(Общепринятые мнения и то, что считают делом давно решенным, чаще всего заслуживают исследования…(Лихтенберг)) Нетривиальный подход к разрешению «красного смещения». Часть 1. Немецкий астроном Генрих Ольберс в 1826 году примерил ночную небесную сферу к модели бесконечной Вселенной и пришел к выводу, что эта невообразимо прекрасная и завораживающая астрономов и мечтателей туфелька не подходит к ножке этой дамы. Так родился парадокс Ольберса, названный впоследствии фотометрическим. Генриху Ольберсу можно простить то, что он на этом и остановился. В то время, видимо, не существовало других кандидаток на роль Золушки, и он не мог применить такой подход к иным моделям. Последуем примеру Генриха Ольберса и применим его метод примерки ночной небесной сферы к другой претендентке на роль Золушки, ныне общепринятой модели Вселенной с расширяющимся пространством. Эта модель предполагает её начало с так называемого Большого Взрыва, происшедшего предположительно около 14 миллиардов лет тому назад, и соответственно, пока не предсказуемой ни физикой, ни логикой, какой- то конец. Что предшествовало Большому Взрыву до сих пор не ясно и однозначного решения тоже не имеется. Большинство специалистов считают, что взрыв произошёл из ничего, и назвали это математической сингулярностью. Есть так же мнение, что этому предшествовало сжатие материи предыдущей Вселенной и тогда модель Вселенной называется осциллирующей. Однако для нашей примерки это не имеет принципиального значения. Важно то, что такая Вселенная в настоящее время должна иметь форму шарообразной сферы с воображаемой поверхностью, со стороны которой приходит реликтовое излучение. Любая другая форма не приемлема, так как было бы обнаружено нарушение изотропности реликтового фона и равномерности расположения галактик во Вселенной. Попытаемся определить, в каком месте этой сферы должен находиться тот участок пространства, в котором находится наша Галактика или даже местная группа галактик, что бы с этой точки обозрения было бы соответствие виду нашей небесной сфере. Мыслятся три возможные точки. Это центр сферы, край сферы и промежуточное положение между краем и центром. Напрашивается наиболее вероятным случаем промежуточное положение, но не будем спешить с выводом и мысленно поместим наш участок Вселенной на край сферы или на край Вселенной, кому как это понравится представить, и сообразить, как должна выглядеть небесная сфера в этом случае. Не нужно обладать большим воображением, что бы понять, что в таком случае, вид небесной сферы не будет соответствовать настоящему виду нашей небесной сферы, так как при обозрении в сторону центра сферы будет густо, а в противоположном направлении будет пусто, и это не наше место в сфере. Тогда мысленно переместим наше место в пространстве ближе к центру, можно сразу на половину расстояния, а можно постепенно, соображая, как будет меняться вид небесной сферы. Результат будет одинаков, там, где было густо (конечно, имеется в виду количество галактик), будет реже, а там где было пусто, окажется некоторое количество галактик, гораздо меньшее, чем по направлению к центру. Конечно, это тоже не наше место в этой сфере, так как на нашем небе галактики распределены довольно равномерно во всех направлениях. Мысленно перемещаемся ещё ближе к центру, и только тут, с удивлением, начинаешь соображать, что единственно возможное наше положение находится в центре сферы изображающую Вселенную, так как любое отклонение от центра было бы замечено совремёнными мощными средствами наблюдения за небесной сферой в виде нарушения равномерности распределения галактик. Плотности энергии реликтового фона в разных направлениях тоже была бы различной. Если такое положение кому то и нравится, то следует заметить, что в русском языке есть ироничное выражение «пуп земли», так что же, Земля и наша Галактика является пупом Вселенной? Сторонники модели Вселенной с расширяющимся пространством, объясняют такое положение, демонстрируя нам надуваемые резиновые шары с нанесёнными на них метками. Ещё в ходу растягивание резинки с нанизанными на них круглыми бляшками. Такая демонстрация не только не корректна, а просто является профанацией. Вид нашей небесной сферы соответствует модели расширяющейся Вселенной только в том единственном случае, если наш участок пространства находится в центре Большого Взрыва, представляя собой исключительность нашего положения в этом пространстве, а это абсолютно невероятно, и, стало быть, наша туфелька не подходит к ножке и этой дамы. Так, какая же альтернатива может быть предложена для разрешения такого казуса? Определимся с создавшимся положением. С одной стороны нам только кажется, что Галактика находится в центре сферы, а на самом деле предпочтительнее её положение в промежутке между центром и краем. С другой стороны, мы даже не можем определить на небесной сфере направления, в котором находятся ближний и дальний края сферы Вселенной, так как наблюдается полная изотропия распределения галактик в пространстве. Таким образом, зная, что у Вселенной есть центр и край, мы всё же не можем определить своего положения ни к тому, ни к другому. Зададимся вопросом, а нельзя ли в земных условиях найти такую аналогию, что бы визуально было невозможно определить своего положения по отношению к центру и краю? При всей кажущейся абсурдности такой задачи, это можно сделать. Полагаю, что такую аналогию может представить комната или иное помещение с внутренними зеркальными поверхностями. Мысленно или реально в этом помещении разместим более или менее равномерно некоторое количество точечных источников света (пусть это будут светодиоды с тонкими невидимыми проводами), которые будут изображать излучающие объекты Вселенной. Подаем напряжение на светодиоды и заходим внутрь в чёрном, не отражающем свет, одеянии. Светодиоды дают очень мало света, и наблюдатель будет практически невидим. Картина, которая откроется наблюдателю, будет потрясающая. Визуально это помещение станет бесконечным по размерам и количеству источников излучения. Наблюдатель будет бродить в полутьме и определит своё точное местоположение по отношению к этому помещению, только наткнувшись на зеркальную стену. Это же полная аналогия места размещения нашей Галактики в дебрях Вселенной! Можно постараться и распределить точечные источники так, что будет получена аналогия