С О Ц И Н Т Е Г Р У М

Анализ полученных решений.

Характерные особенности поведения функций a(t); H(t) и T(t) показаны на нижеприведённых диаграммах.

Верхняя диаграмма - параметр Хаббла Н(t),
Средняя диаграмма - масштабный фактор a(t),
Нижняя диаграмма - неоднородное время T(t).

===========================================================================
Модель Мира с постоянной плотностью энергии и положительной кривизной (К = 1):



===========================================================================
Модель Мира с постоянной плотностью энергии и отрицательной кривизной (К = -1):



Графики в условных единицах. На нижних графиках изображены функции физического времени T(t;t0) при разных значениях t0.
======================================================================

I. Модель с положительной кривизной. Основные свойства.

1) Решение без сингулярностей. Минимальное значение масштабного фактора a min = a0 * КОРЕНЬ(B/A) - подробности и принятые обозначения смотри в предыдущем сообщении. Минимальное значение достигается в момент
t1 = t0 + (1/КОРЕНЬ(A)) * Ln(q0) < t0;

(q0 - разное для пространства с К = 1 и К = -1 - смотри в предыдущем сообщении)

2) При t < t1 масштабный фактор уменьшается, физическое время замедляется и параметр Хаббла отрицательный.
При t > t1 масштабный фактор растёт, физическое время ускоряется и параметр Хаббла положительный.

3) В любой момент t0 Мир имеет конечный объём - существует нижняя и верхняя границы физического времени, а значит, существует верхняя граница расстояний от точки наблюдения до наблюдаемых тел:
T min = t0 - (Pi * a0/c - 2 * a0/c * Arctg(q0))
T max = t0 + 2 * a0/c * Arctg(q0)
R max = c * (t0 - T min)

4) Функция неоднородного времени T(t) определена при всех значениях t. Отсутствует какая-либо выделенная точка на оси однородного времени, где физические или геометрические величины теряют смысл (сингулярности). Но существует точка t1, в которой параметр Хаббла обращается в ноль.

======================================================================
I. Модель с отрицательной кривизной. Основные свойства.

1) Функция физического времени T(t) определена при t > t1. Однако это не означает существование какого-то выделенного момента по оси физического (неоднородного) времени T, так как t = t1 - асимптота функции T(t) и T уходит на минус бесконечность при приближении t к t1.

2) Мир с К = -1 имеет бесконечный объём, так как нет конечной границы расстояний от точки наблюдения то наблюдаемых тел.

3) Параметр Хаббла положительный и убывает со временем.

4) Масштабный фактор растёт, физическое время ускоряется. Есть особая точка t = t1, в которой масштабный фактор обращается в ноль, но эта точка отодвинута в бесконечно удалённое прошлое по оси физического времени T. Поэтому физическая сингулярность отсутствует в любой момент времени, отодвинутый на КОНЕЧНЫЙ отрезок физического времени от текущего момента t0.

=============================================================
Выбор модели, которая соответствует нашему Миру, определяется поведением функции H(t) - зависимостью параметра Хаббла от времени. Если Н(t) убывает, то кривизна отрицательная и Мир имеет бесконечный объём. Если Н(t) растёт, то кривизна положительная и Мир имеет конечный объём.

С эстетической точки зрения трёхмерный Мир положительной кривизны кажется более совершенным. (Двумерным Миром положительной кривизны является сфера). Можно ожидать, что прогресс наблюдательной астрономии позволит надёжно определить, растёт или уменьшается параметр Хаббла, что дало бы возможность сделать окончательный вывод о кривизне пространства Мира, в котором мы живём.

В этой космологии Мир имеет определённую положительную (К = 1) или отрицательную (К = -1) НЕ меняющуюся во времени пространственную кривизну. Радиус пространственной кривизны равен константе ao. "Расширение пространства" отсутствует, но при этом физическое время не однородное. Скорость течения физического времени относительно однородного времени меняется и определяется динамикой масштабного фактора а(t). Обе модели свободны от физических сингулярностей.

===========================================================================
"А где же Большой Взрыв?" - спросят, быть может, приверженцы "стандартной космологии".
"Из Ваших графиков не видно, когда он произошёл".

"А его просто не было".
"Как?"
"Да так - не было и всё. Бог не подрывник, а Созидатель и Ему вовсе ни к чему было устраивать "Большой Взрыв", чтобы выстроить Мироздание".

Мир в новой космологии динамичен, а пространство статично. Вся динамика исходит из свойств времени. Неоднородность физического времени определяет его направленность и необратимость (стрелу времени). Неоднородность времени ответственна за поддержание Вселенной в состоянии далёком от термодинамического равновесия, что обеспечивает протекание процессов роста упорядоченности, организации и сложности форм материи. Мир становится всё более сложным, гармоничным и красивым именно благодаря неоднородности физического времени. В таком Мире хочется жить. У него есть будущее.
=============================================================================

P.S. При испольовании материалов Форума ссылка обязательна.

О парадоксах гипотезы "большого взрыва".
Некоторые материалы на русском языке:

1) Выдержка из книги д - ра Гитта Stars and their Purpose: Signposts in Space
http://www.answersingenesis.org/ru/arti ... Mark_1_5_1

2) Сайт "Большие проблемы большого взрыва"
http://www.goldentime.ru/Big_Bang/12.htm
http://www.goldentime.ru/Big_Bang/18.htm

Зависимость параметра Хаббла от времени.

Результаты измерений параметра Хаббла собраны и проанализированы в статье:
David G. Russel
The Ks-band Tully-Fisher Relation – A Determination of the Hubble Parameter from 218 ScI Galaxies and 16 Galaxy Clusters, J. Astrophys. Astr. (2009) 30, (93 – 118).
http://www.google.ru/url?sa=t&source=we ... POmVjG41oA

Данные о зависимости параметра Хаббла от расстояния до источника приведены на стр. 106 в Таблице 7.

Расстояние (Мпс) ------------- Параметр Хаббла ((км/сек) : Мпс)
120 – 139,9 --------------------------- 79,5 – самые старые из наблюдаемых объектов.
100 – 119,9 --------------------------- 82,1
80 – 99,9 ------------------------------ 86,5
60 – 79,9 ------------------------------ 83,3
40 – 59,9 ------------------------------ 82,9 – самые молодые объекты

(Увеличению мирового времени объекта соответствует уменьшение его расстояния до наблюдателя).

Рост параметра Хаббла в интервале времени, соответствующем уменьшению расстояний от 139,9 до 80 Мпс сменяется понижением параметра Хаббла в более позднюю эпоху, соответствующую уменьшению расстояний от 80 до 40 Мпс. Рост (уменьшение) параметра Хаббла соответствует пространству с положительной (отрицательной) пространственной кривизной в наших моделях с постоянной плотностью энергии.

Ясно, что модель с постоянной и одинаковой во всём пространстве плотностью энергии является упрощённым описанием Мира. Можно предположить, что разные части пространства имеют разную среднюю плотность и, возможно, разную пространственную кривизну. По аналогии с уже рассмотренными моделями, можно предположить, что в тех областях пространства, где кривизна положительная, параметр Хаббла будет расти, а там, где кривизна отрицательная, параметр Хаббла будет уменьшаться. Более строгие выводы можно сделать лишь после построения модели с постоянной во времени, но неодинаковой по пространству плотностью распределения энергии.

Воображаемый Диалог между сторонником теории "Большого Взрыва" и сторонником "Новой Космологии".

Попробуем представить, как мог бы протекать Диалог между сторонниками стандартной ("Большой Взрыв") и Новой Космологии (статическое пространство с неоднородным временем).
Форма Диспута удобна тем, что даёт общее представление о Теме без углубления в детали.


Проблемы теории "Большого Взрыва" хорошо известны и сформулированы не один раз многими известными учёными - физиками, астрофизиками, астрономами (ссылки см. в предыдущих сообщениях).

"Новая космология" опирается на идеи статичности пространства и динамичности истинного физического времени. В рамках "новой космологии" "большого взрыва" никогда не было, а развитие Вселенной связано НЕ с "расширением пространства", а с изменением скорости течения физического времени. Динамика масштабного фактора, описываемая уравнениями Фридмана, определяет динамические свойства физического времени, а не "расширение пространства".

=======================================================================
Диспут (часть первая).

Сторонник теории Большого Взрыва (СБВ):
"Есть закон Хаббла. Разве он не доказывает математически, что Вселенная расширяется?"

Сторонник "Новой Космологии" (СНК):
"То, что астрономы наблюдают - это сдвиг линий спектров удалённых галактик в красную область спектра, но этот факт вовсе не доказывает, что галактики "разбегаются" и "Вселенная расширяется". Это лишь определённая интерпретация фактов, логическая схема и не более".

СБВ:
"Любое объяснение - логическая схема. Теория большого взрыва объясняет закон Хаббла. А "новая космология" - объясняет его или нет?

СНК:
"Причиной сдвига линий спектров в красную область является неодинаковость течения физического времени в разные эпохи. Поэтому периоды световых волн от одинаковых источников, испускающих свет в разные эпохи, будут не одинаковы в момент наблюдения, так как период волны, испущенной в прошлом, мы будем измерять часами, тикающими в настоящий момент (момент наблюдения). Период световой волны из "прошлого", измеренный в текущем времени, будет казаться больше, соответственно и длина этой волны будет тоже больше, то есть линии спектра окажутся смещёнными в красную область. Чем дальше галактика, тем более "прошлая" она по отношению к текущему моменту времени, тем больше будет период приходящей световой волны (измеренный в текущем времени), тем больше окажется сдвиг линий в красную область спектра. Это можно показать и с помощью формул - вывести "закон Хаббла", исходя из концепции неоднородного времени. Если время однородно, то частота световой волны со временем не меняется. Но если время не однородно, то это уже не так. Одному и тому же периоду волны, измеренному в однородном времени, соответствуют разные периоды волны, измеренные в неоднородном времени, а значит и разные частоты. В "новой космологии" истинное физическое время не однородно и доказательством этого является закон Хаббла".

СБВ.
"Весьма спорное объяснение. Почему Вы решили, что время не однородно? Разве для такой гипотезы есть какие-то основания? Ведь если бы время было не однородно, то не выполнялся бы закон сохранения энергии. Не станете же Вы утверждать, что закон сохранения энергии нарушается?"

СНК:
"Мы привыкли верить, что закон сохранения энергии нерушим. Но так ли это? Нам кажется, что наша вера в закон сохранения энергии надёжно подкреплена экспериментами, но все наши эксперименты - это наблюдения за физическими процессами малой длительности. А при малых длительностях отклонения истинного времени от однородного совершенно ничтожны - так что "нарушений закона сохранения энергии" мы можем просто не замечать - и не потому, что их нет, а потому, что их величина лежит далеко за пределами точности наших приборов. Если же мы рассмотрим физические процессы большой длительности или явления космического масштаба - такие, например, как излучение звёзд, то малые "нарушения" закона сохранения энергии, складываясь, могут дать вполне заметный эффект, и значит, мы должны тогда их учитывать".

СБВ:
"Энергия не может возникать из ничего. Где источник прироста (нарушений) энергии? Где источник дополнительной энергии? Время - это только форма упорядочения событий, а энергия всегда связан с материей".

СНК:
"Из объяснения закона Хаббла в "новой космологии" ясно, что энергия фотонов увеличивается со временем. То есть закон Хаббла - это прямое подтверждение нарушения закона сохранения энергии. Период уменьшается, частота растёт - значит энергия фотонов становится больше. Фотоны, испущенные в прошлом, имеют меньшую частоту, чем фотоны, испущенные таким же источником в настоящий момент - отсюда и "красный сдвиг". Но Вы правы, говоря о том, что должен быть источник энергии. Это - нулевые колебания вакуума. Энергия виртуальных частиц, рождающихся в вакууме, недоступна, если время однородно, но, благодаря неоднородности времени, она извлекается и получает форму обычной материи. Идея о возможности нарушения закона сохранения энергии была выдвинута в 1932 Ландау, после его бесед с Нильсом Бором. И даже после открытия нейтрино, когда проблема утечки энергии при бета распаде была решена, даже после этого (не сразу и явно неохотно) великие физики отказались от этой концепции. В последние 20 лет эту идею высказали многие. Игорь Соколов предложил связать излучение квазаров с высвобождением энергии Казимира. Ла Виолетте провёл оценочные расчёты и показал, что излучение космических тел можно объяснить нарушением закона сохранения энергии, притом настолько малых, что такие нарушения лежат за пределами точности современных приборов".

СБВ.
"Значит, по-вашему, неоднородность времени - это как бы условие высвобождения энергии нулевых колебаний вакуума?"

СНК.
"Верно"

СБВ.
"И как же это происходит? Как неоднородность времени "высвобождает" энергию нулевых колебаний?"

СНК.
"Детали пока не ясны, потому что этот процесс плохо изучен и экспериментально, и теоретически. Процесс извлечения энергии нулевых колебаний вакуума происходит лишь в тех областях пространства, в которых есть обычная материя. В этих областях часть нулевых колебаний вакуума гасится вследствие существования граничных условий, создаваемых материей, и поэтому энергия нулевых колебаний в данной области, когда материя там есть, отличается от энергии нулевых колебаний в той же области, но когда материи там нет. Разность этих энергий - конечная величина, которую называют энергией Казимира. Уменьшение энергии Казимира приводит к высвобождению части энергии нулевых колебаний вакуума - например, к излучению реальных фотонов. Этот эффект предсказал Игорь Соколов. Он же привёл и некоторые оценочные формулы для расчёта высвобождаемой при этом энергии.
То есть, понижение энергии Казимира данной области пространства приводит к извлечению энергии нулевых колебаний вакуума. К сожалению, теории объёмного эффекта Казимира пока нет, но предварительный анализ показывает, что она должна зависеть от плазменной частоты материи, находящейся в рассматриваемой области пространства. А плазменная частота будет меняться, если время не однородно. Поэтому будет меняться (уменьшаться) и энергия Казимира, а значит часть энергии нулевых колебаний будет при этом извлекаться - принимать форму энергии обычной материи. Оценочные расчёты показывают, что рост плазменной частоты будет уменьшать энергию Казимира и высвобождаемая энергия будет высвобождаться."

