Статьи

Дополнения к концепции Большого взрыва

Нижеизложенная схема устройства Вселенной не претендует на законченность и полную корректность. Это – не более чем взгляд на проблемы космогонии со стороны дилетанта. Автор является профессионалом в области биологии, полупрофессионалом в области математики (образование – биологический факультет и факультет прикладной математики Ленинградского государственного университета). В астрономии автор не более чем любитель. Вместе с тем экскурс в астрономию в данном случае не совсем случаен. Самые важные проблемы биологии – происхождение жизни, возможность панспермии, влияние Солнца на биосферу – так или иначе, требуют синтеза биологических и астрономических знаний. К тому же, взгляд дилетанта хотя и не всегда бывает правильным, но порой стимулирует работу профессионалов. Классический пример – К.Э.Циолковский. Этот мыслитель не имел научного образования и, по сути, не давал законченных решений тех серьезных научных задач, за которые брался. Однако его мысли стимулировали многих выдающихся ученых, создавших реальные научные парадигмы и решавших грандиозные технические задачи. Среди них – такие гиганты, как Л.А.Чижевский, С.П.Королев.
Итак, переходим к наброску о строении вселенной и природе гравитации. Изложим исходные положения и сформулируем вопросы.
1. Природа гравитации наукой не объяснена, хотя некоторые ее свойства описываются с высокой степенью точности, и эти описания обладают предсказательной силой. Действительно, какими нитями притягиваются тела, не имеющие физического контакта? Зато природа отталкивания и давления объясняется гораздо лучше. Может, и в основе гравитации лежит не притяжение, а отталкивание?
2. Скорость распространения гравитационных сил во Вселенной во много раз превышает скорость света. Возможно, она равна бесконечности, хотя это не доказано.
3. Вселенная бесконечна, что явствует из логических выкладок мыслителей еще античного периода. Однако, Наша Вселенная, т.е. область Вселенной, доступная нашим органам чувств и приборам, конечна. Если бы это было иначе, в каждой точке неба находилась бы звезда. Точнее, бесконечное количество звезд. Ночное небо было бы ярко-белым. Однако оно, как известно, черное. Имеются хотя и приближенные, но достаточно продуманные оценки истинных размеров Нашей Вселенной. Например, они даны в работах известного астронома и популяризатора ХХ в. Ф.Ю.Зигеля (Неисчерпаемость бесконечности, М., ДЛ, 1984). Объем Нашей Вселенной составляет 1070 кубических километров. Общая масса в 1023 раз больше массы Солнца. Количество звездных систем составляет примерно 1012. Величины эти конечно, огромны и далеко выходят за рамки нашего обыденного сознания. Но все же они в бесконечное число раз меньше бесконечности.
4. Фиксируемая нами материя – ничтожная часть всей Вселенной. Основа ее – так называемая Темная Материя, которая нами не наблюдается, но угадывается по косвенным признакам.
5. Одна из наиболее проработанных космогонических концепций – концепция Большого взрыва. Выдвинута была в 1922 г. советским физиком А.А.Фридманом, а детально проработана и математически описана американским физиком русского происхождения Г.Гамовым. Основой для создания концепции стало неподтвержденное поныне мнение астрономов, что все галактики разбегаются. По мнению Фридмана, Гамова и их последователей – сторонников концепции Большого Взрыва, Наша Вселенная возникла 15 миллиардов лет назад. Тогда она имела размер протона! Плотность составляла 1093 г/см 3. Температура ее составляла 1070 градусов. Представить эти величины обыденным сознанием невозможно. Из этого состояния Наша Вселенная стала расширяться. Спустя одну десятитысячную долю секунды плотность упала до 1014 г/см 3. Появились первые элементарные частицы. Когда возраст Нашей Вселенной достиг трети секунды, плотность снизилась до 107 г/см 3, температура до 30 миллиардов градусов. За три с половиной минуты размеры Нашей Вселенной увеличились почти с нуля до 40 световых лет (Д.Силк, Большой взрыв, М. Мир, 1982).
6. Гипотеза Большого Взрыва интересна, и, в какой-то мере, конструктивна. Но она не приобрела ранг теории и содержит в себе слишком много непроверяемых моментов. Согласно принципу относительности Пуанкаре и Лоренца, максимальная скорость физического перемещения в пространстве – скорость света. Почему на ранней стадии развития Нашей Вселенной разбегание материи происходило на много порядков быстрее скорости света? Ответа нет. Согласно мнению таких авторитетных физиков ХХ в. как Н.А.Козырев, А.Д.Сахаров, Наша Вселенная пульсирует, то уменьшаясь, то увеличиваясь. Эту идею тоже нельзя ни подтвердить, ни опровергнуть на современном уровне знаний. Поэтому это даже не гипотеза, а лишь предположение. Наконец, многие ученые считают, что разбегание галактик – кажущийся феномен, и в целом размеры Нашей Вселенной стабильны. Все это заставляет относиться к идее расширяющееся Вселенной как к одной из возможных гипотез, которая не исключает иные взгляды на мир. Но все вышеперечисленные космологические соображения и концепции достаточно глубоко проработаны и должны быть учтены при создании любых космологических схем.