ячеистого строения крупномасштабной структуры Вселенной. А что мы сделали? Мы, всего лишь, с помощью зеркал, не позволили свету покинуть пределы этого помещения. Такое совпадение аналогии и реального вида небесной сферы можно объяснить только тем, что Вселенная тоже не позволяет свету покидать её пределы. Нет, я не утверждаю, что граница Вселенной зеркальна! Есть физическая причина, не позволяющая свету покидать пределы Вселенной, создавая видимость зеркальности её границы. Такой причиной, с моей точки зрения, является время, или вернее, разный ход времени в разных точках Вселенной. Для обоснования такого подхода, сначала обратимся к такой науке, как КЭД – квантовая электродинамика. КЭД не безосновательно утверждает, что фотоны – частицы света распространяются не по прямому пути, а по пути одинакового времени. Это означает, что путь светового луча в пространстве Вселенной будет прямолинейным только при условии одинаковости хода времени для всех фотонов луча на всём его пути. В условиях неодинакового хода времени, пути фотонов непостижимы, как пути Господни и даже КЭД определяет только вероятность такого пути. А есть ли основание утверждать, что время всегда и во всех точках Вселенной шло и идёт одинаково – с одинаковой скоростью? А если не одинаково, то любопытно бы знать, насколько не одинаково, и по какой причине? Покажем, или, во всяком случае, попытаемся показать пути, которые могут разрешить такое любопытство. Астрофизикам известно такое явление, как «красное смещение» спектров излучения далёких галактических объектов, обозначаемое символом Z, и объясняемое скоростью удаления таких объектов от земного наблюдателя. Именно на основании увеличения скорости удаления излучающего объекта в зависимости от величины Z и была принята модель Вселенной с расширяющимся пространством. Попробуем разобраться, насколько обоснован такой подход к разрешению «красного смещения»? Классическое определение скорости удаления галактик, данное Хабблом в своей основополагающей статье, выглядит следующим образом, 𝜐 = H0 r , где 𝜐 – скорость галактики, r – расстояние до нее, H0 – параметр Хаббла. В наше время эту зависимость связывают с величиной Z и скоростью света C, и выражают иначе; CZ = H0 r, где C – скорость света, Z – величина красного смещения спектра данного объекта. Словесно это математическое соотношение выражается так: произведение скорости света на величину красного смещения излучающего объекта, равно произведению параметра Хаббла на расстояние до данного объекта. Словесная шелуха такого определения только затушевывает его смысл. Более наглядно и вразумительно выражение – параметр Хаббла определяет соотношение скорости удаления объекта и расстояния до него. Математически это выглядит так: 𝜐 H0 = r . 1. Так как скорость 𝜐 удаления объекта определяется на основе эффекта Доплера произведением скорости света C на величину красного смещения Z, то эту связь можно показать так: 𝜐 𝐶𝑍 H0 = r = r . Физически и математически расстояние r до объекта тоже можно связать со скоростью света произведением скорости света C на время t пути света от излучающего объекта до земного наблюдателя и получить следующее соотношение: 𝜐 𝐶𝑍 𝐶𝑍 H0 = r = r = 𝐶 t , где t – время пути света от излучающего объекта до земного наблюдателя. (Так как скорость света принято выражать в км /сек, то t должно быть выражено в секундах, а расстояние r – в километрах). Осмыслим полученный результат. Получено три равенства, объединяемых общим для них, параметром Хаббла. Сразу видно, что скорость света C в числителе и знаменателе в последнем равенстве неуместна и должна быть сокращена. Да и то сказать, вместо скорости света можно было бы поставить скорость света в квадрате, или скорость перемещения киевского дядьки по отношению к огородной бузине, всё равно C сокращается, а с сокращением этого аппендикса, исчезает и 𝜐 соотношение скорости и расстояния r, и в окончательном виде получаем: 𝑍 H0 = t . 2. То есть параметр Хаббла H0 определяет только соотношение величины красного смещения Z наблюдаемого галактического объекта и времени пути света t от данного объекта до земного наблюдателя, и не имеет никакого отношения к скорости удаления галактических объектов от земного наблюдателя. Из этого следует, что объяснение красного смещения на основе эффекта Доплера не правомерно, и должна быть иная причина красного смещения. Красное смещение может быть легко и непринуждённо объяснено разной скоростью хода времени для излучающих объектов с различной величиной Z. Такой подход объясняет все известные и возможные величины красных смещений излучающих объектов. Только надо принять, что время на излучающих объектах с красным смещением, в момент излучения шло медленнее (пока безотносительно к причине), чем на Земле в настоящее время, и оно может быть определено для любого излучающего на небесной сфере галактического объекта следующим соотношением: 𝜏0 𝜏 = 𝑍+1 . 3. Здесь 𝜏 – ход времени для данного галактического объекта по отношению к ходу времени земного наблюдателя, 𝜏0 – ход времени земного наблюдателя, принимаемого за единицу, Z – красное смещение спектров этого объекта. Численно Z+1 равно отношению хода земного времени, принимаемого за единицу, к ходу 𝜏 1 времени наблюдаемого объекта, то есть Z+1= 𝜏0 = 𝜏 . Вычисление хода времени для объекта со смещением Z = 1, даёт значение τ = 0,5, что в два раза медленнее земного времени и объясняет в два раза меньшую частоту спектра такого объекта. Попросту говоря, астрономы вычисляют в течение одной секунды колебательные процессы, прошедшие на таком объекте всего за полсекунды земного времени. Вычисление хода времени для объектов со смещением Z = 5, даёт значение τ = 0,17, Z = 50, соответственно τ = 0,0196. Приведённые примеры разного хода времени относятся к общему, эволюционному изменения хода времени. Можно найти и локальные примеры различного хода времени в разных точках пространства, не связанные с эволюцией всей Вселенной. Обратим внимание на так называемые чёрные дыры. Считается, что чёрная дыра – это объект с такой большой силой гравитации, что в ней отсутствует время, (если это вообще приемлемо для физики) и что даже свет не может вырваться из объятий этой гравитации, не позволяя её увидеть. Можно выразиться по этому поводу несколько иначе. В чёрной дыре время есть – но оно стоит на месте. Это как на