СБВ.
"Придумать и нафантазировать можно всё что угодно. Вы пробовали провести какие-то расчёты, опираясь на идею о неоднородности времени?"

СНК.
"Да. Была построена модель излучения звёзд, в которой предполагается, что причина свечения звёзд - это неоднородность времени. В этой модели звёзды содержат внутри себя "ядра" высокой плотности (плотность такая же, примерно, как у ядер атомов). Предположив, что массовые доли ядер у всех звёзд одинаковы и найдя для "ядер" решения уравнений Толмена-Опенгеймера-Волкова, можно вывести теоретическую зависимость "масса-светимость", которая хорошо воспроизводит фактическую светимость для звёзд средней и нижней части главной последовательности".

СБВ.
"Да, модель интересная. Но в ней Вы просто подгоняете свои расчёты под факты. Вы выбираете параметры модели так, чтобы получалась наблюдаемая зависимость".

СНК.
"Да, модель содержит зависимость от двух параметров, но при этом расчётной в этой модели оказывается константа уравнения состояния вырожденного вещества "ядра", а она, странным образом, получается как раз такой, какой и должна быть теоретически, исходя из предположения, что эти ядра действительно есть внутри звёзд. Вряд ли это просто случайное совпадение".

СБВ.
"Многие звёзды содержат "ядра" - красные гиганты, например. И у Солнца есть ядро. Но почему Вы решили, что "ядра" имеют такую огромную плотность? Разве для этого есть какие-то указания, наблюдения?"

СНК.
"Японский физик Оливер Мануэль на основе данных о распространённости химических элементов в солнечной системе пришёл к выводу, что эти данные можно объяснить, предположив, что Солнце образовалось на ядре взорвавшейся сверхновой звезды. А результатом взрыва сверхновых бывает либо образование нейтронной звезды, либо чёрная дыра. Так что внутри Солнца - остаток от взрыва сверхновой - ядро с плотностью нейтронной звезды".

СБВ.
"У гипотезы Мануэля мало сторонников".

СНК.
"У новых истин часто бывает мало сторонников. Такова судьба новых истин".

СБВ.
"Зачем вообще придумывать новые космологии, когда уже есть хорошо разработанная, проверенная временем и принятая подавляющим большинством учёных модель Мира. Ведь Вы же не будете спорить, что модель Большого Взрыва сейчас принята подавляющим большинством учёных? Ну а те, кто её оспаривают, - ведь так всегда было, всегда находятся "недовольные", по разным причинам".

СНК.
"Я бы сказал, что "недовольных" с каждым годом становится всё больше. Недавнее обращение физиков в журнале New Scientist против установившейся в научном мире монополии сторонников теории Большого Взрыва - пример показательный. Сто лет назад такое было просто немыслимо. Другой, совсем свежий скандал - так называемый "климат-гейт", где учёных поймали за руку на намеренных фальсификациях. Наука сейчас - это не только "поиск Истины", но ещё идеология и бизнес - целая индустрия, обслуживающая интересы политиков, корпораций и ряда очень влиятельных организаций, ведущих в мире свою большую игру. Если возможной оказалась мистификация "климат гейт" в климатологии, то кто может поручиться, что нечто подобное не может быть и в других областях науки? Наше время - это время имиджа, рекламы, брендов, раскрутки и всякого рода спекулятивных пузырей. Пузыри можно надувать не только на биржах, но и в головах у людей, внушая им ложные идеи и представления о Мире."

СБВ.
"Вы преувеличиваете. Хотя перегибы такие возможны, но в области точных наук - например, в физике, - всегда есть возможность проведения независимой проверки, экспертизы, точных расчётов. Цифры - упрямая вещь. Теория Большого Взрыва надёжно подкреплена не только законом Хаббла, но данными о реликтовом излучении, данными о распространённости химических элементов. Всё сходится.

СНК.
"Так ли? Возьмите, например, недавно полученные данные о строении микроволнового космического излучения:


http://www.vz.ru/news/2009/1/18/247728.html

Вот статья в NASA на эту тему:


http://www.nasa.gov/centers/goddard/new ... lloon.html

СБВ.
"Если это и так, то объяснение найдётся. Хотя с первого взгляда, действительно странно"

СНК.
"А надо ли находить "объяснения" под всё новые и новые факты, очевидно не укладывающиеся в стандартную модель? То это - "литиевая проблема", то "проблема пониженной светимости молодого Солнца" (faint yang Sun paradox), то недостаток нейтринного потока от Солнца, то отрицательный результат самых тщательных поисков следов "расширения пространства" в солнечной системе, ... - и для каждого такого факта, не укладывающегося в стандартную теорию, придумывается - "найдётся", как Вы правильно сказали, своё объяснение. А каждое "объяснение" опирается на новую гипотезу, которую приходится вводить, чтобы свести концы с концами. Да и сами теоретические основы теории Большого Взрыва не безупречны с чисто теоретической точки зрения".

СБВ.
"Гипотезы для того и вводятся, чтобы объяснить. В этом наука и состоит - находить объяснение новым фактам. Но Вы вот только что всё смешали в одну кучу - и проблемы физики Солнца, и распространённость элементов, и Большой врыв - какой-то винегрет.

СНК.
"Это потому, что Вы не улавливаете связь между этими по-видимости, разными проблемами. А на самом деле все они - результат выбора стандартной модели. Вы смотрите на Мир через схему этой модели, как через искривленное стекло.
У стандартной модели есть два краеугольных камня: 1) время однородно и 2) пространство "расширяется".
Из первого предположения Вы делаете вывод, что источником энергии звёзд (Солнца например) является исчерпаемый (конечный по своим запасам) источник энергии, содержащийся внутри звезды - например, энергия, которую можно высвободить в результате синтеза ядер атомов - термоядерная энергия. А если считать время не однородным, то свечение звёзд становится возможно объяснить иначе и связанные со свечением Солнца парадоксы сразу отпадают.
Но при этом отпадают и парадоксы, связанные с гипотезой "расширения пространства", поскольку, если время не однородно, то пространство может быть статичным, не "расширяющимся". Отпадают трудности с сингулярностью решений и много других затруднений, существующих внутри космологии "Большого Взрыва".

СБВ.
"Вы что же утверждаете, что от "расширения пространства" можно избавиться ценой введения неоднородного времени?"

СНК.
"Да. Неоднородное время именно так и вводится, чтобы интервал, записанный через неоднородное время, давал бы статическое пространство. И это соответствует наблюдениям на сегодняшний день, которые не находят никаких фактов прямо подтверждающих эффекты "расширения".

СБВ.
"Их не находят, потому что эффекты эти очень малы, а не потому что их нет".

СНК.
"Но их не находят?"

СБВ.
"Прямых подтверждений действительно нет - ведь закон Хаббла Вы объясняете иначе."

СНК.
"Раз прямых подтверждений "расширения" нет - зачем его тогда вводить? Если можно избавиться от "расширения", введя неоднородное время - почему бы не взять именно такую модель: пространство не "расширяется", а время не однородно, то есть скорость течения времени относительно однородного времени меняется. Кстати недавно открытое аномальное ускорение спутников "Пионер 10 и 11" можно объяснить, введя неоднородное время - это предложили сами авторы открытия, введя квадратичную добавку к обычному времени, чтобы объяснить этот эффект."

====================================================================
В беседу вмешивается "Профи" - специалист в области математики.
(продолжение Диспута - в следующем сообщении).

Продолжение "Диалога" между сторонниками стандартной космологии "Большого Взрыва" (СБВ) и сторонником новой космологии (СНК), в которой пространство статично, а время не однородно.

=================================================================
Форму "Диалога" (Диспута) для изложения своих мыслей, по-видимому, впервые применил Платон, считавший себя учеником Сократа. "Диалог" - литературная форма обсуждения определённой темы с разных сторон. Сократ использовал "диалог" как способ раскрытия внутреннего многостороннего содержания предмета (диалектический анализ). Платон развил этот метод исследования. Позднее к "диалогу" прибегали многие философы и учёные, стремившиеся донести свои мысли до широкой публики, и одновременно раскрыть содержание с разных сторон.

===============================================================

К нашему "Диалогу" (Диспуту) подключается математик, которого предлагаемая космология интересует с чисто математической точки зрения - какая логико-математическая схема лежит в основе Новой Интерпретации и нет ли в ней внутренних противоречий. Для краткости назовём нового участника Диалога - "Профи".

Профи:
"Мне понятно, как Вы заменяете исходную не-статическую метрику статической. Берёте исходное выражение:

(1)

И домножив левую и правую часть на (а0/а)^2, получаете выражение, в котором пространственный интервал не зависит от а:

(7)

Но Вы при этом меняете величину интервала между двумя событиями ds - > dS. То есть, Вы нарушаете основное положение Римановой геометрии - аксиому об инвариантности основной квадратичной формы. Это - полный абсурд.

СНК.
Интервал между двумя событиями может быть выражен через "собственное время", то есть время по часам наблюдателя, покоящегося в данной точке пространства. В формуле (1) если dl = 0, то ds = c* dt. В новой космологии истинным считается НЕ время t, а время T, которое является нелинейной функцией от t и вводится посредством формулы:

(3)

Как следствие, истинное собственное время тоже изменится, а значит, изменится и значение интервала, выраженного через истинное собственное время. Никакого абсурда тут нет. Интервал, записанный в виде (1), записан для однородного времени t, тогда как истинное время не однородно. Мы так и вводим новое время T, чтобы привести интервал с не статическим пространством к интервалу с пространством статическим ("не расширяющимся").

Профи:
"Не убедительно. Вы уходите от ответа. Мы сейчас не обсуждаем Ваши интуитивные идеи. Речь идёт о математических формулах. У Вас интервал между двумя событиями зависит от значения t0 - текущего момента времени (момента наблюдения). Это и означает, что Ваш интервал dS не является однозначно определённой величиной, а это противоречит основной аксиоме геометрии Римана. Ваш "интервал", проще говоря, вообще не является интервалом. А раз так, Вы не имеете права использовать аппарат Римановой геометрии и вся Ваша теория повисает в воздухе.

СНК.
Интервал зависит от значения t0 - это так. Но это вовсе не значит, что мы теряем возможность пользоваться результатами Римановой геометрии. Дело в том, что в новой интерпретации каждому текущему моменту t0 соответствует своя Риманова геометрия, своё Риманово пространство. Фактически наблюдатели в каждый момент t0 сканируют окружающий мир и находят, что это - мир, обладающий определённой Римановой геометрией. Четырёхмерное Риманово многообразие. В стандартной космологии предполагается, что многообразие это НЕ меняется с ростом t0. То есть, в стандартной космологии риманово пространство определено однозначно, раз и навсегда. В новой космологии риманово четырёхмерное пространство меняется с изменением текущего момента t0. Строго говоря, математическая структура, лежащая в основе новой космологии, более богатая, чем структура четырёхмерной Римановой геометрии. Новая космология рассматривает непрерывное семейство четырёхмерных римановых многообразий, зависящее от значения параметра t0.

В качестве аналога можно привести такой пример.
Возьмём двумерное риманово многообразие постоянной положительной кривизны - обычную сферическую поверхность. И возьмём теперь семейство таких сферических поверхностей, каждая из которых соответствует определённому моменту t0, отождествлённому, например, с радиусом сферы r. Стандартный подход рассматривает в качестве модели Мира одну какую-либо из этих сферических поверхностей. В новой модели предполагается, что истинная модель реального мира должна рассматривать не одну а все сферические поверхности, упорядоченные параметром текущего времени.

Новая космология предполагает, следовательно, что реальный Мир описывается не одним четырёхмерным Римановым многообразием с фиксированной геометрией, а непрерывным семейством таких многообразий, геометрия которых зависит от текущего момента t0. Ясно, что при каждом фиксированном значении t0 мы получим один и вполне определённый вариант четырёхмерного многообразия, которое описывается обычными формулами Римановой геометрии. Но с изменением t0 все величины - связность, кривизна, интервал - будут меняться, так как разным моментам t0 соответствуют разные четырёхмерные Римановы многообразия.

В стандартном подходе изменение геометрических свойств Мира со временем объясняется внутренней геометрией ОДНОГО риманова пространства, взятого в качестве модели реальности. При этом инвариантные величины (например, интервал между двумя событиями) определены раз и навсегда и не зависят от текущего значения времени. В новом подходе с изменением текущего момента времени t0 меняется САМО ПРОСТРАНСТВО. Как следствие, интервал между теми же самыми событиями тоже меняется. Меняется связность (символы Кристоффеля), меняется кривизна. Меняются компоненты тензора Римана (тензора кривизны) в каждой точке. То есть все геометрические величины риманова многообразия в новой космологии параметрически зависят от текущего момента времени t0.

Профи.
"Но тогда это уже не четырёхмерное, а пятимерное Риманово многообразие. Пятым измерением можно считать параметр t0.

СНК.
"Верно. Фактически речь идёт о пятимерии, причём роль пятого измерения выполняет текущий момент времени t0.

Профи.
"Зачем усложнять и без того сложную схему. Нужны очень веские причины.