Перейдем к изложению нашей концепции – предположения. Не будем называть ее громким словом «гипотеза». Гипотеза предполагает возможность проверки. Я такой возможности пока не вижу. Может кто-то из читателей предложит вариант проверки.
В принципе, идея о том, что гравитация суть не притяжение, а отталкивание, не нова. В 1690 г. швейцарский математик Николас Фатио де Дуилье предложил кинетическую теорию гравитации, которая давала механическое объяснение формулам Ньютона. Полвека спустя, в 1748 г. эту теорию уже на новом уровне развил другой швейцарский ученый Жорж Луи де Саж. В 19 веке эти работы получили новое звучание в связи с созданием кинетической теории газов. И все же эти концепции не являются принятыми в современной физике. В том числе и потому, что единица гравитационного потока – гравитон – до сих пор не найден. Не совсем понятно, как эти концепции можно увязать с космогоническими воззрениями ХХ в. Впрочем, и представления Ньютона не совсем адекватно вписываются в современную космогонию. Попробуем наметить пусть синтеза всех вышеупомянутых парадигм.
Вселенная заполнена Темной Материей, которая, простирается, возможно, бесконечно. Она имеет огромную плотность и генерирует поток гравитации. В химическом отношении она должна состоять из водорода как первичного элемента. В континууме Темной Материи иногда возникают полости. Одна из них – Наша Вселенная. Отдаленный аналог – возникновение кавитационных пузырей в воде. Как известно, в таком пузыре нет абсолютного вакуума, имеются водяные молекулы, но их плотность ниже, чем в окружающем пространстве. Эти молекулы могут образовывать небольшие временные капли. Аналогично, когда Наша Вселенная возникла как «псевдокавитационный» пузырь в континууме Темной Материи, материальные частицы стали группироваться в галактики, звезды, планеты. В этих системах шел ядерный синтез с выделением энергии, водород перегорал в гелий и другие элементы. Гравитационное поле излучается всей материей Вселенной. В первую очередь – темной, как основой Вселенной. Так же как электромагнитное поле дробится на кванты, гравитационное состоит из отдельных частиц – гравитонов. Их сущность обсуждать не берусь. Поток гравитонов идет ото всей внутренней поверхности шара, ограничивающего Нашу Вселенную. Скорость этого потока, возможно, превышает скорость света. В качестве отдаленной аналогии можно представить полый шар, внутренняя поверхность которого испещрена дырами, из коих идет поток воздуха. Как уже отмечалось, давление легче объясняется физически, чем притяжение. Поэтому этот поток и оказывает давление на материальные тела внутри шара. Известные физические потоки ослабевают пропорционально квадрату расстояния. Иное дело в замкнутом шаровидном пространстве. Здесь идет концентрация потока по направлению к центру, компенсирующая затухание. Значит, в принципе отдельное материально тело может испытывать приблизительно равное гравитационное давление со всех сторон от стен шара, отдаленных на немыслимо большое расстояние. Поток гравитонов, как и всякий физический поток, экранируется большой массой. Если в относительно близости оказываются два крупных тела, они взаимно загораживают потоки гравитонов. Соответственно, между телами возникает зона ослабления гравитационного потока. Наружная составляющая потока приводит ко взаимному сближению тел. Этим и объясняется суть закона всемирного тяготения Ньютона:

F = γ M1 M1 / R2

Где γ – гравитационная постоянна, M1 M1 - массы взаимодействующих тел, R2 - квадрат расстояния между телами. Но тела, подчеркиваем, не притягиваются. Их сближает гравитационный поток от темной материи. Знаменитое ньютоновское яблоко падало на Землю не из-за тяготения Земли, а из-за давления гравитационного потока, который сверху был интенсивным, а снизу ослаблялся массой Земли. Эта схема полностью вписывается в уравнение Ньютона – гравитация прямо пропорциональна массе тел и обратно пропорционально расстоянию между ними. Взаимное вращение тел при сохранении расстояния не меняет силу гравитации, поскольку она определяется потоком, равномерно излучаемом внутренней поверхностью «псевдокавитационного» шара. Если тела исходно двигались, они будут находиться в состоянии взаимного вращения, при котором центробежная сила уравнивается гравитацией. Если тела двигались со скоростью недостаточной для формирования заметной центробежной силы, они должны соединиться, выделив при этом кинетическую энергию. И то и другое в Нашей Вселенной происходит сплошь и рядом.
По мере роста «псевдокавитационного» шара должно происходить уплотнение окружающей его Темной Материи. Это может привести к схлопыванию соседних шаров-пузырей, если таковые имеются. Таким образом – Вселенная это ни что иное, как континуум Темной Материи, в котором время от времени образуются полости. Одна из них – Наша Вселенная, где действуют уже известные нам законы физики, и может возникать жизнь.

Supplement to the concept of the Big Bang (the question of the nature of gravity)

Underwritten scheme of the universe does not pretend to completeness and correctness of the total. This is - no more than look at the problems of cosmogony of the amateur. The author is a professional in the field of biology, semi in the field of mathematics (education - Faculty of Biology, Faculty of Applied Mathematics at Leningrad State University). In astronomy, the author of no more than an amateur. However, the excursion to astronomy in this case is not entirely accidental. The most important problems of biology - the origin of life, the possibility of panspermia, the influence of the sun on the biosphere - one way or another, require the synthesis of biological and astronomical knowledge. Besides, look at the amateur and not always correct, but sometimes stimulates the work of professionals. The classic example - Konstantin Tsiolkovsky. This thinker had no scientific education and, in fact, did not give complete solutions to the serious scientific problems for which undertook. However, his ideas have stimulated many outstanding scientists who have created real scientific paradigm and decisive grand technical challenges. Among them - such giants as L.A. Chizhevsky, S.P. Korolev.
So, go to the outline of the structure of the universe and the nature of gravity. We present assumptions and formulate questions.
1. The nature of gravity is not explained by science, although some of its properties are described with high accuracy, and these descriptions have predictive power. Indeed, what attracted threads of the body without physical contact? But the nature of the repulsive and the pressure due to much better. Maybe gravity is at the heart not the attraction, and repulsion?
2. The velocity of propagation of gravitational forces in the universe is many times the speed of light. Perhaps it is infinite, although it is not proven.
3. The universe is infinite, as is clear from logical calculations thinkers more ancient period. However, our universe, ie of the universe, available to our senses and instruments, is finite. If it were otherwise, every point in the sky was the star. More precisely, an infinite number of stars. The night sky would be bright white. However, it is known to be black. There are though approximate, but quite thoughtful assessment of the true dimensions of our universe. For example, they are in the works of the famous astronomer and popularizer of the twentieth century. F. J. Ziegel (Inexhaustible infinity, Moscow, 1984). The volume of our universe is 1070 cubic kilometers. The total mass of 1023 times the mass of the Sun. The number of stellar systems is approximately 1012. The values of these of course, are enormous and far beyond our ordinary consciousness. Yet they are an infinite number of times less than infinity.
4. Apparent us matter - a tiny part of the whole universe. The basis of it - the so-called dark matter, which we have not observed, but guess from indirect evidence.
5. One of the most developed cosmogonic concepts - the concept of the Big Bang. Was launched in 1922, the Soviet physicist A. Friedman, a detailed and mathematically described by the American physicist G. Gamow Russian origin. The basis for the creation of the concept was still unconfirmed opinion of astronomers, that all the galaxies scatter. According to Friedman, Gamov and their followers - proponents of the Big Bang, our universe began 15 billion years ago. Then it was the size of a proton! Density was 1093 g / cm 3. Its temperature was 1070 degrees. Present these values everyday consciousness is impossible. From this state, our universe began to expand. After one ten-thousandth of a second density has fallen to 1014 g / cm 3. There were first the elementary particles. When the age of our universe has reached a second third of the density decreased to 107 g / cm 3, temperature up to 30 billion degrees. For three and a half minutes the size of our universe grew from almost zero to 40 light years (D. Silk, The Big Bang, Mir, 1982).
6. Big Bang hypothesis is interesting, and, to some extent, is constructive. But she has not acquired the rank of the theory and contains too much unchecked moments. According to the principle of relativity of Poincare and Lorentz, the maximum speed of physical movement in space - the speed of light. Why in the early stages of development of our universe of matter divergence occurred at many orders of magnitude faster than the speed of light? There is no answer. According to such respected physicists of the twentieth century. as Kozyrev, Andrei Sakharov, Our Universe is pulsating, then decreasing, then increasing. This idea also can be neither verified nor disproved at the present level of knowledge. Therefore, it is not even a hypothesis, but only a guess. Finally, many scholars believe that the recession of galaxies - the apparent phenomenon, and in general the size of our universe stable. All of this leads to the idea of an expanding universe as one of the possible hypotheses, which does not exclude other views on the world. But all of these cosmological ideas and concepts developed and deep enough to be considered in the creation of any cosmological scheme.