циферблате стоящих часов – время есть, но оно не изменяется. Для чёрной дыры это означает, что в ней нет процессов, происходящих во времени, а потому логичнее объяснить невидимость чёрной дыры отсутствием испускания фотонов, а не задержкой их большой гравитацией. Вернее, всё же считать, что время в чёрной дыре есть, но оно идёт так медленно, по сравнению с земным временем, что весь спектр её излучения, для земного наблюдателя, перешёл в область такого длинноволнового спектра, который не фиксируется совремёнными средствами наблюдения. Однако всё же примем, что существуют чёрные дыры, для которых время неподвижно. Существуют, в противоположность этому, бесчисленное количество объектов, к которым относится и Солнечная система, в которых время идёт так, как оно идёт. Надо полагать, что превращение звезды в чёрную дыру не всегда кратковременный процесс вроде вспышки сверхновой и на небесной сфере должны существовать объекты с промежуточным ходом времени, в которых процесс превращения в чёрную дыру идёт сотни и даже тысячи или сотни тысяч лет. К таким объектам можно отнести так называемые квазизвёздные объекты – квазары. Для примера обратим внимание на ближайший квазар 3С273. Этот квазар выглядит как звезда нашей Галактики, имеет очень маленький угловой размер, но с большим красным смещением в спектре его излучения, что не характерно для звёзд Галактики (Z = 0,16, 𝜏 = 0,86). Расчёты, выполненные для данного квазара в рамках модели Вселенной с расширяющимся пространством, на основе эффекта Доплера, показывают скорость удаления, равную 47278 км/сек. При такой скорости движение объекта, находящегося в нашей Галактике, было бы заметным на фоне других звёзд. Такого движения астрономы не обнаружили, и им не осталось ничего другого, как только отнести данный квазар, как, впрочем, и другие, в дальний космос, за пределы Галактики, что породило сложности с объяснением мощности тех колоссальных потоков энергии, которые вырабатывают эти объекты, если они действительно находятся так далеко. Если же будем считать ответственным за величину Z разность хода времени для земного наблюдателя и квазара 3С 273, то этот объект может быть помещён в пределы нашей Галактики без проблем со скоростью удаления, мощности выделяемой энергии и расстоянием до него. Для примера возьмём ещё объект 3С 324 с величиной Z = 1,24 и ходом времени 𝜏 = 0,45. Его скорость удаления, определённая на основе эффекта Доплера, превышает скорость света, что не лезет ни в какие физические ворота. Логичнее принять, что 3С 324 находится в более близком состоянии к черной дыре, чем 3С 273. Ещё в более близком состоянии к чёрной дыре могут быть точечные радиоисточники, не отождествлённые с оптическими объектами. Ход времени для данных объектов должен быть промежуточным между ходом времени для земного наблюдателя и нулевым ходом для чёрной дыры. Более медленным ходом времени вблизи большой гравитационной массы можно объяснить и такие явления, как гравитационное линзирование, отклонение от прямого пути света далёкой звезды при прохождении его вблизи поверхности Солнца, а так же небольшое красное смещение спектра солнечной фотосферы. Думаю, что и аномальную прецессию орбиты Меркурия можно объяснить разной скоростью хода времени в перигелии и афелии его орбиты. При желании в интернете, в статьях о гравитационном замедлении времени, можно найти примеры и другого рода. Я же приведу в пример аномалии в телеметрии космических зондов «Пионер 10» и «Пионер11», описанные в журнале «В мире науки» № 2 за 2006 год под заголовком, «Сила, с которой нужно считаться». Эти аномалии могут быть объяснены тем, что ход времени за дальними пределами Солнечной системы несколько более быстр, чем для землян. Чем же можно объяснить такое странное поведение времени? Обратимся к анналам физики. В зависимости от величины напряженности электрического поля меняются в большей или меньшей степени некоторые свойства материалов, помещенных в это поле. То же самое касается и магнитного поля и его напряженности. Так почему бы не меняться ходу времени в зависимости от напряженности гравитационного поля? К сожалению, в современной физике отсутствует определение напряжённости гравитационного поля, нет и единицы его измерения. Астрофизики опери- руют термином «гравитационный потенциал», но этот термин относится к какой – либо точке пространства, определяемой по отношению к разным телам Солнечной системы, и не имеет однозначного значения. Возможно, такой чувствительный и точный прибор, как атомные часы, поможет устранить эту проблему. Всё же, время не материальная частица. Абстрактное понятие времени придумано человеком вне зависимости от наличия или отсутствия напряжённости гравитационного поля. Для природы время это то, что здесь и сейчас и она не ощущает ни прошлого, ни будущего. Так на что же, конкретно, влияет напряженность поля? Примем что, напряженность гравитационного поля определяет частоту (ритм) естественных колебательных процессов в природе и веществе и разная напряженность гравитационного поля даёт разный ритм таких колебаний, что и определяет величину (скорость) хода времени в каждой данной точке пространства в каждый данный момент. Тогда напряженность гравитационного поля и, соответственно, ход времени в пределах Солнечной системы обуславливается, в большей степени, величиной тяжелой массы нашей Галактики и небольшой долей, вносимой массой Солнечной системы. Ведь массы Галактики и Солнечной системы не сопоставимы по величине. За дальними же пределами Солнечной системы, где влияние массы Солнечной системы на напряжённость поля практически отсутствует или оно минимально, напряжённость поля ниже, а ход времени выше и определяется только напряжённостью, создаваемой в данной точке тяжёлой массой всей Галактики, что и показывает телеметрия зондов «Пионер 10» и « Пионер 11». В данном случае аппаратура зондов работает как своеобразный механизм атомных часов, помещённых в пространство с меньшей напряжённостью поля по сравнению с полем планеты Земля. Более быстрый ход времени, фиксируемый аппаратурой зондов, выражается в том, что уменьшаются промежутки времени между сигналами и увеличивается частотная характеристика сигналов, получаемых от этих зондов. Расхождение расчётных и фактических данных ошибочно интерпретируется операторами на Земле как замедление скорости удаления зондов от