СНК.
"Они есть и мы обсуждали их с СБВ в предыдущем споре. Стандартная интерпретация формулы (1) как "расширения пространства" весьма сомнительна по многим причинам.

Профи.
"Если Ваша модель описывает пятимерное Риманово многообразие, то почему Вы используете уравнения Эйнштейна в форме, выведенной для четырёхмерного пространства?

СНК.
Потому что при каждом фиксированном значении t0 мы имеем обычное четырёхмерное риманово пространство, которое описывается решением уравнений Эйнштейна для фиксированного t0.
В случае интервала (1) полученное решение a(t) зависит от констант интегрирования, которые всегда можно выбрать так, чтобы удовлетворить условиям, которые накладываются на "истинное время T".

(С1)

(С2)

(С3)

(С4)

Эти константы будут зависеть от t0 и меняться с изменением t0, а вместе с ними будут меняться и геометрические свойства риманова многообразия, описывающего геометрию Мира в текущий момент.

Профи.
"То есть, изменение многообразия происходит, вследствие зависимости констант интегрирования от t0?

СНК.
"Да. А сами константы однозначно определяются из условий (С1) - (С4).

Профи.
"Что такое константа а0?

СНК.
"Это радиус пространственной кривизны. Он не меняется со временем, так как пространство статично, но, в принципе, может быть не одинаков в разных местах Вселенной.

Профи.
"Хотя Ваши рассуждения логичны, есть одно тонкое место, которое Вы не учитываете. Уравнения Эйнштейна выводятся из вариационного принципа. В функции Лагранжа интеграла действия стоит скалярная кривизна четырёхмерного риманова пространства. У Вас же - пятимерное пространство. Строго говоря, нет никаких оснований считать, что решая вариационную задачу для пятимерного случая, Вы получите уравнения, которые при заданном t0 дадут обычные уравнения Эйнштейна. Это только Ваше предположение, ни на чём не основанное. Вы проделывали это или нет? Получали ли Вы решение вариационной задачи для пятимерия при условии интерпретации пятого измерения как t0?

СНК.
"Этого пока не сделано. Поэтому замечание Ваше справедливо. Но из общих соображений ясно, что уравнения Эйнштейна должны выполняться при t0 = Const, так как в этом случае вариационная задача пятимерия сводится к обычной вариационной задаче для четырёхмерного пространства.

Профи.
"А почему Вы решили, что уравнения Эйнштейна будут выполняться в вашей "новой" космологии? Ведь Вы сами говорите, что у Вас время не однородно, поэтому энергия не сохраняется. А из уравнений Эйнштейна вытекает закон сохранения энергии в криволинейных координатах: четырёхмерная дивергенция тензора Эйнштейна обращается в ноль.

СНК.
"Уравнения Эйнштейна записаны относительно однородного времени, а энергия системы в пространстве с таким временем будет сохраняться. Так что никакого противоречия тут нет. Мы исходим из уравнений Эйнштейна, выведенных для пространства с однородным временем. В этом (реально не существующем!) пространстве энергия сохраняется. И это не противоречит нашему выводу о нарушении закона сохранения энергии в пространстве с НЕ-однородным временем. Разные пространства - разные свойства, ничего удивительного.

Профи.
"Вот Вы утверждаете, что найденные Вами решения свободны от сингулярностей. Но Вы же фактически решали уравнения для пустого пространства. Вы предположили, что в статическом пространстве плотность энергии постоянна во времени, а из этого вытекает, что Мир у Вас пустой, потому что уравнение состояния:

(4)

описывает космологическую постоянную, то есть вакуум. Вы рассматриваете Мир без материи - поэтому и сингулярностей у Вас нет.

СНК.
Это не совсем так. Наблюдения за распределением материи показывают, что само понятие "средняя плотность" под вопросом, поскольку эта "средняя плотность" уменьшается с расстоянием и в случае, например, бесконечного Мира, она просто равна нулю. Хотя при этом она есть, Мир вовсе не пустой, но если усреднить массу по бесконечному объёму пространства, то получим ноль. Поэтому при рассмотрении вопросов космологии логично положить среднюю плотность обычной материи равной нулю.

Профи.
"Это слишком произвольное допущение. Мир может быть и конечен и тогда Ваша логика не годится.

СНК.
"Это действительно так. И в этом случае решение с постоянной плотностью существует только если ввести отрицательное давление не только для вакуума, но и для обычной материи.

Профи.
"Но материя не может иметь отрицательного давления. В крайнем случае, её давление равно нулю.

СНК.
"Вы ошибаетесь. Отрицательное давление обычной материи возможно во многих случаях:


http://en.wikipedia.org/wiki/Pressure

Притягивающие силы, силы, возникающие внутри растянутого тела, например, создают отрицательное давление, заставляющее материю сжиматься, а не расширяться. Пуанкаре ввёл отрицательное давление, чтобы объяснить устойчивость заряженных частиц. Современная модель кварков полагает, что по мере разделения кварков между ними растут силы притяжения, что препятствует их существованию как отдельных частиц. Это - тоже можно рассматривать как отрицательное давление. Наконец, само явление гравитации - притяжения всех тел друг к другу тоже можно толковать с позиций отрицательного давления. Представив мысленно объём, заполненный материей и очень удалённый от других тел, мы увидим, что материя в таком объёме будет сжиматься за счёт сил гравитации, увлекая за собой воображаемую оболочку, ограничивающую этот объём. Это в точности противоположно тому, что было бы, обладай эта материя положительным давлением. То есть, возможно, гравитацию можно интерпретировать как отрицательное давление.

=====================================================================

P.S. Продолжение следует.

Продолжение "Диспута". Позиция Эйнштейна.

Профи.
"Ваш статический Мир - давно отжившая свой век модель. Зачем её реанимировать? Известно, что первую космологическую модель предложил Эйнштейн в 1917 году - статический Мир. Ему пришлось ввести космологический член, чтобы система уравнений стала совместной (разрешимой). Но после появления динамических решений Фридмана стало ясно, что статический Мир неустойчив и Эйнштейн от этой идеи отказался. Ваш статический Мир устойчив?

СНК.
"Да, потому что изменение масштабного фактора сказывается на времени, на скорости его протекания, и не влияет на пространство. Что касается позиции Эйнштейна, то известно, что он сначала назвал результаты Фридмана "подозрительными" и категорически отверг космологию с "расширяющимся" пространством. Потом проверив все выкладки, он признал, что такие решения действительно возможны, но при этом промолчал о соответствии их реальности. И молчал долго - до тех пор, пока не появились результаты Хаббла. Это красноречивое молчание можно истолковать только одним способом - Эйнштейн внутренне противился принятию космологии с "расширяющимся пространством".

Профи.
"Это - Ваши домыслы. Никаких сведений на эту тему нет. Да, Эйнштейн был человек осторожный. Не хватало данных для выбора определённой модели. После открытия закона Хаббла - стало ясно, что "пространство расширяется" и Эйнштейн принял модель "расширяющейся Вселенной".

СНК.
"А мне кажется, Эйнштейн интуитивно понимал, с какими трудностями придётся столкнуться, приняв эту модель.

Профи.
"Вот Вы и проговорились. Эта модель действительно очень сложна, и требуется большая работа мысли, знание сложнейшей математики, чтобы её правильно понимать. В наше время первоначальная модель расщепилась на несколько течений. Была введена стадия "инфляции", снова введён космологический член. Разные течения сопоставляют выводы с наблюдениями - так идёт поиск истины, процесс сложный и длительный. Модель "расширения" обладает глубоким внутренним содержанием. А то, что Вы предлагаете, мне кажется очень бедным в содержательном смысле. Ничего в Вашей теории нет - ни "большого взрыва", ни "инфляции", ни нуклеосинтеза, а как быть с реликтовым излучением, а как вы объясните распространённость химических элементов - стандартная космология даёт ответы на все эти вопросы, а Ваша даёт ли?

СНК.
"Новая космология только-только родилась на свет. На что она способна - покажет время. Но я говорил не о сложности стандартной космологии, а о её "трудностях", или, иначе говоря, "затруднениях" или "проблемах". Они хорошо известны и связаны именно с тем обстоятельством, что "пространство расширяется". Вследствие этого две области пространства, находившиеся в контакте спустя небольшое время становятся причинно не связанными между собой. Они не могут после этого обмениваться веществом, излучением или информацией и поэтому представляют как бы совершенно не зависимые друг от друга части Вселенной. Эволюция в каждой такой области протекает независимо от того, что происходит в других областях и этот процесс длится миллиарды лет. Ясно, что такая независимая эволюция должна приводить к разнообразию результатов и неоднородности Вселенной. А наблюдения говорят, что Мир однороден, то есть повсюду мы наблюдаем почти одно и то же. Один кусок неба трудно отличить от другого, если смотреть в мощный телескоп. Как во Вселенной возникает и поддерживается однородность и изотропность? Теорию "инфляции" и ввели, чтобы как-то выйти из этого парадокса. А он не единственный. "Инфляция" возможно и обогатила стандартную модель, сделала её математически более сложной, но надо понимать, что это было сделано вынужденно, чтобы избавиться от самого кричащего парадокса стандартной космологии.
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0% ... 0%BE%D0%B9

Профи.
"Наука в том и состоит, чтобы, обнаруживая затруднения, разрешать их введением новых гипотез.

СНК.
"Хорошая наука требует "не умножать сущности" без причины. Если теория требует введения всё новых и новых сущностей, то это плохо.

Профи.
"Не всегда. Бывает, что новые сущности позволяют глубже понять происходящее, как в данном случае. Из идеи "инфляции" выросло целое новое направление исследований космоса.

СНК.
"Любую идею - истинную или ложную - можно развивать до бесконечности. Человеческий разум изворотлив и всегда найдёт "выход" даже из самой тупиковой ситуации. Тут нечем восхищаться. Наука же предполагает сравнение с опытом и отбрасывание излишних гипотез. Чем этих гипотез меньше - тем лучше. Современная космология всё более напоминает отвлечённую игру ума, своего рода изысканную спекуляцию на тему "как устроен Мир". В этом нет ничего плохого, но надо понимать, что реальность, реальный физический Мир - это одно, а теоретическая космология - совсем другое. Это - просто теоретическая схема. И проверить её крайне сложно, потому что мы смотрим в телескопы и видим огромное скопление неподвижных звёзд, повсюду, разных цветов и размеров. Порой наблюдаем вспышки - огромные космические взрывы. Это - ВСЁ, что мы видим. Мы не видим ни "расширения пространства", ни "начала времени", ни "большого взрыва". Например, обнаружили микроволновое излучение в космосе, да, это факт, но что это излучение - остаток от "большого взрыва", что оно "реликтовое" - совсем не факт. Это всего лишь интерпретация факта, попытка объяснить его, исходя из модной теории. Опять же - обнаружили астрономы, что в удалённых галактиках линии спектра сдвинуты в красную область, и чем дальше галактика, тем больше сдвиг. Это факт, а объяснение этого факта как результата "расширения пространства" - совсем не факт, а просто интерпретация, исходя из модели "большого взрыва". Оба эти факта можно объяснить и не прибегая к стандартной модели.

Профи.
"И как же Вы объясняете микроволновое излучение? То, что я прочитал здесь на Форуме, не выдерживает никакой критики. Во-первых, установлено, что это излучение почти совпадает с излучением чёрного тела при температуре 2,7 градуса Кельвина, во-вторых, обнаруженная тонкая структура объясняется стандартной моделью. Тут Вам крыть нечем и никакое неоднородное время Вам не поможет. Если, как Вы утверждаете, излучение это имеет локальное происхождение и связано с излучением планет солнечной системы, то почему оно имеет спектр абсолютно чёрного тела?

СНК.
"Подозрение о локальности этого излучения высказываю не только я. Например физик и астроном из Бразилии Domingos S.L. Soares тоже считает, что это излучение, возможно, вовсе не является "космическим". Он же объясняет и почему спектр похож на излучение абсолютно-чёрного тела:
http://www.iau.org/administration/membe ... dual/8169/
http://www.fisica.ufmg.br/~dsoares/

Domingos S.L. Soares (30 September 2009).
"Local Microwave background radiation".
http://arxiv.org/abs/physics/0607096

Да и последние открытия в этой области, которые уже упоминались ранее, очень трудно будет "втиснуть" в модель "большого взрыва":


http://www.vz.ru/news/2009/1/18/247728.html

Вот статья в NASA на эту тему:


http://www.nasa.gov/centers/goddard/new ... lloon.html

Кстати, астрономы, как люди более приближенные к реальности, чем теоретики космологии, весьма осторожны в интерпретациях фактов и многие скептически относятся к идее "расширения".

Эйнштейн, я думаю, тоже внутренне сопротивлялся. Вот, например, мнение на эту тему известного специалиста ОТО - Джона А. Уиллера - одного из авторов знаменитого учебника "Гравитация". Ниже выдержки из доклада, который Джон Уиллер сделал на конференции, посвящённой 100-летию рождения Эйнштейна - Берлин 1979.

Джон А. Уиллер
"Эйнштейн: что он хотел"



Эта оценка подтверждается и датировкой статей Эйнштейна, посвящённых проблемам космологии. Первая реакция на работу Фридмана - резко отрицательное отношение ("Результаты относительно нестационарного мира... представляются мне подозрительными" - это написано 18 сентября 1922 года). Потом было письмо Фридмана, после которого Эйнштейн признаёт, что был не прав ("моя критика... основывалась на ошибке в вычислениях" - это Эйнштейн пишет 31 мая 1923 года). И потом - молчание, долгое, многолетнее молчание на темы космологии. Эйнштейн занят своей "единой теорией". И только в 1931 году, после открытия Хаббла, Эйнштейн, наконец, соглашается с нестационарной моделью Мира и пишет свою знаменитую статью: "К космологической проблеме общей теории относительности".