Let us turn to the presentation of our vision - the assumption. Let's not call it loud with the word "hypothesis". The hypothesis suggests the possibility of verification. I'm such a possibility can not see. Can someone suggest readers check option.
In principle, the idea that gravity is not the essence of attraction and repulsion is not new. In 1690, Swiss mathematician Nicolas Fatio de Duilio suggested a kinetic theory of gravity, which provided a mechanical explanation of the formulas of Newton. Half a century later, in 1748, this theory has developed a new level of another Swiss scientist Georges Louis de Sage. In the 19th century, these works have received a new meaning in connection with the creation of the kinetic theory of gases. Yet these concepts are not accepted in modern physics. In part because that unit gravity flow - the graviton - still not found. Not entirely clear how these concepts can be linked with cosmogonic views of the twentieth century. However, the presentation and Newton do not adequately fit into modern cosmogony. Let's try to identify all of the above let synthesis paradigms.
The universe is filled with dark matter, which extends, perhaps indefinitely. She has great density and generates a flow of gravity. Chemically, it must consist of hydrogen as a primary element. In the continuum Dark Matter sometimes have cavities. One of them - our Universe. Remote analog - the emergence of cavitation bubbles in water. As we know, this bubble is not a perfect vacuum, there are water molecules, but their density is lower than in the surrounding area. These molecules can form small temporary drop. Similarly, when our universe came into being as a "psevdokavitatsionny" bubble in the continuum of Dark Matter, the material particles are grouped into galaxies, stars and planets. In these systems, nuclear fusion was the release of energy, hydrogen is burned out in helium and other elements. The gravitational field is emitted by all matter of the universe. In the first place - as dark as the foundation of the universe. Just as the electromagnetic field is divided into quanta of the gravitational consists of individual particles - gravitons. Their nature will not undertake to discuss. The flow of gravitons is mapping the entire inner surface of the ball, limiting our universe. The velocity of this flow may exceed the speed of light. As a distant analogy can be a hollow sphere whose inner surface is riddled with holes, from which comes the air flow. As already noted, the pressure is explained physically easier than an attraction. Therefore, this stream and puts pressure on material bodies in the world. Known physical flows diminish in proportion to the square of the distance. Not so in a closed globular space. Here is the concentration of flow towards the center compensates for attenuation. Hence, in principle, a separate body of material may have roughly equal gravitational pressure from all sides of the ball off the walls, on the remote unthinkable a great distance. The flow of gravitons, as well as any physical flow, screened a large mass. If the relative proximity are two large bodies, they are mutually obstruct flow of gravitons. Accordingly, between the bodies of a zone of weakening of the gravitational flow. The outer component of the flow leads to the convergence of bodies. This explains the essence of Newton's law of universal gravitation:

F=γM1M2/R2

Where γ - the gravitational constant, M1 and M2 - masses of interacting bodies, R2 - square of the distance between the bodies. But the body, stress is not attracted. Brings them together by gravitational flow of dark matter. Newton's famous apple fell to the ground not because of gravity, and because of pressure from gravity flow, which was top heavy and bottom-attenuated mass of the Earth. This scheme is fully integrated into the equation of Newton - gravity is directly proportional to the mass of bodies and inversely proportional to the distance between them. The relative rotation of the body while maintaining the distance does not change the force of gravity, since it is determined by the flow evenly radiated inner surface "psevdokavitatation" ball. If the body initially moving, they will be in a state of mutual rotation, in which the centrifugal force of gravity is equalized. If the bodies were moving at a speed sufficient for the formation of appreciable centrifugal force, they have to connect by selecting with the kinetic energy. Both in our universe happens all the time.
With the growth of "psevdokavitatation" the ball must be sealing the surrounding dark matter. This can lead to a collapse of adjacent balloon bubbles, if any. Thus - the universe is nothing but a continuum of Dark Matter, which from time to time formed cavity. One of them - our universe, where there are already known laws of physics, and life can occur.