действия неизвестной силы. Есть ещё один довод в правомочности такого подхода к ходу времени. Астрофизики приняли к сведению факт «гравитационного замедления времени». Сделав один шаг, надо сделать и второй и признать, что должна существовать и противоположная сторона этого явления – гравитационное ускорение времени, обусловленная меньшей гравитацией и меньшей напряжённостью гравитационного поля. Считаю, что гравитационное замедление времени надо воспринимать как частный случай общего положения зависимости скорости хода времени от величины напряжённости гравитационного поля в данной точке. Что же касается самой Вселенной, то самая меньшая напряжённость и, соответственно, самый быстрый ход времени должен находиться на нашей воображаемой сферической поверхности, а в центре сферы, в определённых пределах, находится её масса. Фотоны, покинувшие пределы массы Вселенной и достигшие этой поверхности, уже движутся параллельно поверхности и, в дальнейшем, возвращаются в пределы границы массы Вселенной, создавая эффект зеркальности. Только такой путь возможен для фотонов, движущихся в условиях разной напряжённости и разного хода времени на своём пути. Эту воображаемую поверхность можно назвать фотонной границей Вселенной, в противоположность границы массы Вселенной, за пределом которой находятся только временно покинувшие её фотоны. Астрономическая наука, заглядывая всё дальше в пространство и время, находит объекты со всё большей величиной красного смещения Z, соответствующей большей напряжённости и меньшей скорости хода времени 𝜏. Осталось сделать последний шаг и признать, что самая большая величина красного смещения Z, самая большая напряжённость гравитационного поля и самый медленный ход времени 𝜏 во Вселенной, соответствует времени Большого Взрыва. Отсюда следует, что Большому Взрыву предшествовало сжатие массы предидущей вселенной – только такой подход позволяет объяснить самую большую напряжённость гравитационного поля в момент Большого Взрыва. Такая модель может быть названа сферически замкнутой осциллирующей Вселенной (СЗОВ). Вот к ножке этой дамы и подходит наша туфелька. Исходя из того, что Большому Взрыву предшествовало сжатие массы предидущей вселенной, с полным набором всех элементов таблицы Менделеева и водорода в том числе, можно вы- числить самую большую возможную величину красного смещения Z во Вселенной. Водород наиболее распространённый элемент во Вселенной, а его спектральная линия H𝛼 водородной серии Бальмера, наиболее сильная в его спектре, поэтому можно считать, что максимум спектральной плотности энергии на диаграмме реликтового фона Пензиаса и Вильсона, должен принадлежать именно этой спектральной линии. Все остальные элементы таблицы Менделеева имеют столь малую массу, по сравнению со всей массой водорода во Вселенной, что их излучение можно просто опустить. Вычисление самой большой возможной величины красного смещения Z во Вселенной произведём по формуле: Ζ= 𝜆−𝜆0 𝜆0 = Δ𝜆 𝜆0 𝜆 = 𝜆 – 1. 4. 0 Здесь Z – величина красного смещения данного объекта. 𝜆0 – стандартная длина волны H𝛼, водородной серии Бальмера, равная 6563Å, ∆𝜆 – приращение величины 𝜆. 𝜆 – длина волны H𝛼, водородной серии Бальмера данного объекта. Вычислим красное смещение реликта: Z реликта = 𝜆реликта 𝜆0 − 1. Ζреликта = 1,9·107 Å − 6563Å 1 = 2894. Где 𝜆реликта – длина волны в части наибольшей плотности энергии реликтового фона. Она принята равной 1,9мм., что составляет 1,9·107 Å (ангстрем). 𝜆0 – стандартная длина волны H𝛼 водородной сери Бальмера, равная 6563Å, определённая в лабораторных условиях. Ход времени 𝜏 для такой величины Z по формуле 3 равен 0,000345, что медленнее земного времени приблизительно 2900 раз. И так, разрешение красного смещения любой известной и возможной величины получено без привлечения эффекта Доплера, расширения пространства Вселенной и континуума пространства – времени, этого математического симбиоза ужа и ежа, и будем считать различие хода времени в зависимости от различной величины напряжённости гравитационного поля достаточно логически обоснованным. Однако любая теория может быть признана приемлемой, если она дает понятный результат при любых возможных значениях, входящих в нее величин. Рассмотрим с этой точки зрения формулу 2, выразив её по отношению к времени пути света t. Тогда; 𝑍 𝑍 ( формула 2) H0 = t , откуда t = H , 0 и возникает проблема времени t пути света от объекта до земного наблюдателя при значении Z≫1. Уже при значении Z = 1, и при общепринятом значении параметра Хаббла H0 = 72км/сек 1мпс 𝑍 72км/сек = 3,086·1019 ≅ 2,33·10-18сек-1, км 1 величина времени пути света t = H составляет: t = 2,33·10−18 = 4,3 · 1017сек. , что равно 13 милли0 ардам 600 миллионов лет. Продолжительность года принята равным звёздному году – 3,1558152 · 107 сек. Эта величина сопоставима с общепринятым возрастом Вселенной. При значении же величин Z = 2; 3 и более, значение t возрастает в два, три и более раз. Естественно, такой результат не приемлем, и требует какого-то разрешения. Наиболее приемлемое разрешение, по моему мнению, может быть получено, если принять что параметр Хаббла H0 есть переменная величина и что каждому значению величины Z соответствует своё значение величины H. Эту величину нужно обозначить как ускорение, с которым из- менялся ход времени в процессе эволюции Вселенной. Вычислить это ускорение для любого возможного и известного значения Z можно по нижеследующей формуле. H= (𝑍 + 1)3 · H0 , 5. где H – параметр Хаббла для данной величины Z. H0 – параметр Хаббла для величины Z равной нулю. Такой подход предполагает, что изменение хода времени происходит и сейчас, то есть в настоящее время, а параметр Хаббла для настоящего времени совсем не равен нулю. Не может быть он равен 2,33·10-18сек-1 , так как это значение представляется средней величиной за всё время существования Вселенной. Путём проб и ошибок, мной принято значение H0 ≅ 1,195·10-18сек-1, как средне значение за время изменения красного смещения (∆z) длины волны H𝛼 водородной сери Бальмера на 0,5 Å. Тогда величина Z для такого смещения по формуле: 𝜆 Z = 𝜆 –1 = 0 6563,5Å 6563Å Δ𝜆 – 1, или Z = 𝜆0 0,5Å = 6563Å ≅ = 7,62·10-5. Определяем время t для таких значений величин ∆z и H0 . t= Δ𝑍 H0 = 7,62·10−5 1,195·10−18 = 6,37455·1013сек, что составляет 2 миллиона лет. Данный расчёт произведён для того, что бы показать, что если существует галактика со смещением спектральной лини H𝛼 водородной сери Бальмера на 0,5 Å, то свет от неё идёт до Земли 2 миллиона лет. При скорости света C = 299792,5км/сек., путь S, пройдённый светом от такого объёкта до земного наблюдателя, равен произведению скорости света C на время t. S = C · t. 299792,5км/сек. · 6,37455·1013сек ≅ 1,9·1019км, ≅ 2,2·106св.