СБВ (стороннок "большого взрыва"):
"Вы полагаете, что Эйнштейн не верил в модель нестационарной Вселенной?

СНК:
"Похоже, что так. И причина вовсе не во влиянии Спинозы, хотя это тоже, наверное, было. Мне кажется, Эйнштейн интуитивно предугадывал, что модель "большого взрыва" чревата логическими парадоксами, которые потом придётся устранять, "умножая сущности", добавляя всё новые и новые гипотезы, чтобы свести концы с концами. Так и получилось.

Профи.
"Почему же Эйнштейн не предложил ввести неоднородное время? Ведь преобразование, которое Вы привели, совершенно тривиальное.

СНК.
"Потому что в этом случае мы приходим к пятимерному пространству, то есть тоже вводим "новую сущность" - дополнительное измерение. При этом и масштабный фактор и новое время становятся функциями, зависящими от параметра t0. Двумерное время? Как это понять?

Профи.
"А действительно, как? Время-то одномерно и это существенно. Одномерность времени следует из цепочной упорядоченности событий в жизни любого наблюдателя. Будущее следует за настоящим, а прошедшее ему предшествует. Это - порядок, который позволяет установить взаимно однозначное соответствие между моментами времени и числами на числовой оси. Поэтому время и одномерно - отображается на числовую ось. Если же время двумерно, то как быть с упорядоченностью событий?

СНК.
Не всё так просто. Что время может течь по-разному (с разной "скоростью") - это следует уже из СТО. В гравитационном поле часы идут медленнее - так называемое гравитационное красное смещение. В СТО и ОТО мы различаем "мировое время" и "собственное время", то есть фактически мы оперируем временем как двумерной величиной, но не постулируем это. В самой записи основной квадратичной формы:

(1)

время встречается дважды - "собственное время" слева (d tau) и мировое время (dt). Соответственно временной отрезок между двумя событиями будет задаваться двумя числами (d tau; dt). А это и означает, что время двумерно. Обычно говорят, что речь идёт о разном времени и разных временных шкалах, но обе шкалы мы относим к одной и той же паре событий и, раз мы так делаем, то мы получаем пару событий, отрезок времени между которыми задаётся парой чисел.

Профи.
"Вы забываете об относительности одновременности. Понятие абсолютного времени, которое Вы пытаетесь ввести, ложно - это уже из СТО очевидно.

СНК.
"Это так, если мы имеем систему координат, относительно которой тела движутся. Если же материя покоится в нашей системе координат, то интервал времени имеет вполне определённый смысл. Именно такая система координат - сопутствующая в каждой точке движению материи - применяется в космологии и именно в ней записаны уравнения Фридмана. В такой системе отсчёта часы могут быть синхронизированы, но различие между "мировым" и "собственным" временем остаётся. Разность dt определяет отрезок времени по синхронизированным часам нашей сопутствующей системы. Разность d tau определяется часами воображаемого наблюдателя, перемещающегося из одной точки пространства в другую. Если он покоится, то dt = d tau.

СБВ.
"Совершенно бредовая теория, которая не понятно зачем нужна? Есть замечательная теория "большого взрыва", где всё понятно. Вы же только усложняете и запутываете.

СНК:
"В следующий раз постараюсь доказать, что это не так.
======================================================================

(Продолжение следует).

Продолжение "Диспута". Космологический красный сдвиг.

СБВ (сторонник "большого взрыва".
"В прошлый раз Вы намекнули, что имеете какие-то аргументы, факты и (или) логические доводы, которые ставят под вопрос модель "большого взрыва". Так ли это?

СНК.
"Такие аргументы и факты давно известны, и с ними можно подробно ознакомиться в интернете. Причём об этом пишут не маргиналы и ни дилетанты, а крупнейшие авторитеты в области астрономии и астрофизики. Почитать на эту тему можно, например, здесь:
http://www.spaceandmotion.com/cosmology ... g-bang.htm
http://www.skepticalinvestigations.org/ ... oversy.htm
http://www.haltonarp.com/articles/from_ ... ue_pacific
http://www.thunderbolts.info/tpod/2005/ ... yyears.htm

Один из "несогласных" - профессор Хальтон Арп (Halton Arp).
http://www.haltonarp.com/bio

Не останавливаясь подробно на всех фактах, которые не укладываются в стандартную модель, всё же отмечу один, прямо скажем, "вопиющий" факт, опрокидывающий стандартную интерпретацию закона Хаббла. Сторонники "большого взрыва" считают, что красный сдвиг (z) есть следствие "расширения пространства". Чем больше сдвиг, тем более юным является объект и тем дальше он расположен. Объекты с разными z согласно этой теории, должны находиться на разных расстояниях от нас. Чем больше различие в величине красного сдвига, тем больше разность расстояний от нас до наблюдаемых объектов.

Но существуют объекты, которые явно не укладываются в эту зависимость: они физически связаны между собой и поэтому расположены близко, но при этом имеют разные красные смещения.

Рисунок 1. Близко расположенные объекты с разными "красными смещениями".



Источник:
M. López-Corredoira and Carlos M. Gutiérrez
"Two emission line objects with z > 0,2 in the optical filament apparently connecting the Seyfert galaxy NGC 7603 to its companion". Astronomy and Astrophysics;
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0203466

Обсуждение открытия - смотри статью:
http://www.thunderbolts.info/tpod/2005/ ... yyears.htm

В ряде случаев физическая связанность двух объектов с разными z видна даже визуально, как в этом примере, где сфотографирован "светящийся мост", связывающий оба объекта.

Рисунок 2. Близко расположенные объекты с красными смещениями, отличающимися на порядок. Физическая связь объектов подтверждается наличием "светящегося моста", соединяющего эти объекты.



Источник:
http://www.skepticalinvestigations.org/ ... oversy.htm

Эти наблюдения не укладываются в стандартное объяснение закона Хаббла. Есть и ряд других фактов, которые в совокупности указывают, что принятая стандартная модель требует существенных изменений.

Кстати, сам Хаббл вовсе не был ярым сторонником теории "расширения пространства". Он неоднократно высказывался за то, что причина "красного сдвига" пока не известна, а теория "расширения" - лишь одно из возможных объяснений.


http://www.spaceandmotion.com/cosmology ... g-bang.htm

(Перевод: Интересно отметить, что Хаббл, профессионал в области наблюдательной астрономии, даже в своей последней лекции перед Королевским Обществом, полагал, что "красный сдвиг", возможно, связан не со скоростью "разбегания", а вызван какой-то другой причиной. В своей книге Realm of the Nebulae Хаббл писал: "С другой стороны, если оставить интерпретацию "сдвигов" за счёт скоростей, мы обнаруживаем в факте "красных сдвигов" до сих пор не распознанный (не открытый) принцип, результаты действия которого не известны").


http://www.punsterproductions.com/~scie ... utious.htm

(Перевод. "Хаббл продолжал выражать скептицизм по поводу правильности концепции "расширения Вселенной" вплоть до самой своей смерти в 1953 году, приводя в качестве аргументов астрономические данные, свидетельствующие в ПОЛЬЗУ статической модели и данные геохронологии, из которых следовало, что возраст Земли больше возраста яко бы расширяющейся Вселенной).

Хаббл совместно Толменом попытались сопоставить нестатическую и статическую модели с данными наблюдений о средней плотности материи в сферических кольцах, удалённых от наблюдателя на большие расстояния (сканирование плотности в разные эпохи по данным о распределении галактик с расстоянием).


http://www.punsterproductions.com/~scie ... utious.htm

(Перевод (не дословный, но выражающий смысл текста): Работа Хаббла совместно с американским космологом Ричардом Толменом направлена была на то, чтобы разрешить проблему (статичен Мир или нет - Г.), используя данные о распределении галактик на разных расстояниях. Они рассмотрели две простые модели: в модели (а) красный сдвиг - результат скоростей галактик, модель (в) - статическая модель Эйнштейна, а красный сдвиг - следствие "покраснения" фотонов во время их движения к Земле ("tired light" hypothesis). Это альтернативное объяснение "красного сдвига" обосновывали F. Zwicky and W. D. Macmillan. Вывод этого исследования был такой: модель "расширения" (модель (а)) способна была описывать факты лишь ценой такой высокой кривизны, плотности материи и малого размера Вселенной, что отсюда вытекало, что наблюдаемые нами сейчас объекты, расположенные на расстоянии 300 миллионов световых лет, по "теории" должны быть отнесены к почти самым ранним фазам расширения - возможно, отодвинутых в прошлое на 10^9 или 10^10 лет. Статическая же модель оказалась более удовлетворительной.)

СБВ.
"Результаты, на которые Вы ссылаетесь, ещё требуют дополнительной проверки астрономическим сообществом. Но даже если это и так, даже если есть несколько случаев, когда близко расположенные объекты имеют сильно раличающиеся красные смещения, то причиной этого могут быть локальные физические условия, например, разность гравитационных потенциалов. В целом же, беря общую закономерность по всему массиву измерений, никто сейчас из серьёзных учёных не сомневается в существовании закономерности "красный сдвиг - скорость". "Разбегание галактик" - надёжно установленный факт, с которым не поспоришь. А исключения из правила всегда есть. Вы берёте такие исключения и ставите под сомнение сам закон.

СНК.
"Закон я не отрицаю, а вот общепринятое объяснение его, очевидно, не всегда соответствует тому, что мы наблюдаем, как в приведённых выше случаях.

Профи.
"Что касается моделирования Хаббла-Толмена, то тут надо разбираться в деталях, а детали Вы не приводите.

СБВ.
"А как бы Вы объяснили аномальные красные сдвиги? Ведь согласно Вашей концепции объекты, расположенные на примерно одинаковом расстоянии, должны быть отодвинуты в прошлое на примерно одинаковый временной отрезок, но тогда они должны иметь примерно одинаковый "красный сдвиг".

СНК.
"В Новой космологии красный сдвиг выражает различие в скоростях течения времени в разных местах Вселенной. В целом, в рамках модели Фридмана чем дальше объект наблюдения, тем медленнее идёт время, тем больше "красный сдвиг". Но "ход времени", "скорость его течения" может зависеть от физических условий в том или ином месте, как, например, течение времени замедляется на поверхности массивных тел. Поэтому хотя общая тенденция именно такая, как сформулирована в законе Хаббла, возможны отклонения от этой тенденции и приведённые выше примеры показывают, что такие отклонения от закона Хаббла действительно наблюдаются. При этом ясно, что объяснение "старения фотонов" явно не годится, поскольку расстояние до объектов с разными аномальными "красными смещениями" почти одинаково, поэтому фотоны проделывают один и тот же путь, но "красный сдвиг" у них разный.

==============================================================

(Продолжение следует).

Диспут продолжается.
Тема: Закон Хаббла.
Дата: 05 февраля 2010 г.

Участвуют:
1) Сторонники теории "Большого Взрыва": "СБВ" и "Профи".
2) Их оппонент - сторонник "Новой Космологии" - статической Вселенной с неоднородным временем: "СНК".

=============================================================

Было принято решение пригласить на заседание двух нейтральных лиц: "Председателя" и "Любителя".

Председатель:
Наш спор будем продолжать в цивилизованном русле. Я просмотрел стенограмму предыдущих заседаний и вижу, что порой сторонники "Большого Взрыва" вместо конструктивных аргументов руководствуются, к сожалению, эмоциями. Мы все понимаем, что попытка СНК пересмотреть укоренившийся взгляд на Мир должна встречать вполне естественное раздражение.

Я сам сторонник "Большого Взрыва", хотя и не являюсь специалистом в этой области. Нас учили, что Вселенная родилась с "Большого Хлопка". Гамов в 1948 году предложил взять нестатические решения уравнений Эйнштейна в качестве основы космологии, в которой Вселенная "расширяется" из исходного "горячего и плотного состояния". Термин "Big Bang" ввёл Фред Хойл в 1949 году:

.
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0% ... 1%8B%D0%B2

Любитель.
Позвольте и мне сказать несколько слов. Я не специалист в этой области, но знаком с вопросом на популярном уровне. Я обычный обыватель, но интересуюсь наукой и особенно астрономией. У меня дома есть свой телескоп и мне интересно всё, что пишут о звёздах и Вселенной умные люди. Но, сказать честно, хотя я многого не знаю, теория происхождения всего, что нас окружает - звёзд, галактик, Млечного Пути... из ничтожно малого кусочка пространства, который меньше булавочной головки - кажется мне сомнительной. Как-то не укладывается это в голове.

Председатель.
В прошлый раз речь шла о космологическом красном смещении. Сторонник Новой Космологии предлагает новый вывод закона Хаббла. Этот вывод опирается на идею о неоднородности истинного времени. Мы не будем пока обсуждать обоснованность самой этой идеи, а попросим автора ещё раз подробно объяснить, как он выводит закон Хаббла.

СНК.
Идея, почему истинное время является неоднородным, подробно обсуждалась раньше. Истинное время совпадает с однородным в малой окрестности текущего момента времени t0. Именно поэтому физика, основанная на идее однородного времени, прекрасно работает. Отклонения от однородности совершенно ничтожны, чтобы их можно было заметить с помощью современных приборов в земной лаборатории. Я уже об этом рассказывал. Кроме того, текущий момент истинного времени всегда в точности численно равен текущему моменту однородного времени. Наконец, истинное время течёт так, что интервал (в смысле геометрии Римана) между двумя событиями, выраженный через истинное время, является статическим, то есть при таком понимании времени расширение пространства отсутствует.

