянная равна 1, и массы галактик, как бы собраны в узловых точках, и так же приравнены к 1, для каждой такой точки. Выбрана только четвертая часть галактик, вне зависимости, от реальной величины насколько же отлично искривление пространства в галактике, от пространства вне ее. И сделан сравнительный расчет, который в данном случае, твердо говорит, что сила притяжения в случае искривленного пространства(внизу), для пробного тела больше, чем при учете всей массы галактики! А в реальности, с некоторого расстояния, происходит постоянное исключение всех дальних звезд, которые создают меньшую напряженность. И звезды, испытывая одинаковую силу притяжения, движутся с одинаковой скоростью, но не вокруг оптического центра галактики, на нижнем рисунке - пунктиром, а вокруг центра тяжести системы, без учета влияния дальних звезд, на нижнем рисунке(8), красной стрелочкой указано перемещение центра тяжести звездной системы, для удаленной звезды.

Хотя и этот центр перемещается, вместе с вращающейся звездой, и это можно проверить математическим моделированием, результатом которого должны появится области скученности звезд в галактиках, так называемые спиральные структуры.


РИСУНОК 8





Значит, только гипотезой о искривленности пространства, можно разом объяснить все видимые аномалии в поведении звезд, галактик, и Вселенной в целом. Тем более, что данное предположение, объединяет в себе ранее предложенные гипотезы, такие как МОНД, объединяет теорию гравитации и квантовую теорию, делает излишними рождение сразу нескольких сущностей, таких как темная энергия, и темная материя. И позволяет открыть новые направления в научном поиске, как теоретическом, так и в экспериментальном.

Как было указано в моем докладе на GRACOS 2007 (2), идеальным средством для поиска фундаментального ускорения, характеризующего искривленность пространства, являются детекторы гравитационных волн, типа LIGO, и другие. Однако, они настроены несколько по иному, и в ныне существующей конфигурации, изменение скорости света в них автоматически компенсируется аппаратным способом.


Величина изменения скорости света вычислена из параметров красного смещения. Значение величины Хаббла, ныне составляет –


км/сек/Мпк (6)


Но как я говорил, вычисляем изменение скорости света за время, которое луч путешествовал, а именно за 3 261 600 лет. И изменение скорости света, за год, составляет около –

см/сек (7)

за одну секунду - м/сек


Многочисленные указания на претензионную точность различных фактов, которые не позволяют говорить о изменяемости скорости света, очень предвзяты.

Как я указывал выше, детекторы гравитационных волн настроены на автоматическое подавление такого измерения, а точность прямых измерений, составляет не более 60 сантиметров в секунду(3). Доводом за стабильность скорости света не может быть указана постоянная тонкой структуры, так как указываемая в этой статье квантовая составляющая изменения скорости света, позволяет предполагать стабильность постоянной тонкой структуры, вне зависимости от изменения скорости света.

Совершенно определенно, необходим прямой эксперимент, для решения данной проблемы.


РИСУНОК 9




Поясняю суть эксперимента, имеется интерферометр, расстоянием «d», на котором обозначена разница плеч. Картина интерференции создается на экране, где «r», расстояние между соседними максимумами. Из за изменения скорости света, картина интерференции будет почти монотонно смещаться, на расстояние ∆r.

Формула, по которой вычисляется изменение скорости света, такова.


(8)


В формуле 11,

А – изменение скорости света в единицу времени, то есть напряженность гравитационного поля Вселенной,

С – скорость света,

λ – длина волны исследуемого излучения,

Т – время проведения эксперимента,

d – разница длин пробега лучей,

r – расстояние между главными максимумами интерференционной картины,

∆r – дрейф картины.

Несколько иначе, эта формула записывается так –

(9)

В связи с тем, что «А» имеет порядок 10-10 , изменение «∆r», за секунды, будет гораздо меньше длинны волны излучения, но увеличением длительности эксперимента «Т», до нескольких недель, можно это изменение сделать сравнимым с длинной волны, и вполне наблюдаемым. Так же необходимо добиться интерференционной картины при максимально возможном «d». Суть эксперимента в наблюдении суммарного дрейфа картины в течение максимально длительного промежутка времени. За которое, смещение полос уже нельзя интерпретировать никакими другими причинами и нестабильностями.


Литература
  1. Х.Кухлинг «Справочник по физике» Москва, «Мир» 1985г.
  2. ссылка скрыта
  3. Title: Measurement of the speed of light. I - Introduction and frequency measurement of a carbon dioxide laser. II - Wavelength measurements and conclusion Authors: Blaney, T. G.; Bradley, C. C.; Edwards, G. J.; Jolliffe, B. W.; Knight, D. J. E.; Rowley, W. R. C.; Shotton, K. C.; Woods, P. T. Royal Society (London), Proceedings, Series A, vol. 355, no. 1680, June 30, 1977, p. 61-114.