лет = 0,6 МПС = S., что несколько меньше радиуса(R≤ 0,7МПС, = 2,1·1019км) местной группы галактик. Однако, если мы приняли факт замедления хода времени вблизи больших масс, то в межгалактическом пространстве, на пути света от объекта со смещением 0,5 Å до Земли, напряжённость гравитационного поля ниже, а ход времени быстрее земного. Значит, за земную эталонную секунду, в межгалактическом пространстве свет проходит больший путь, чем на земле, и объект со смещением 0,5 Å, может находиться и за пределом радиуса местной группы галактик. Это не означает, что скорость света в межгалактическом пространстве больше чем на земле. В этом случае, скорость определяется делением большей скорости хода времени (допустим, равной 1,2) на больший путь (359751 км) и получаем те же C = 299792,5км/сек . Умножая больший путь (359751 км), проходимый светом в межгалактическом пространстве в единицу земного времени, на время пути света 6,37455·1013сек, получаем большее расстояние от такого объекта: 359751км. · 6,37455·1013сек ≅ 2,3 ·1019км, ≅ 2,42·106св.лет ≅ 0,77 МПС ≅ S. Определить точное значение напряжённости и хода времени в межгалактическом пространстве не представляется возможным из-за отсутствия в физике надлежащего математического и физического обеспечения. Остаётся только мысленно поместить часы в это пространство и задать им произвольное значение хода времени, что я и сделал. Определимся с имеющимся арсеналом математических средств. 𝜆 1) Красное смещение Z есть функция аргумента 𝜆 – 1, с областью значения 𝜆 от 6563Å до 1,9·107 Å, 0 и где 𝜆0 const, равная 6563Å. 𝜆 Ζ = f ( 𝜆 – 1). 2) Ход времени 𝜏 есть функция аргумента const равная 1. 𝜏0 0 с областью значения Z от 0 до 2894, и где 𝜏0 𝑍+1 𝜏 0 𝜏 = f ( 𝑍+1 ). 3) Параметр Хаббла H есть функция аргумента (𝑍 + 1)3· H0, где H0 приблизительно равна 1,195 ·10-18сек-1 , и является const для наших вычислений. H = f(Z+1)3 · H0. ∆𝑧 4) Величина времени t есть функция аргумента 𝐻 , (где ∆z = 7,62·10-5, а величина H соответствует любому выбранному значению Z), определяющая время в настоящем ритме хода земных часов, за которое произошло смещение выбранного значения Z на 0,5 Å. ∆ 𝑡𝑛 = f( 𝐻𝑧 ). 𝑛 Подстрочный символ n обозначает порядковый номер при сравнении этой величины для разных значений Z. Величина ∆z, равная 7,62·10-5, является const для вычислений времени t любого значения Z при его изменении на 0,5 Å. Теперь имеется возможность определить все перечисленные величины для любого значения Z. Для примера: величина H для максимальной величины Z = 2894, равна: H= (𝑍 + 1)3 · H0; H = (2894+1)3 · 1,195·10-18сек-1 = 2,9·10-8сек-1.Значение времени t, для такой величины Z, при смещёнии длины волны на 0,5Å, составляет; 𝑡1 = ∆𝑧 . 𝑡𝑛 𝑚𝑎𝑥 = 𝐻 7,62−5 2,9 ·10−8 = 2627сек. При таком подходе любому выбранному значению величины Z, соответствует только одно, вполне определённое значение величин H, 𝜏 и t. Можно составить небольшую табличку выбранных разных значений Z и провести анализ получаемых величин. Z1 = 2894. H1 =2, 9 ·10-8. 𝜏1 = 0,000345. 𝑡1 = 2628сек. 𝑡𝑚1 = 0,9сек. -9 Z2 = 1999. H2 =9, 56 ·10 . 𝜏2 = 0,0005. 𝑡2 = 7970сек. 𝑡𝑚2 = 4сек. -9 4 Z3 = 999. H3 =1, 195 ·10 . 𝜏3 = 0,001. 𝑡3 = 6,3766·10 сек. 𝑡𝑚3 = 888сек. Z4 = 99. H4 = 1, 195 ·10-12. 𝜏4 = 0,01. 𝑡4 = 6,3767 ·107сек. 𝑡𝑚4 = 8881118сек. Z5 = 10. H5 = 1, 59 ·10-15. 𝜏5 = 0,09. 𝑡5 = 4,79 ·1010сек. 𝑡𝑚5 = 4,311 ·109сек. -18 Z6 = 1. H6 = 9, 56 ·10 . 𝜏6 = 0,5. 𝑡6 = 7,97 ·1013сек. 𝑡𝑚6 = 3,985 ·1013сек. Z7 = 0,1. H7 = 1, 59 ·10-18. 𝜏7 = 0,9. 𝑡7 = 4,79 ·1013сек. 𝑡𝑚7 = 3,311 ·1013сек. Z8 = 0,01. H8 = 1, 2312 ·10-18. 𝜏8 = 0,99. 𝑡8 = 6,189 ·1013сек. 𝑡𝑚8 =6,12711 ·1013сек. -18 Z9 = 0. H9 = 1,195 ·10 . 𝜏9 = 1. 𝑡9 = 6,37657 ·1013сек 𝑡𝑚9 =6,37657 ·1013сек. В первой строке величина красного смещения соответствует моменту Большого Взрыва. Величина параметра Хаббла H1 получена по формуле 5 и обозначает мгновенное значение скорости изменения красного смещения для величины Z равной 2894. При вычислении, берём это значение, как среднюю величину скорости за время уменьшения Z1 на ∆z = 7,62·10-5, что соответствует изменению длины волны H𝛼 на 0,5 Å. Произведя деление части величины Z1, равной ∆z7,62·10-5, на среднюю величину скорости H1 = 2, 899436·10-8, получаем время 𝑡1 , равное 2628 земным секундам. За это время, по земным часам, произошло уменьшение Z1 на ∆z = 7,62·10-5. На самом деле, у Вселенной на этот процесс ушло всего 0,9 секунды, так как все процессы, как и время, были замедленными. Такую величину времени отмерили бы атомные часы, мысленно помещённые в это пространство. Эта величина в таблице обозначена символом 𝑡𝑚1 и получена произведением величины 𝑡1 на величину скорости хода времени 𝜏1 . Последняя строка отмечает состояние системы в настоящее время. Анализ величин таблицы, при изменении величины Z от 2894 до 0, то есть от прошлого до настоящего, показывает, что величина H уменьшалась, и если продлить таблицу от настоящего времени в будущее, то через некоторое время величина H достигнет нулевого значения. С этого времени начнётся обратный процесс сжатия матери Вселенной до следующего Большого Взрыва и начала следующего цикла существования Вселенной. На основании законов сохранения энергии и эквивалента массы и энергии, полный цикл существования Вселенной можно представить как процесс превращения массы в энергию гравитационного поля до какого-то определённого минимального предела величины массы, и обратный процесс превращения энергии поля в массу, до какого-то максимального значения её величины. Таким образом, модель Вселенной с расширяющимся пространством, которая не даёт логического объяснения всем известным величинам красных смещений и имеет проблему математической сингулярности, может быть заменена моделью (СЗОВ) Вселенной с процессом изменения хода времени, однозначно объясняющая все известные и возможные величины красных смещений при отсутствии проблемы математической сингулярности. Предложенная тема рассмотрена в основном на теории волнового характера распространения в