Любитель.
То есть в Вашей космологии пространство не расширяется? То есть Вы отказываетесь от модели Фридмана?

СНК.
Я просто предлагаю НОВУЮ интерпретацию этой модели. Обычно рост масштабного фактора связывают с расширением пространства. В Новой Космологии предлагается связать этот рост со скоростью течения истинного времени относительно однородного времени. То есть модель Фридмана описывает свойства физического времени, а не динамические свойства пространства.

Председатель.
Поясните Ваши утверждения формулами.

СНК.
Свойства истинного времени в математическом виде можно записать так:

I. Свойство локальной однородности истинного времени:
(СI)

II. Свойство однозначной определённости текущего момента времени:
(CII)

III. Свойство времени, приводящее метрику модели Фридмана к статической форме НЕ-расширяющегося пространства:
(CIII)

IV. Свойство постоянства радиуса пространственной кривизны а0.
(CIV)


Из свойств I - III можно получить зависимость между однородным временем t и истинным временем T в малой окрестности текущего момента времени t0. Для этого достаточно просто разложить функцию T(t) в ряд Тейлора в окрестности точки t0. В результате этого мы получим следующее соотношение:
(1)

В этих формулах a - масштабный фактор, Н - параметр Хаббла в текущий момент t0.
Штрихом обозначено дифференцирование по однородному времени t.

Профи:
У меня вопрос. Любая квадратичная функция вида T = t + A*(t0 - t)^2 удовлетворяет условиям (СI) - (СII). Почему Вы взяли в качестве константы параметр Хаббла?

СНК.
Потому что, как следует из свойства (СIII), параметр Хаббла удовлетворяет соотношению:
(2)

Поэтому константу следует взять равной параметру Хаббла в момент t0.

Профи.
Возражений нет. Я согласен, что функция (1) удовлетворяет условиям, наложенным на время T.

СНК.
Используя связь истинного времени с однородным (1), можно вывести закон Хаббла. При выводе мы учитываем, что частота определённого источника света постоянна при использовании для её измерений однородного времени. То есть период световой волны, выраженный в однородном времени - есть величина фиксированная, не зависящая от момента однородного времени.
Мы можем рассмотреть множество физически идентичных источников, которые излучают в разные моменты времени. Во всех случаях частота излучения относительно однородного времени одна и та же и равна w0. Но частота, выраженная через истинное, то есть не однородное время, будет разной и будет зависеть от момента, в который происходило излучение наблюдаемой волны. Наблюдаемую частоту света от удалённого источника можно найти, взяв производную от фазы по истинному времени в момент испускания волны. Детали вывода закона Хаббла иллюстрируют следующие формулы:

(3)

(4)

(5)

(6)

Профи:
Формально всё так. Но у меня вопрос - а как Вы определяете параметр Хаббла?

СНК.
Стандартным путём, как норму роста масштабного фактора:
(7)

Профи.
Но, позвольте, ведь у Вас время не однородное. Почему же Вы берёте за параметр Хаббла норму роста в однородном времени? Это явная натяжка. Вы должны были бы вместо выражения (7) использовать другую формулу:
(8)

СНК.
Правильно, параметр Хаббла должен определяться относительно истинного времени, и именно его мы измеряем, наблюдая красное смещение. Но параметр Хаббла относительно истинного времени связан с параметром Хаббла относительно однородного времени следующим соотношением:
(9)

Из этой формулы и свойства (СI) следует, что оба параметра равны в момент t0, то есть никакого противоречия или натяжки нет.

Профи:
Понятно. Но у меня есть ещё одно возражение. Возьмём Вашу формулу (6). В ней вы определяете расстояние (R) до источника волны как произведение скорости света (c) на интервал однородного времени (t0 - t). Почему? Разве не правильнее было бы в Вашей теории определять расстояние, умножая скорость света на промежуток истинного? а не однородного времени?

СНК.
Скорость света является фундаментальной константой в физике. Расстоянием мы называем величину, равную произведению этой константы на отрезок истинного времени времени, в течение которого свет шёл от источника до точки наблюдения. Это - обычное определение расстояния. Поэтому Ваше замечание справедливо. Но при небольших расстояниях до источника мы можем пренебречь отличием истинного времени от однородного и в этом случае красное смещение будет в точности пропорционально расстоянию до источника, что подтверждается измерениями. Вот, например, как выглядит диаграмма Хаббла при небольших расстояниях:
http://images.google.ru/imglanding?q=Hu ... SM&start=6

Но при больших расстояниях эта пропорциональность будет нарушена и мы должны наблюдать искривление линии, которая описывает зависимость красного смещения от расстояния.

Профи.
А Вы можете привести формулу для этой более точной НЕлинейной закономерности закона Хаббла?

СНК.
Да. Берём общее выражение:
(10)

Функция F[.] – некоторая знакосохраняющая функция, конкретный вид которой зависит от рассматриваемой модели.

Вводим среднюю скорость света относительно однородного времени и среднюю скорость света относительно истинного времени:
(11)
(12)

Промежуток однородного времени является функцией от промежутка истинного времени:
(13)

А промежуток истинного времени связан с расстоянием формулой (12). Подставив (13) в (10) и учитывая (12), находим:
(14)

Это и есть самая общая форма для закона Хаббла.

Если рассматривать малые отрезки времени (малые расстояния до источников), то можно использовать приближённые формулы:
(15)
(16)
(17)

Вводим для этого приближённого случая среднюю скорость света на пути длины R:

(18)

Подставив выражение (18) в формулу (17), находим:
(19)

С ростом D зависимость красного смещения от расстояния будет отклоняться от прямой. Но надо помнить, что формула (19) является приближённой, выведенной из приближённых формул (15) – (16).

Профи.
И что получается, при использовании Вашей формулы (19)?

СНК.
Вот график.

Диаграмма 1.



Синим цветом показана приближённая теоретическая зависимость (19). Красным цветом показана точная зависимость для модели Вселенной с пространством постоянной положительной кривизны (сферический Мир Эйнштейна). Жёлтая прямая описывает закон Хаббла, каким он становится при малых расстояниях (в этом случае мы имеем обычную линейную зависимость). Чёрным цветом показан квадратичный МНК тренд, построенный на основе данных из Таблицы 1.

Профи.
А что означают голубые «звёздочки» на Вашей Диаграмме?

СНК.
Звёздочками на Диаграмме нанесены сверхновые типа Ia (SNe Ia), наблюдение которых позволяет определять зависимость Хаббла для объектов, удалённых на большие расстояния – до 10 000 Мегапарсек.
http://magazines.russ.ru/novyi_mi/2008/11/bl11.html
http://nedwww.ipac.caltech.edu/level5/B ... ch2_3.html

Данные были взяты из обзора:
Riess A. G. et all. (2007)
New Hubble Space Telescope Discoveries of Type Ia Supernovae at z > 1: Narrowing Constraints on the Early Behavior of Dark Energy
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0611572

Статью эту можно также посмотреть онлайн:
http://www.iop.org/EJ/article/0004-637X ... .text.html

Данные, изображённые на Диаграмме 1 звёздочками, собраны в Таблице 4 этой статьи:
http://www.iop.org/EJ/article/0004-637X ... 8.tb4.html

Ниже в нашей Таблице 1 эти данные представлены после приведения параметра mu0 к расстояниям в мегапарсеках и корректировки красных смещений на величину собственного красного смещения галактик (так называемый intrinsic red shift).

Таблица 1.



Параметр mu0 связан с расстоянием (в мегапарсеках) формулой:
(20) muo = 5 * Lg(R) + 25
(см. стр. 106 репринта статьи:
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0611572

Профи.
В Вашей Таблице 1 у Вас есть два столбца для расстояний. Почему?

СНК.
В предпоследнем столбце расстояния рассчитаны по формуле (20). То есть это расстояния, определяемые из условия обратно-квадратичного закона уменьшения наблюдаемой яркости. В последнем столбце приведены значения расстояний с учётом пространственной кривизны для модели статической Вселенной постоянной положительной кривизны. В этой модели истинное расстояние D определяется формулой:

(21)

Здесь a0 – радиус пространственной кривизны, R – фотометрическое расстояние, то есть именно та величина, которую астрономы обычно измеряют по соотношению наблюдаемой яркости звезды к её истинной яркости. При вычислении R предполагают обычно, что яркость I уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния, то есть «расстояние» находят через соотношение яркостей:

(22)

Но в искривленном пространстве положительной кривизны расстояние определяется следующей формулой:

(23)

В Таблице 1 в последнем столбце приведены расстояния, рассчитанные на основе формулы (23) для радиуса кривизны а0 = 15 100 Мегапарсек (Мпс) при значении постоянной Хаббла H0 = 37 км/сек/Мпс.

СБВ.
Почему Вы выбрали именно такие значения?

СНК.
При этих значениях теоретический закон Хаббла, выведенный в рамках модели пространства положительной постоянной кривизны, лучше всего воспроизводит эмпирически найденную зависимость.

Точнее сказать, радиус пространственной кривизны и постоянная Хаббла заключены в пределах:
а0 = 14 500 ÷ 16 500 Мпс
H0 = 34 ÷ 39 км/сек/Мпс.

Общий вид диаграммы Хаббла на больших расстояниях, с включением нескольких серий данных можно посмотреть на графике 2 (стр.5) в статье:
Yves-Henri Sanejouand
Empirical evidences in favor of a varying-speed-of-light
http://arxiv.org/abs/0908.0249

На нашей Диаграмме 1 видно, что теоретическая формула (19) (кривая отмечена синим цветом) действительно воспроизводит общий ход фактической зависимости закона Хаббла (синие звёздочки и тренд, показанный чёрным цветом). Но видно также, что это лишь приближённое выражение для истинной зависимости.

Профи.
А что Вы называете «истинной зависимостью»?

СНК.
Это - теоретическая зависимость красного смещения от расстояния Z(D), которая следует из модели статической Вселенной с пространством постоянной положительной кривизны («сферический Мир»).

Профи.
Вы можете привести точную формулу, по которой рассчитана кривая, отмеченная на Диаграммах красным цветом? Как Вы поучили эту «истинную зависимость»?

СНК.
Вывод опирается на общее определение «красного смещения» - формулу (10). В модели пространства постоянной положительной кривизны мы имеем следующие соотношения (смотри предыдущие сообщения):
(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)


Отсюда, учитывая определение расстояния (12), следует выражение для красного смещения:

(30)
(31)

Профи:
А как Вы определяете параметр q0?

СНК:
Параметр q0 – это параметр q при t = t0, то есть взятый в точке наблюдения. Поэтому при q = q0, во первых, красное смещение равно нулю (Z = 0), а во-вторых, параметр Хаббла совпадает с значением H0 (H(q0) = H0).
Используя эти два условия, можно вывести уравнение для параметра x:

(32)

(33)

Из него видно, что параметр x определяется параметром Хаббла и радиусом пространственной кривизны a0, учитывая определение параметра B.
Но это ещё не всё. Во Вселенной с одинаковой повсюду и не меняющейся со временем плотностью энергии должно выполняться уравнение состояния p + ro * c^2 = 0. Это прямо вытекает из уравнений Фридмана (смотри предыдущие сообщения). Поэтому модель полностью определяется всего лишь одним параметром – постоянной Хаббла Н0. Все остальные параметры и переменные модели тоже зависят только от H0.

СБВ.
Картинка действительно интересная. Но вот вопрос – а почему Вы взяли именно такое значение для параметра Хаббла? Как можно брать H0 = 37 (км/сек)/Мпс? Это значение параметра Хаббла не соответствует последним наиболее точным измерениям. По 2009 году наиболее точной считается оценка (70,8 ± 3,2) (км/сек)/Мпс. Если взять это точное значение, то Ваша модель не будет соответствовать действительности.

Профи:
И заметьте ещё вот что. Взятое Вами значение постоянной Хаббла выходит далеко за пределы двух сигм от значения, которое сейчас считается наиболее точным, то есть Ваше значение постоянной Хаббла почти невероятно, но Вы именно его почему-то используете. СБВ совершенно прав - наиболее точной считается сейчас оценка Н0 = (70,8 ± 3,2) (км/сек)/Мпс.

СНК (с явной иронией).
Ну да. Считается.

А в 1931 году, например, таким «наиболее точным» считалось значение 500 (км/сек)/Мпс. В 1945 году более точным «считалось» значение 430 (км/сек)/Мпс. В 1966 году «точным» считалось уже значение 75 (км/сек)/Мпс. По мере прогресса наблюдательной астрономии это «точное» значение постоянно снижалось. Вы полагаете, что сейчас оно равно (70,8 ± 3,2) (км/сек)/Мпс. Но это условность, на самом деле. Измерения, выполненные над разными объектами, с использованием разных телескопов и с применением разных методик вычисления расстояния и выделения «космологической составляющей» из наблюдаемых «красных смещений» дают достаточно большой разброс результатов определения H0. Вы можете посмотреть базу данных по определению параметра Хаббла с начала 1990-ых. Это значение варьируется в пределах от 20 до 100 (км/сек)/Мпс. Значение, которое сейчас считается точным, получено в результате обработки данных наблюдений на телескопе «Хаббл» БЕЗ поправки на кривизну пространства и собственный красный сдвиг (intrinsic redshift). При обработке данных полученное значение существенно зависит, во-первых, от того, какой алгоритм используется для нахождения расстояний и, во-вторых, от выборки объектов, по которым рассчитывается параметр Хаббла.