пространстве всего спектра электромагнитного излучения. Эта теория предусматривает распространения света в пустом пространстве. Посмотрим на это с другой стороны и определимся со способностью распространения электромагнитного излучения частицами света – фотонами. Свет и светоносная среда. Часть 2. В научной и учебной литературе, при описании волновых явлений на водной поверхности чаще всего используется параметры длины волны и частота. Есть ещё два параметра, которые используется реже – это высота волны, которая в океане может быть измерена в метрах, и скорость. Выражаются, что во время бури волны достигают десятиметровой высоты. Высоту такой волны нельзя даже принять за амплитуду колебания, так как при накате на берег она обрушивается на него всей своей массой от подножья до вершины. В звуковой волне эта величина измеряется в децибелах. Параметры высоты волны и скорости всегда присутствует в этих явлениях, чего нельзя сказать о частоте и длине волны. Как, например, определить длину волны звука выстрела или частоту волны цунами? Сразу видно, что при рассмотрении одиночной волны таких простых и известных явлений сталкиваешься с проблемой. Одиночный фотон – это частица (квант) энергии имеющая высоту (импульс электромагнитной составляющей) и скорость. Для одиночного фотона невозможно определить частоту и длину волны. То, что определяется для света как длина волны, есть просто произведение длительности импульса на скорость света. Определить длительность импульса, можно просто поделив длину волны, определённую с помощью дифракционной решетки на путь, пройдённый светом в единицу времени – секунду. Частота же определяется произвольным делением единицы времени – секунды на, определённую таким способом, длину волны и мы получаем не частоту колебаний, а частоту следования импульсов энергии, что может быть только при обязательном условии следования импульсов без временных промежутков между ними. Однако импульсы могут следовать чаще или реже, в зависимости от яркости излучающего источника. При более частом следовании импульсов энергии, что, как правило, и бывает при исследовании световых явлений, импульсы энергии накладываются друг на друга, чем и объясняется интерференция. Кроме того, импульсам энергии в световом луче становится тесно, и они расходятся в разные стороны, из чего можно вывести причину появления дифракции. Наложение импульсов является обязательным условием проявление этих световых явлений. При более редком следовании импульсов интерференция и дифракция отсутствуют (дуализм света). Так что же колеблется в пространстве с частотой следования импульсов при распространении света? Да ничего в пространстве при перемещении фотона не колеблется. Раз нет у фотона частоты (один фотон – один импульс), то нет и колебаний. Такое утверждение должно быть обосновано, что и попытаемся сделать. Квантовая электродинамика, исследуя взаимодействие света и вещества, не касается вопроса движения фотонов в свободном пространстве. Попробуем, по мере возможности, разобраться в этой проблеме. Фотон – частица энергии и надо понять, как эта частица энергии перемещается в пространстве. Для начала – аналогия, которая, по моему мнению, достаточно внятно показывает процесс перемещение энергии в пространстве. На железнодорожных путях стоит состав без локомотива. К составу осторожно подходит локомотив и ударяет первый вагон, но сцепка не сработала и локо- мотив отходит от состава. Однако первый вагон, получив энергию от локомотива, толкает второй вагон, он толкает третий и так энергия толчка доходит до последнего вагона. Здесь мы имеем в наличии среду (вагоны) и передачу энергии на расстояние без длины волны и частоты. В этом эпизоде эти параметры, если они и есть, невозможно найти. У нас есть только энергия удара (импульс) и скорость её перемещения. Кстати, каверзный вопрос. А какова масса энергии, передаваемой от вагона к вагону? И если она есть, то, как её вычислить? Это о наличии у фотона массы покоя. Переходим к фотонам. Электрон, получивший лишнюю энергию, покидает свою орбиту и ударяется в равномерно напряжённое гравитационное поле, созданное всей массой Галактики, теряет свою энергию и возвращается на свою орбиту (локомотив ударил первый вагон и отошёл). Конечно, напряжённость гравитационного поля Галактики в разных точках различна, но на малых участках пространства напряжённость поля можно условно принять равномерным. Равномерно напряжённое гравитационное поле, окружающее атом, получив энергию, теряет в месте удара равномерность напряжённости и образует участок напряжённости, искажённый полученной энергией. Принимаем, что это происходит в плоскости пространства перпендикулярной к направлению удара. Условно разделим пространство на пути света на несколько участков, перпендикулярных направлению его движения. Тогда первый участок передаёт искажение напряжённости второму участку, а сам восстанавливает свою прежнюю нормальную напряжённость. Второй участок передает искажение напряжённости третьему участку и тоже восстанавливает своё прежнее состояние (передача энергии удара от вагона к вагону). Такая передача энергии равна скорости света, постоянна по величине энергии на всём пути и, естественно, не имеет продольных колебаний, характерных для звука. Перемещение энергии продолжается до тех пор, пока не произойдёт столкновения с веществом (не рассматриваю столкновения энергии двух фотонов) и проявляет себя как частица света – фотон. Можно сказать, что свет распространяется не в пустоте, а имеет среду распространения, называемую гравитационным полем, неразрывно связным с массой Вселенной. Перемещение участков искажения напряжённости поля и есть распространение света в пространстве. Такой подход устанавливает наличие у Вселенной фотонной границы. Там, где нет поля, нет и распространение света. Не думаю, что искаженный участок напряжённости можно назвать фотоном, ведь это просто импульс энергии, реализуемый в фотон при столкновении с веществом. Для простоты, назовём пока такое искажение поля отпечатком, представляющим из себя, что то, вроде ограниченной в размере вмятины или пузырька, реальный объём которого определяется длительностью импульса и величиной электромагнитной составляющей энергии, более или менее равномерно распределённой по всему объёму. Отпечаток, на всём своём кратковременном или долговременном пути, остаётся неизменным. То есть, в пути отпечаток ни теряет энергию, ни приобретает дополнительно, и фиксируется земным наблюдателем в первозданном виде. Не изменяет он и электромагнитную составляющую, определяющую поляризацию. (Отпечаток электромагнитного состояния электрона в момент столкновения с гравитационным полем окружающего пространства получает и несёт неизменным на себе только одно из четырёх возможных максимальных значений поляризации или только одно из бесчисленно возможных состояний промежуточных значений.)