В качестве примера приведу несколько статей на эту тему.
В статье 2005 года:
G. Paturel; P. Teerikorpi (2005).
(CRAL-Observatoire de Lyon, 69561 Saint-Genis Laval Cedex, France
Tuorla Observatory, Turku University, Väisäläntie 20, SF21500 Piikkiö, SF, Finland)
The extragalactic Cepheid bias: significant influence on the cosmic distance scale. A&A 443, 883-889 (2005)
http://www.aanda.org/index.php?option=a ... 3..883PFUL

авторы ставят под сомнение «точность» значения параметра Хаббла, который Вы называете наиболее точным. Они пишут:


(Перевод: Уникальные измерения, выполненные на телескопе Хаббла над ближайшими переменными звёздами - Цефеидами, привели к таким межгалактическим расстояниям, которые заставили авторов проекта HST Key Project сделать вывод, что константа Хаббла равна H0 = 72 km s-1 Mpc-1 . Мысль о том, что постоянная H0 теперь известна, широко распространена среди астрономического сообщества. Некоторое время назад мы (авторы статьи) предположили, что при использовании метода Цефеид может существовать «strong selection effect» (эффект искажения результата за счёт выборки данных), приводящий к занижению расстояний. Корректируя систематическую ошибку, мы приводим здесь новые оценки расстояний, отличающиеся от принятых в HST Key Project и от оценок предыдущих измерений, так как и те и другие оценки подвержены этой систематической ошибке. Недавние измерения M 83 не содержат этой ошибки. Пересмотрев калибровку расстояний (с учётом этой ошибки – СНК), получаем значение H0 = 60 km s-1 Mpc-1 . Локальное же значение равно Hlocal = 56 km s-1 Mpc-1 .

Вторая статья принадлежит известному астроному и физику теоретику доктору Арпу.
H. Arp (2001). Arguments for a Hubble Constant near H0 = 55.
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0106466


(Перевод. Недавний анализ Цефеид, расположенных в спиральных галактиках, привёл к заявлению, что константа Хаббла H0 = 72 км/с/Мпс. Новые данные о расстояниях однако указывают на то, что существует много объектов, расстояния до которых, определённые на основе красного смещения, существенно больше, и это превышение нельзя поэтому объяснять скоростями. Отбросив эти противоречивые данные аномальных красных сдвигов, и калибруя расстояния используя данные с малыми красными сдвигами, получается значение H0 = 55. Использование независимого критерия определения расстояния подтверждает это значение.)

Вообще значение этого параметра существенно зависит от выборки исходных данных и метода их обработки (определения расстояний). Вплоть до середины 1990-ых шла своего рода «война» между сторонниками малой и большой константы Хаббла. Одна группа учёных утверждала, что эта константа примерно равна 40-50, другая давала оценку почти вдвое больше. В журнале New Scientist в 1993 была даже опубликована статья, которая так и называлась:

The constant Hubble war: For 20 years two astronomers have polarized their profession around wildly different estimates of the Hubble constant.
http://www.newscientist.com/article/mg1 ... ?full=true

В течение 1990-ых и в первое десятилетие 2000-ых проблема с определением этой константы не прояснилась. Разные авторы приводят разные значения и очень убедительно аргументируют свою позицию.

В 1992 году Allan Sandage (Обсерватория Института Карнеги США) рассмотрел 9 методов определения H0 и пришёл к заключению, что параметр Хаббла, скорее всего, равен H0 = 43 km s-1 Mpc-1 . Подробности в статье:
http://adsabs.harvard.edu/full/1993ApJ...402....3S

В 2000 году учёные Токийского Университета Masashi Tada и Toshifumi Futamase на основе метода «гравитационной линзы» получили значения H0 = 46,9 + 7,1 (- 6,2) и H0 = 50,3 + 7,6 (- 6,6) при двух моделях обработки данных.
http://ptp.ipap.jp/link?PTP/104/971/

В 1999 JOHN P. HUGHES (Department of Physics and Astronomy, Rutgers University) и
MARK BIRKINSHAW (Department of Physics, University of Bristol, Bristol, England) в статье: «A Measurement of the Hubble Constant from the X-Ray Properties and the Sunyaev-Zeldovich Effect of CL 0016+16»
http://arxiv.org/abs/astro-ph/9801183

проанализировав эффект Синяева - Зельдовича, пришли к выводу, что параметр Хаббла лежит в интервале H0 = 47 + 23 (- 15) и зависит от «сплющенности или растянутости» наблюдаемых кластеров галактик. Зависимость достаточно сильная, что видно из графика 6 этой статьи. График воспроизведён здесь (график 26):
http://nedwww.ipac.caltech.edu/level5/B ... /fig26.gif

Источник:
http://nedwww.ipac.caltech.edu/level5/B ... k11_1.html

В статье:
D.W. Sciama (Sissa, Trieste)
An updated precision estimate of the Hubble constant and the age and density of the Universe in the decaying neutrino theory.
http://arxiv.org/abs/astro-ph/9703068

автор приводит значение H0 = 52,5.

Можно просто посмотреть базу данных на эту тему:
http://www.cfa.harvard.edu/~huchra/hubble.plot.dat
http://www.cfa.harvard.edu/~huchra/hubble/

СБВ.
Пишут много всего. Вы же отбираете лишь те статьи и данные, которые Вам выгодны для доказательства своей теории и фактически Вы просто подгоняете реальность под свои умозрительные построения. Взятое Вами значение постоянной Хаббла меньше всех данных из тех, что Вы приводите.

СНК.
Модельное значение H0 = 37 (км/сек)/Мпс соответствует оценке этого параметра авторами статьи:

J.G. Bartlett, A. Blanchard, J. Silk, M.S. Turner (1995)
The Case for a Hubble Constant of 30 km s–1 Mpc–1
http://arxiv.org/abs/astro-ph/9407061

Многие авторы аргументируют, что значение H0 принятое сейчас, скорее всего, существенно завышено. Причин завышения несколько: 1) не учитывается влияние пространственной кривизны, что приводит к занижению расстояний, рассчитанных исходя из закона обратных квадратов, 2) не учитывается наличие собственного красного смещения (intrinsic redshift), или учитывается, но лишь частично, что приводит к завышению космологического красного смещения и рассчитанного на этой основе значения постоянной Хаббла. Физические факторы, лежащие в основе этого «собственного» (intrinsic) красного смещения, предлагаются разные. Последние лет 40 эта тема широко дискутируется и получила название Redshift Controversy”. На эту тему есть много интересных публикаций. С подробностями можно ознакомиться в статье:
R. Adduci
The Redshift Controversy
http://www.google.ru/url?sa=t&source=we ... 3AZgd9c2dQ

Смотри также:
http://www.astr.ua.edu/keel/galaxies/arp.html

СБВ.
Этак можно доказать всё что угодно. Подогнали параметры и хотите убедить Нас, что ваша подогнанная теоретическая кривая объясняет данные наблюдений. Возьмите любую выпуклую функцию, проходящую через начало координат и зависящую от параметров – и я через полчаса подберу Вам эти параметры так, что эта произвольная кривая совпадёт с МНК трендом. Но это же не значит, что я доказал правильность теоретической зависимости. Я просто подобрал, точнее, подогнал параметры. Так и у Вас в теории. Вы вывели зависимость из теории, а потом просто подобрали, а точнее, подогнали параметры. Это не доказательство, а подгонка.

СНК.
Как только мы фиксировали параметры, модель полностью определена. Я уже сказал, что модель полностью определяется заданием параметра Хаббла. Из модели можно вывести ряд дополнительных теоретических выводов и сравнить их с реальностью. Если наша модель - это действительно объясняющая теория, а не подгонка, то дополнительные теоретические выводы будут соответствовать реальности. Это и будет доказывать, что мы построили объясняющую теорию, а не просто подогнали параметры.

Профи.
И у Вас действительно есть такие доказательства? Есть какие-то теоретические выводы, которые можно сопоставить с данными наблюдений?

СНК.
Есть. Перечислю некоторые из них.

(1) Из модели следует значение средней плотности Вселенной. Она совпадает с оценкой, полученной астрономами в пределах точности измерений. Для модели с H0 = 37 (км/сек)/Мпс и радиусом кривизны а0 = 15 100 Мегапарсек, в которой закон Хаббла воспроизводится наиболее точным образом (Диаграмма 1), получаем следующее теоретическое значение средней плотности:

(34) ro = 3,3 * 10^(-30) г/см^3

Фактические оценки этой величины (5 * 10^(-30); 10^(-30); 10 * 10^(-30)) по данным астрономии совпадают в пределах погрешности с теоретической оценкой (34)
http://hypertextbook.com/facts/2000/Chr ... heng.shtml

(2) Если взять принятое сейчас и, по-видимому, завышенное значение H0 равным 70, и, исходя из него, посчитать критическую плотность, которая в таком случае будет равна 9,2 * 10^(-30) г/см^3, то можно посчитать теоретическое значение параметра , равное отношению фактической плотности к критической плотности (для принятого сейчас значения Н0). В нашей модели параметр «Омега» равен примерно 0,36.

Оценки параметра «Омега» по движению галактик при завышенном значении критической плотности (рассчитанной на основе H0 = 70) дают примерно такое же значение.
Подробнее – в статье:
R. Juszkiewicz, P.G. Ferreira, H.A. Feldman, A.H. Jaffe, M. Davis
Evidence for a low-density Universe from the relative velocities of galaxies
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0001041

В этой статье на последней странице приведён график возможных значений параметра Омега, согласующихся с данными наблюдений – область допустимых значений помечена синим цветом. Наше теоретическое (0,36) почти совпадает с наиболее вероятной оценкой, которую приводят авторы статьи:

(35)

Корейские физики La Daile и Lee Hae Shim в статье 1995 года «Omega < 1 Polar Inflation Driven by Negative Gravity» отмечают, что наблюдения указывают на то, что Omega < 1 и лежит в пределах от 1/3 до 1.
http://articles.adsabs.harvard.edu//ful ... 1.000.html

(3) Так называемый параметр замедления (deceleration parameter Q0) в нашей модели равен

(36)

Анализ данных, выполненный в статье:
Observational Evidence from Supernovae for an Accelerating Universe and a Cosmological Constant. Authors: Adam G. Riess et all.
http://arxiv.org/abs/astro-ph/9805201

приводит к оценке Q0 = -1 ± 0,4, то есть опять согласуется с нашей теорией.

Профи.
Раз у Вас Вселенная имеет конечный объём, то чему чему равен максимальный размер ("диаметр") в Вашей модели?

СНК.
Произведению радиуса кривизны а0 на "пи". Получается, что в модели статического Мира с неоднородным временем размер Вселенной примерно равен: 15 100 Мпс * 3,14 = 155 млрд. световых лет.

Любитель.
Но позвольте. Я совсем недавно прочитал, что, согласно современным измерениям, размер Вселенной оценивается именно так - в 156 млрд. световых лет.
http://discovermagazine.com/2005/jan/cosmos-width
http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/3753115.stm

СНК.
Что Вы так удивляетесь? Если теория верна, она должна соответствовать наблюдениям.

Профи.
По порядку величины Ваша модель даёт также правильное значение и для массы Вселенной. У Вас М ~ 7 * 10^54 кг, а эмпирические оценки лежат в пределах от 10^53 до 10^60 кг
http://hypertextbook.com/facts/2006/Kri ... rson.shtml

СНК.
Следовательно, модель статической Вселенной с неоднородным временем и пространством постоянной во времени и одинаковой повсюду пространственной кривизной кроме правильного воспроизведения закона Хаббла даёт ещё и разумные, согласующиеся с наблюдениями, значения ПЯТИ фундаментальных параметров: средней плотности, параметра замедления, параметра «Омега», размера и массы Вселенной

А ведь всё это опирается на выбор значения одного единственного параметра модели - постоянной Хаббла. Вряд ли можно считать случайностью, что сразу пять величин, определяемых экспериментально, получаются из модели, зависящей всего от одного параметра. Скорее это наводит на мысль, что модель близка к истине - поэтому и реультаты её соответствуют наблюдениям.
===================================================================

Любитель (разглядывая Диаграмму 1).
У Вас параметр Хаббла растёт со временем. Значит, расширение идёт ускоренно (acceleration) – как Вы объясняете это обстоятельство?

СНК.
В Новой Космологии никакого «расширения пространства» нет. Пространство не «расширяется» и не создаётся из ничего. Наглядное изображение «расширения» в виде разбухания теста с вкрапленными в него изюминками (галактиками) или надувания шара – это всего лишь красивые картинки и не более. Они нужны, чтобы убедить всех в том, чего на самом деле в Природе нет. Традиционное истолкование уравнений Фридмана как уравнений «расширяющегося пространства» ошибочно. Возможна другая интерпретации этих уравнений, а значит и другая космология, которая свободна от недостатков стандартной модели. Термин «ускорение» в Новой Космологии имеет иной смысл. «Ускорение» означает ускоренный рост масштабного фактора и ничего больше. Никакого «ускоренного расширения пространства» в Природе нет, как нет и самого «расширения». Я понимаю, что может быть, это звучит дерзко, но подобные «крамольные» заявления звучат в последнее десятилетие всё чаще и чаще из уст очень авторитетных учёных.

СБВ (сердито).
Зачем Вы смущаете молодёжь. Теория «Большого Взрыва» выдержала все проверочные тесты. Именно поэтому у неё столько сторонников. Она настолько глубоко обоснована и согласуется с фактами, что основы этой теории включили теперь даже в школьные учебники. Мы теперь знаем, как устроен наш Мир, и не надо нас разубеждать в этом. Процесс возникновения Вселенной и её развития расписан по секундам. Он имеет множество этапов, и все они оставили свой след, который фиксируется с помощью наблюдений. Реликтовое излучение, например. Другой пример – распространённость химических элементов. Как Вы объясните, например, что наша планета содержит тяжёлые нестабильные элементы? Ведь если на секунду принять Ваши домыслы за что-то серьёзное, то поскольку Ваша Вселенная существует вечно, возникает вопрос - почему тогда тяжёлые элементы, такие как уран, до сих пор не распались? В теории Большого Взрыва была стадия нуклеосинтеза - тогда-то и возникли тяжёлые элементы, они теперь постепенно распадаются, но пока ещё встречаются. Тут всё ясно и логично, а расчёты выполненные в рамках модели «большого взрыва», объясняют наблюдаемый процентный состав распространённости элементов.. А что говорит Новая Космология?

СНК.
В Новой Космологии эта проблема тоже имеет определённое решение, но мы сегодня ведь обсуждаем «закон Хаббла» и его объяснение в рамках этой Новой Космологии.

СБВ.
Короче, ответа у Вас нет.

Любитель.
А я ещё тоже хотел спросить по поводу отрицательного давления. Ведь если расширение идёт ускоренно, а Мир у Вас имеет конечный объём, то средняя плотность материи будет НЕ-нулевой, но тогда такая материя должна иметь отрицательное давление. Вы же сами доказывали, что если средняя плотность постоянна во времени, то из уравнений Фридмана вытекает уравнение состояния с отрицательным давлением:

(37)

Но ведь давление материи должно быть положительным или нулевым. Разве нет?

СНК.
Если плотность энергии постоянна во времени, то связанная с ней плотность массы действительно удовлетворяет уравнению состояния (37). Если Мир имеет конечный и не меняющийся со временем объём, то хотя плотность энергии не меняется, распределение её между энергией материи и энергией нулевых колебаний вакуума может быть разным. Поскольку вакуум (описываемый космологической константой) удовлетворяет уравнению (37), то и обычная материя тоже должна удовлетворять этому уравнению.

Любитель.
То есть из Вашей теории следует абсурдный результат – материя с отрицательным давлением?

СБВ.
Ну конечно, молодой человек. А чего Вы собственно ждали? Если в основу теории положить абсурдные гипотезы, то и результаты такой теории будут следовать абсурдные. Радует, что автор хот бы сам честно признаётся, что зашёл в тупик. Собственно на этом можно бы и закончить обсуждение. Всем всё ясно. Как Вы полагаете, г-н Председатель?

Председатель.
Мы ещё не выслушали автора. Дадим ему слово.

СНК.
Никакого абсурда в моей теории нет. Давление материи может быть отрицательным. Не спешите смеяться раньше времени.
В природе мы знаем ряд примеров, когда внутри вещества возникает отрицательное давление. Например, в эффекте Казимира близко расположенные друг к другу пластинки притягиваются. Другой пример – растянутое твёрдое тело. Узлы кристаллической решётки растянутого тела разведены на расстояние большее, чем то, на котором они находятся при нерастянутом состоянии. В результате между атомами возникают силы притяжения, которые и создают внутри тела отрицательное давление. Достаточно снять внешнее растягивающее поле сил - и тело сожмётся, как если бы внутри него было отрицательное давление. При феноменологическом описании такого тела мы должны считать давление внутри него отрицательным.

Возьмём этот пример, как поясняющую аналогию того состояния, в котором находится материя во Вселенной. Наблюдения показывают существование во Вселенной крупномасштабной структуры со свойствами фрактала. То есть материя группируется в виде некоторой упорядоченной клетки, своего рода кристаллической структуры. И узлы этой структуры (галактики, кластеры….) притягиваются друг к другу в силу гравитации. То есть полная аналогия с состоянием растянутого твёрдого тела. Почему же мы должны считать, что давление равно нулю? Если исходить из уравнения состояния (37), среднее давление материи будет отрицательным и очень малым, равным p = 3 * 10 ^ (-10) паскаля.

Это давление создаётся силами гравитационного притяжения между узлами космической крупномасштабной структуры. Если бы объём пространства мог уменьшаться, то за счёт этих сил притяжения при равномерном распределении материи мы «наблюдали бы» сжимание нашего Мира - точно так же, как мы наблюдаем сжатие растянутых твёрдых тел после снятия внешней растягивающей нагрузки. Мы должны были бы тогда заключить, что давление материи во Вселенной отрицательное.

Профи:
Любопытно. Но если посчитать это давление, оно ведь не будет удовлетворять уравнению (37)? Оценку для отрицательного давления можно получить, рассмотрев изменение гравитационной энергии (binding energy) сферического тела одинаковой плотности ro при уменьшении радиуса тела. Используя первое начало термодинамики dU = - p * dV можно получить оценку для давления P = - [G *M / (5R)] * ro, где R – радиус шара.

Любитель:
А нельзя ли поподробнее? Как понял, давление значит всё-таки может быть отрицательным?

Профи.
Из второго начала термодинамики dU = - p * dV следует, что при уменьшении R, то есть при отрицательном малом изменении объёма dV < 0, давление внутри шара действительно должно феноменологически рассматриваться как отрицательная величина, поскольку при уменьшении R гравитационная энергия высвобождается (сжатие тел под действием сил гравитации), а значит гравитационная энергия уменьшается и dU < 0. Отсюда следует, что p < 0.

Любитель.
А как совместить этот вывод с тем, что в звёздах, например, давление положительное и очень большое?

Профи.
Положительное гидростатическое давление внутри звёзд, вызванное движением атомов, уравновешивает действие сил гравитационного притяжения атомов. Просто обычно действие сил гравитации НЕ описывают, используя термин «давление». Хотя формально можно ввести отрицательное «давление» и тогда полное давление гидростатическое положительное плюс гравитационное отрицательное будет равно нулю.
В условиях равновесия давление, вызванное кинетической энергией движения молекул, уравновешивается давлением, вызванным потенциальной энергией этих молекул в гравитационном поле.

СБВ.
И это правомерно – использовать понятие отрицательного давления?

Профи.
Да. Например, при изучении коллапса однородного шара в ОТО, из решений уравнений Оппенгеймера – Толмана - Волкова однозначно определяется уравнение состояния – зависимость давления от плотности. При этом зависимость оказывается такой, что возможны и решения с отрицательным давлением. Смотри, например график 3 статьи:
M. C. Durgapal, A. K. Pande
Gravitational Collapse of a Massive Sphere of Constant Energy Density.
http://adsabs.harvard.edu/full/1988Ap&SS.143..187D

Рассуждения о «растянутом теле», конечно, наивны, но иллюстрируют принцип возникновения и природу отрицательного давления.

СНК.
Кстати, Эйнштейн в 1921 году в работе «Сущность теории относительности» тоже аргументировал за отрицательное давление. Эйнштейн писал в этой работе:


«Гипотетическое давление», как его называет Эйнштейн, компенсирует действие сил электростатического отталкивания, то есть создаёт компенсирующую притягивающую силу внутри заряженных частиц. Если же речь идёт о космологии, то с гравитационными силами притяжения можно связать отрицательное давление и рассчитать его. Мы просто следуем за идеями Пуанкаре и Эйнштейна, вводя отрицательное давление для описания сил притяжения во Вселенной. Эти силы стремятся как бы «сжать» всю материю в один плотный клубок. Мир конечного объёма и постоянной положительной кривизны, каждый кусочек которого находится под действием этих сил гравитационного сжатия, напоминает растянутое тело, в котором действует отрицательное давление. Хотя это, конечно, только аналогия.

СБВ.
Хоть и не убедительно, но предположим, что тут есть какая-то логика. Но всё равно, если даже ввести такое странное давление, оно же явно не будет удовлетворять уравнению состояния (37)!!!

СНК.
И тут Вы ошибаетесь. Если провести аккуратно все необходимые расчёты, то как раз получим уравнение состояния (37).

Профи.
Ну-ка, ну-ка. Давайте-ка поподробнее с этого места. Значит, Вы утверждаете, что из модели Мира с постоянной положительной кривизной можно вывести уравнение состояния с отрицательным давлением (37)?

СНК.
Можно вывести формулу для отрицательного давления и, потребовав выполнения уравнения (37), найти точные значения для параметра x нашей модели, а потом сравнить эту модель с фактическими данными. Диаграмма 1 как раз и воспроизводит результаты модели, в которой выполняется уравнение (37).

Профи.
И как же Вы выводите отрицательное давление?

СНК.
Исходя из первого начала, то есть полагая dU = - p * dV. Только эту формулу следует применять не к евклидову, а к искривленному пространству с постоянной положительной кривизной. Тогда dU < 0 – это изменение гравитационной энергии такого мира при малом уменьшении радиуса кривизны, p – давление в нём, dV < 0 – изменение объёма пространства при уменьшении радиуса кривизны.

Гравитационная энергия такой Вселенной U отрицательна и определяется формулой:

(38)

Для справки:
1) Вычисление гравитационной энергии:
http://en.wikipedia.org/wiki/Gravitatio ... ing_energy

2) Свойства сферического мира – смотри, например, Л. Д. Ландау и Лифшиц Е. М.


(39) - объём «шара» в пространстве постоянной положительной кривизны.

(40) - объём всего пространства положительной кривизны.

(41) - расстояние в пространстве постоянной положительной кривизны.

(42)

Здесь D – правильное расстояние до границы «сферической» области объёма V.

Подставив (39), (41) – (42) в (38), получаем гравитационную энергию (gravitational binding energy) Вселенной с положительной кривизной пространства:

(43)

Учитывая, что масса Вселенной равна:

(44)

Окончательно находим:

(45)

Далее используем первое начало термодинамики, чтобы найти эффективное давление внутри такого Мира:

(46)

Мы рассматриваем Вселенную, как трёхмерную сферу, заполненную равномерно распределённой материей. Чтобы найти эффективное давление, нужно посмотреть, как будет меняться гравитационная энергия такой сферы при фиксированной массе Вселенной и малом изменении радиуса кривизны. Учитывая (40) и (44), находим:

(47)

Отсюда находим отрицательное давление:

(48)

Это и есть искомое выражение для отрицательного давления. Чтобы выполнялось уравнение состояния (37), необходимо положить:

(49)

Далее используем связь между параметром модели А и плотностью, а также определение параметра x. Подставив эти связи в (49) после несложных преобразований находим:

(50)

Профи.
То есть в Вашей модели остаётся лишь один параметр, который Вы можете менять, добиваясь соответствия с реальностью?

СНК.
Да. Модель полностью определяется выбором значения постоянной Хаббла. Если учесть «собственное красное смещение» галактик, которое накладывается на космологическое, и ввести необходимую поправку, получим хорошее соответствие модели с фактическими наблюдениями. Результаты приведены на Диаграмме 1 – теоретическая зависимость с учётом (49), изображена красным цветом. Постоянная Хаббла после введении поправки на собственное красное смещение равна примерно H0 = 37 (км/сек)/Мпс.

СБВ.
Все эти Ваши формулы, которые Вы непонятно откуда взяли и которые ещё надо проверять и проверять, что собственно они доказывают? Что во Вселенной есть «тёмная энергия» с отрицательным давлением, - так это мы и без Вашей теории знаем.

СНК.
«Тёмную энергию» ввели, чтобы объяснить, почему масштабный фактор растёт с ускорением. Это возможно, если ввести материю с отрицательным давлением. Поскольку космологическую постоянную можно интерпретировать как особую среду с уравнением состояния (37), возникла мысль объяснить ускорение влиянием этой среды, то есть космологического вакуума. Эту особую среду с отрицательным давлением назвали «тёмная энергия». Но сразу возникла проблема несоответствия между значением средней плотности такой среды, полученной из наблюдений, и значением средней плотности нулевых колебаний квантового вакуума.
http://en.wikipedia.org/wiki/Cosmological_constant

Плотность квантового вакуума больше плотности космологического на 120 порядков (в 10^120). В новой космологии нет необходимости вводить «тёмную энергию», поскольку давление в нашей модели отрицательное и ускоренный рост масштабного фактора объясняется именно этим.

(Окончание Диспута ниже).
================================================================================

P.S. При использовании материалов Форума ссылка обязательна.

Окончание Диспута от 05 февраля 2010 года.

=====================================================================
СБВ.
«Чего не хватишься – ничего-то у Вас нет». Ни стадии инфляции нет, ни «тёмной энергии». Что за теория такая, которая выбрасывает часть физики на свалку? Сами-то подумайте хорошенько, можно ли считать верной теорию, которая так сильно расходится с надёжно установленными истинами.

Любитель.
А мне эта теория нравится. Все эти «тёмные энергии» и «инфляции» мне всегда казались подозрительными конструкциями. А тут ничего этого не нужно. Сингулярностей нет, и проблем, которые есть в теории «большого взрыва», в этой новой картине Мира тоже нет. Если теория позволяет уменьшить число сомнительных или искусственно введённых «сущностей» и свободна от парадоксов прежней теории, и при этом объясняет наблюдения, я думаю, любой согласится, что такая теория ЛУЧШЕ. Она более предпочтительна.

СБВ.
Вы слишком спешите, молодой человек. Нужно сто раз перепроверить все эти результаты и прогнать эту теорию через все тесты, прежде чем делать какие-то выводы. Я думаю, что, сделав это, мы скоро обнаружим всю абсурдность предлагаемой модели. Просто этим должны заняться специалисты – распотрошить, как следует эту околонаучную галиматью и вывести автора модели «на чистую воду». Это очень хорошо, просто замечательно, что ведётся стенограмма Заседания. Как говорится, «написанное пером – не вырубишь топором». Сегодня у нас 05 февраля 2010 года. Мы всё проверим и дадим достойный ответ очередному изобретателю новых космологий. Их в последнее время немало развелось, к сожалению. Хорошо ещё, что работает без устали Комиссия по лженауке, которая для того и создана, чтобы отсеивать всякий околонаучный бред.