* Вращение плоскости поляризации поляризованного света в магнитном поле объясняется нарушением равномерности напряжённости гравитационного поля магнитной составляющей, но это не изменяет энергию отпечатка. Данное решение получено на основе перемещения искажения напряжённости равномерного гравитационного поля. Попробуем разрешить красное смещение излучения далёких галактических объектов на другой основе. Отпечаток энергии будем называть импульсом. Принимаем пространство абсолютным, а время относительным явлением. Относительность времени понимаем, как разную скорость хода времени в разных точках пространства, соответствующих разной величине напряжённости поля в этих точках. В точках повышенной напряжённости имеем замедление хода времени (попросту – часы в этих точках идут медленнее земных эталонных приборов регистрации времени) по сравнению с ходом времени земного наблюдателя, принимаемого за единицу. Для примера используем голубую линию H𝛽 водородной серии Бальмера, длина волны которой, определённая с помощью дифракционной решётки, принята равной 𝜆1 = 4861Å. Длительность в секундах импульсов tim фотонов, образующих эту линию в спектре, получаем делением пути S1 (синоним длины волны 𝜆1 ) 4861 Å на скорость света, равную 2,997925 · 1018 Å/сек. длина пути 4861Å tim1 = S𝐶1 = скорост света = 2,997925·1018Å/сек = 1,62145484 · 10-15 сек. Возможна вероятность, что эта величина определяет длительность времени воздействия электрона на напряжённость, окружающего атом, гравитационного поля (длительность времени соприкосновения локомотива с первым вагоном). Частоту (количество) 𝜈 1 импульсов в секунду (но не колебаний чего-то в пространстве) получаем делением единицы времени – секунды на длительность tim1 импульса . 𝜈1 = t 1 im1 = 1 1,62145484 · 10−15 = 6,1673 · 1014герц. Допустим, что имеется спектр галактического объекта, смещённого на 20% в сторону красного диапазона. Тогда, воспринимаемая земным наблюдателем, длина волны 𝜆2 = 5833,2 Å, путь S2 = = 5833,2 Å (путь, пройдённым светом за время длительности импульса равен длине волны), а длительность импульса tim2 по времени: 5833,2Å tim2 = S𝐶2 = 2,997925·1018Å/сек = 1, 9457458 · 10-15 сек. Количество импульсов в секунду равно: 𝜈2 = t 1 im2 = 1 1,9457458 · 10−15 = 5,14 · 1014герц. Как было отмечено выше, энергия импульсов, при движении в пространстве, не изменяется и условно энергию одного импульса можно приравнять к единице. Тогда частоту можно условно принять за равное количество энергии. Значит смещённая линия спектра, при меньшем количестве импульсов в секунду, несёт на себе меньшее количество энергии, по сравнению с энергией нормальной линии, что и объясняет покраснение смещённой линии. Отношение суммы энергии импульсов смещённой спектральной линии к разности сумм энергии импульсов этих двух спектральных линий в процентах равно: 𝜈2 𝜈1 −𝜈2 5,14 ·1014 = 6,1673 · 1014 −5,14 ·1014 = 1,0273 · 1014. 5,14 ·1014 1,0273 · 1014 = 100% 20% = 1,0273 · 1014 ·100% 5,14 · 1014 = 20% , где 𝜈1 и 𝜈2 - количество импульсов в секунду. Отношение этих двух величин энергии в процентах показывает величину смещение линии в спектре от её нормального положения. Таким образом, мы можем определить величину красного смещения на основе разного хода времени для источника и земного наблюдателя. В заключение хочу сказать, что возвращение в физику среды распространения света, имело бы очень большое значение. Во всяком случае, это позволило бы объединить электрическое и магнитное поле с гравитационным полем и считать эти поля частным случаем гравитационного поля, искаженного магнитной или электрической составляющей. 05.07.2017. Амельчук Анатолий Фадеевич. Индекс 302026 Орёл. Черкасская ул. Дом72.Кв 125. Моб. 89536240048. E-mail Am.An.Fad@yandex.ru . *Пример. 1. Электрическая составляющая 100% максимального значения со знаком плюс. Магнитная составляющая 0 % . 2. Магнитная составляющая 100% максимального значения со знаком плюс. Электрическая составляющая 0 % . 3. Электрическая составляющая 100% максимального значения со знаком минус. Магнитная составляющая 0 % . 4. Магнитная составляющая 100% максимального значения со знаком минус. Электрическая составляющая 0 % . 5. Электрическая составляющая 90% максимального значения со знаком плюс. Магнитная составляющая 10% максимального значения со знаком плюс. 6. Электрическая составляющая 10% максимального значения со знаком плюс. Магнитная составляющая 90% максимального значения со знаком плюс. 7. Электрическая составляющая 50% максимального значения со знаком минус. Магнитная составляющая 50% максимального значения со знаком минус. 8. Электрическая составляющая 50% максимального значения со знаком плюс. Магнитная составляющая 50% максимального значения со знаком минус. И так далее. 15.06.2016. Амельчук А. Ф. Амельчук Анатолий Фадеевич. Индекс 302026 Орёл. Черкасская ул. Дом72.Кв 125. Моб. 89536240048. E-mail Am.An.Fad@yandex.ru . Skype Fadeich1933. Приложение в виде размышления над всем вышеизложенным. Из предлагаемой работы следует, что никакого расширения пространства Вселенной не существует, а есть только постепенное увеличение скорости хода времени от момента Большого Взрыва до настоящего времени. Этот вывод получен на основе предположения о влиянии напряжённости гравитационного поля на ход времени и не имеет никакого отношения к пространству. В связи с эти возникает вопрос, а что это такое – кривизна пространства - времени? Кривизну времени можно трактовать как разную скорость хода времени в разных точках пространства в зависимости от напряжённости поля. А как с пространством? Это что: металлический эталон метра в другом пространстве станет длиннее, короче или станет кривым? А что станет с промежутком пространства между двумя такими эталонами, расположенными на некотором расстоянии друг от друга? Это оно станет кривым? Покажем своё отношение к поставленному вопросу. Для начала, приведём цитату из одной книги математика Хургина Я. И. «Применение математических методов – это мясорубка: для получения хорошего фарша нужно правильно выбрать нож, крутить ручку в нужном направлении, но главное – нужно заложить доброкачественные продукты». Можно считать, что при производстве продукта, называемого континуум пространство времени, в математическую мясорубку были заложены несовместимые ингредиенты – абсолютное пространство и относительное время. В результате математического симбиоза ужа и ежа получено большое количество колючей проволоки, опутавшей совремённую физику. До сих пор физики не могут ответить на вопрос – куда девается, или в какой вид переходит энергия, затраченная на маневры космического корабля в межзвёздном пространстве? Представим космический корабль, который, как в песне поётся, летит от звезды до звезды, и находится на полпути между Солнцем и Альфой Центавра. Пусть запасы энергии не ограничены и экипаж корабля не заботит его сохранность. Заметив нечто интересное, экипаж применяет торможение, затрачивая энергию. Осмотрев объект, экипаж набирает прежнюю скорость, опять затрачивая энергию. Так куда делась затраченная энергия? Совремённая физика не может ответить на этот вопрос. Для разрешения такого парадокса надо рассматривать не взаимодействия массы корабля с некими силами инерции, а взаимодействие поля массы корабля с полем массы Галактики, которое проявляется мгновенно при изменении скорости, как мгновенно и ощутимо проявляется взаимодействие полей двух магнитов, сближаемых руками человека. Это взаимодействие можно и нужно рассматривать как при равномерном и прямолинейном движении, так и при ускорении и замедлении движения. Гравитационное поле привязано к телу и неотъемлемо так же, как магнитное поле к магниту. Гравитационное поле Галактики, как и любое другое физическое поле, должно обладать энергией. Можно предположить, что энергия, затраченная на маневры корабля, уходит на увеличение энергии и напряжённости поля в ближайших окрестностях корабля. Если это так, то физикам надо постараться найти способ как не отдавать энергию полю, а извлекать её из этого поля. Тогда человечество получит неиссякаемый источник энергии для космических полётов, а может быть и для других, более утилитарных целей. Такой подход к разрешению красного смещения, позволяет подойти и к разрешению причины инерции, а не констатировать её как факт. Сила инерции есть проявление энергии связи гравитационного поля тела с гравитационным полем окружающего пространства. Недаром Эрнст Мах говорил о неких пружинах, удерживающих тело в пространстве. При равномерном и прямолинейном движении тела в равномерном гравитационном поле величина энергии связи постоянна. Эта величина изменяется при изменении скорости и направления движения тела и это требует затрат энергии. При таком подходе и само тяготение между телами можно объяснить взаимодействием их гравитационных полей. А это, как говорят одесситы, две большие разницы. Только рассмотрение взаимодействия гравитационных полей Земли и Луны, объясняет приливные явления в гидросфере Земли. Только так можно объяснить одновремённое наличие двух приливных волн в гидросфере Земли от влияния Луны. Ведь, строго говоря, по закону тяготения Ньютона, приливная волна должна быть одна, только на стороне Земли обращённой к Луне. Даже грубые расчёты на основе закона тяготения Ньютона показывают, что кубический метр водной поверхности океана, на стороне Земли обращённой к Луне, теряет в весе 3,51 грамма и приливная волна на этой стороне обоснована. На противоположной же стороне Земли кубометр водной поверхности прибавляет в весе 3,29 грамма, так как векторы сил Земли и Луны, действующие на этот кубометр, совпадают по направлению и на этой стороне должен бы быть отлив, что не отвечает действительности. При взаимодействии гравитационных полей, линии величины напряжённости Луны и Земли, параллельны на стороне Земли, обращённой к Луне и на обратной стороне. Параллельные величины линий напряжённости складываются и увеличивают общую напряжённость в этих точках, что и вызывает одновремённо две приливные волны на планете Земля. В местах отливных волн, линии величины напряжённости полей Земли и Луны перпендикулярны и не вызывают увеличения напряжённости поля Земли в этих точках. Вращение Луны вокруг Земли не есть вечное падение мимо Земли. Это просто движение по круговой линии одинаковой напряжённости поля Земли. Пересечение линии напряжённости требует затрат энергии и в случае эллипсности орбиты движущегося тела, пересекающего линии напряжённости меньшей величины, тело отдает энергию полю и теряет скорость. В дальнейшем, достигнув точки афелии орбиты, тело начинает получать затраченную энергию от поля и возвращается на круги своя. Теперь представим, что объект, движущийся по эллипсу, получает от поля не всю затраченную энергию. Какая-то доля энергии остаётся в поле в виде запаса или в виде затраты энергии на какую-то, пока неизвестную нам, работу. При каждом витке объект будет терять энергию. Это будет продолжаться до тех пор, пока орбита не станет круговой. С этого момента поле объекта перестанет обмениваться энергией с окружающим гравитационным полем и объект получит стабильную круговую орбиту. Окружающее объект гравитационное поле само производит работу по преобразованию эллипса орбиты объекта в круговую орбиту, пользуясь отнятой у объекта энергией. Не потому ли подавляющее большинство орбит объектов Солнечной системы являются круговыми? Может быть, прецессия орбиты Меркурия и есть работа гравитационного поля Солнца по преобразованию его орбиты из эллипса в круг. Должно быть, масса Меркурия попала в сферу влияния Солнца много позже остальной массы системы и работа по созданию её круговой орбиты ещё не закончена. Да и само Солнце, вместе со всеми звёздами, движется вокруг центра Галактики по круговой орбите. Видимо, при рождении Галактики, гравитационное поле проделало большую работу при превращении хаотического движения материи, в упорядоченное круговое движение вокруг её центра. Хаотическое движение материи можно представить как большое количество орбит с эл- липсом, по которым вращались отдельные многочисленные части матери вокруг сформировавшегося центра Галактики. 17.12.2016. Амельчук А. Ф.