Председатель.
Не переходите на личности. Делаю Вам замечание.

СБВ.
Простите, но сами видите – как можно не возмущаться, слушая всё это?

Профи (склонившись с карандашом над блокнотом).
Напрасно Вы так, коллега. Я пока не нахожу ошибок. Расчёт совершенно правильный. А как Вы взяли интеграл в формуле (43)?

СНК.
Посчитал численно.

Профи.
Понятно. Да. Действительно интересно. Отрицательное давление? Поразительно.

СБВ.
А я полагаю, что второе начало нельзя применять в отношении к Вселенной, даже если она имеет конечный объём. И вообще, это не логично. С одной стороны, автор говорит, что объём Вселенной постоянен, а с другой стороны, вычисляет давление, исходя из предположения, что объём может меняться.

Профи.
Тут Вы заблуждаетесь. Рассматривается малое и фиктивное изменение радиуса кривизны – как оно скажется на изменении гравитационной энергии и отсюда находится давление. Это как если мы для определения давления внутри какого-либо объёма провели опыт, как меняется внутренняя энергия при малом адиабатическом сжатии.

СБВ.
А мне кажется, что это Вы заблуждаетесь. Давно известно, что принципы, выведенные из рассмотрения локальных областей пространства нельзя применять ко всему пространству. На это ещё Кант указал. Вспомните антиномии теории множеств. Автор нарушает это правило. Поэтому его результатам верить нельзя.

СНК.
Значит, Вы согласны, что первое начало можно применять к локальным областям?

СБВ.
Безусловно, и этим мы всегда пользуемся.

СНК.
Но ведь наша Вселенная тоже имеет конечный объём, конечную массу и конечный радиус кривизны. Эти величины примерно равны:

V = 3 * 10^81 м^3;
M = 6,6 * 10^54 кг;
a0 = 15 100 Мпс

Предположим, что существует некоторое бесконечное по объёму трёхмерное пространство, в котором наша Вселенная является лишь некоторой «частью». Если бы мы могли «взглянуть» на такую «часть» со стороны, из этого объемлющего бесконечного пространства, то что бы мы тогда увидели? Мы «увидели бы» объект, который имеет определённую массу и вся эта масса находится под его гравитационным радиусом, потому что гравитационный радиус нашей Вселенной равен:

(51)

Любитель.
Как? Это что же получается, наша Вселенная - «чёрная дыра»?

СНК.
В таком объемлющем пространстве наша Вселенная действительно выглядела бы как сколлапсировавший объект, то есть как «чёрная дыра». Вы правы.

Любитель.
Вот это да.

СБВ.
Зря восхищаетесь. Это ещё один очередной бред. Никакого «объемлющего пространства» в природе не существует. А что формально гравитационный радиус у Вас более чем в 20 раз больше радиуса кривизны, ну так и что? Это ничего не значит и не надо заниматься фантазиями.

Любитель.
Всё равно интересно. Я бы хотел продолжить. Скажите, а можно ли считать, что и в нашем пространстве внутри чёрных дыр тоже могут находиться целые миры, замкнутые на себя, подобно нашей Вселенной?

СНК.
Почему бы и нет. Но это действительно только предположения, а доказать это вряд ли возможно.

Любитель.
Давайте пофантазируем. Если наша Вселенная является «чёрной дырой» в объемлющем пространстве, то она должна заглатывать энергию из этого «объемлющего» пространства. Поэтому масса Вселенной должна расти со временем.

СНК.
Одно из положений Новой Космологии в том и состоит, что вследствие неоднородности времени энергия нулевых колебаний вакуума переходит в энергию обычной материи. То есть существует постоянный приток энергии как бы из «ничего», из вакуума. Если предположить, что наша Вселенная погружена в некое объемлющее пространство и является в нём чёрной дырой, то поток энергии в эту «дыру» должен приводить к росту массы «дыры», а значит и массы обычной материи нашей Вселенной. Поскольку мы живём в пространственно замкнутом Мире, не имеющим границ, хотя и конечном по объёму и массе, то такой приток энергии извне, скорее всего, только так и может проявлять себя внутри нашего Мира – как извлечение энергии нулевых колебаний из вакуума. Ведь границ-то у нашей Вселенной нет. Поэтому наблюдать событие проникновения энергии через границу нельзя. А вот проникновение через процесс извлечения энергии из вакуума – может быть, так и есть. За счёт этого непрерывного притока энергии Вселенная наша удерживается от сползания к состоянию тепловой смерти. Она поддерживается вдали от состояния термодинамического равновесия, и именно это обстоятельство объясняет процессы повышения уровня организации форм материи – наблюдаемые нами процессы эволюции и жизни.

СБВ.
Господин Председатель. Почему Вы молчите? Наш диспут скатывается на уровень примитивной фантастики. Пора, наконец, прекратить это безобразие.

Председатель.
Так ведь СНК и сам признаёт, что это только гипотеза и не настаивает на её правильности. Хотя замечание Ваше верное. Давайте-ка, господа, в самом деле, поближе к теме. У меня тоже есть вопрос.
Никто здесь не отметил, а надо бы прояснить одну вещь. Вот Вы говорили о корректировке «красных смещений» и что Вы как-то изменяли их значения - и только после этого Ваша модель стала согласована с данными.

СБВ (ехидно).
С новыми, - заметьте - изменёнными и специально подогнанными для этой цели данными.

Председатель.
Расскажите, как Вы «корректировали» значения красных смещений? Могли бы Вы привести Диаграмму без такой коррекции?

СНК.
Конечно. Вот, пожалуйста, Диаграмма 2.

Диаграмма 2.




Она показывает, что получается при исходных, не скорректированных данных и при том же значении постоянной Хаббла. Изменением этой постоянной не удаётся согласовать модель с фактическими данными, если не проводить коррекцию.

СБВ.
Вот это и есть настоящий результат. Вот оно признание!!! Ваша модель просто не работает, когда Вы вместо так называемых «скорректированных» подставляете настоящие, то есть фактически измеренные данные. Честнее было бы открыто сказать – модель ошибочна, так как не соответствует данным.

СНК.
Хочу Вас спросить - как Вы полагаете, если бы Вы влезли на башню и бросили оттуда вниз камень и пушинку, то что быстрее упало бы на Землю – камень или пушинка?

СБВ.
Камень, конечно. К чему это?

СНК
То есть наблюдения, даже выполненные очень тщательно и разными исследователями, установят, что камни падают быстрее пушинок. Но мы знаем, что если провести тот же опыт в длинной камере с откачанным воздухом, то и камень, и пушинка упадут одновременно. То есть физический ЗАКОН (независимость ускорения свободного падения от формы, плотности и массы падающего тела) по-видимости может не подтверждаться экспериментом. Так бывает, когда эксперимент поставлен не корректно, то есть не учтены какие-то важные факторы. В приведённом примере таким важным фактором является сопротивление воздуха.

Когда мы наблюдаем красные смещения, мы должны учитывать, что в этом явлении мы наблюдаем результат действия суммы многих факторов, вызывающих красный сдвиг линий спектров. Аналогично тому, как при падении мы видим результат совместного действия силы тяжести и силы сопротивления воздуха, так и в нашем случае красное смещение вызывается действием не одного только «потока Хаббла», но и рядом иных физических причин. Важно поэтому выделить именно красный сдвиг, возникающий от потока Хаббла. Профессор Арп ввёл термин intrinsic redshift, включив сюда ту часть красного сдвига, которая вызвана причинами, отличающимися от сдвига Хаббла.
Вы спрашиваете, как выделить эту часть? Есть много теорий на этот счёт.

Я использовал результаты, изложенные в статье:

Further Evidence for Quantized Intrinsic Redshifts in Galaxies: Is the Great Attractor a Myth? M.B. Bell1 and S.P. Comeau.
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0305112

Авторы этой статьи приводят свою оценку для «собственного красного сдвига» - Таблица 7 на стр.18. «Наблюдаемая» скорость Vcmb больше фактической скорости потока Хаббла Vh в среднем в 1,256 раза. Это и есть та самая коррекция, которая была применена в нашей модели. Поскольку скорость потока Хаббла пропорциональна красному сдвигу, коррекция состоит в уменьшении наблюдаемых красных смещений в 1,256 раза. Как видно из Диаграммы 1 скорректированные значения великолепно ложатся на теоретическую кривую.

Профи: (отрываясь от блокнота, испещрённого формулами. Удивлённое выражение лица).
Вы знаете, коллега, мне кажется, я нашёл ошибку в Ваших выкладках? Вы используете уравнения Фридмана, которые верны при условии, что скорость света постоянна относительно однородного времени t. Ведь только в этом случае, компонента g00 метрического тензора постоянна и получаем уравнения Фридмана. Если же скорость света относительно однородного времени t не постоянна, то получатся совсем другие уравнения. Вы же утверждаете, что скорость света постоянна относительно истинного, то есть неоднородного времени T. Взгляните на Ваши формулы (11) и (12):

(11)
(12)

Из них ясно, что если скорость света это c0, то скорость света относительно однородного времени c1 не будет равна с0. Но тогда не выполняются уравнения Фридмана, и Ваша модель содержит внутри себя логическое противоречие.

СБВ (потирая руки).
Так и думал. Как это я сам раньше не обратил внимания. В самом деле, смотрите, что получается. Ведь если скорость света постоянна относительно времени T, то получаем тогда что скорость света относительно однородного времени t - НЕ постоянна:

(52)

Председатель.
Хм. И правда, абсурд, а я ведь уже начал подумывать, что СНК, может, и дело говорит.

СБВ.
Я Вас предупреждал. Вот она ошибка. Всех, всех провёл. Хорошо хоть мы во время его за руку поймали.

Любитель.
А мне так жаль. Такая красивая теория получалась. Неужели, и в самом деле ляпсус?

(Общий шум и волнение…)

БЪЮТ ЧАСЫ.
==============================================================

Председатель стучит молоточком.
Господа. Господа. Прошу тишины. Я понимаю, что прерываю Заседание на самом интересном месте. Но, к сожалению, время вышло. У всех нас впереди будет время обдумать аргументы, перепроверить все вычисления и данные, рассмотренные на этом Заседании. Продолжим наш Диспут в следующий раз.

(Продолжение следует).
====================================================================

P.S. При использовании материалов Форума ссылка обязательна.

Продолжение Диспута.

Тема:
I) Разрешение парадокса. Скорость света.
II) Аномальное ускорение спутников «Пионер 10» и «Пионер 11» (Pioneer Anomaly),
III) Аномальные красные смещения (redshift anomalies).

Дата:
14 февраля 2010 года.

Участники:
СНК – Сторонник Новой Космологии: статической Вселенной с неоднородным временем.
СБВ – Сторонник модели «Большого Взрыва».
Профи – специалист по космологии, придерживается теории «Большого Взрыва».
Председатель – ведущий Диспута.
Любитель – астроном-любитель, которому всё интересно.

============================================================

I. Разрешение парадокса. Скорость света.

Председатель.
В прошлый раз, обсуждая Новую Космологию, мы обнаружили в ней глубокий логический изъян. Слово предоставляется СБВ.

СБВ.
Честно говоря, я даже колебался, идти или нет на сегодняшнее Заседание. Но всё же решил, что надо довести дело до конца и расставить все точки над «и». По дороге сюда мы с коллегами обменялись мнениями. Все согласны, что теория СНК при всей её видимой привлекательности, логически противоречива.

СНК использует уравнения Фридмана. Но эти уравнения верны, только если считать, что скорость света, стоящая в выражении интервала, постоянна. Из теории же СНК вытекает, что эта скорость НЕ постоянна. То есть автор Новой Космологии с одной стороны опирается на уравнения Фридмана, но с другой стороны получает результаты, при которых эти уравнения не выполняются. Очевидное логическое противоречие. Подробности, я думаю, лучше объяснит наш уважаемый Профи:

Профи.
Не знаю даже, что и сказать. Когда я в прошлый раз слушал СНК – у меня сложилось ощущение, что он, возможно, и прав. Его формулы и выкладки я ещё раз перепроверил дома и могу подтвердить, что всё сделано безукоризненно. И тут такой ляпсус. Как-то не вяжется это с дотошностью, с какой СНК доказывает свою теорию. Как он мог проглядеть столь явную ошибку – понять не могу.

СБВ.
Это не ошибка, уважаемый коллега, а ловкий приём, чтобы всех нас ввести в заблуждение и заставить поверить в свою ошибочную теорию.

Профи.
Не знаю, не похоже. Позвольте, я выскажу своё мнение.
Ситуация такая. СНК постулирует постоянство скорости света относительно неоднородного времени T.

(1)

Но неоднородное время в его теории отличается от однородного времени t. Поэтому скорость света относительно однородного времени уже не является постоянной:

(2)

Возьмём выражение для интервала с метрикой Фридмана для пространства положительной кривизны:

(3)

(4)

Здесь r – отношение обычной радиальной координаты к радиусу кривизны, c – скорость света, которую мы считаем константой. Составив уравнения Эйнштейна для интервала (3) и учитывая при этом, что c = Constant, приходим к уравнениям Фридмана. То есть уравнения Фридмана выводятся при условии, что с = с0 = Constant. Но в силу формулы (2) из теории СНК, мы приходим к противоречию, так как формула (2) говорит нам, что скорость света относительно однородного времени t не постоянна.

Противоречие очевидно, если взглянуть на формулу, которая связывает скорости с0 и с1:

(5)

Я долго ломал голову над этой загадкой, но, похоже, тут действительно логическое противоречие.

СБВ (смотрит на часы).
Ну понятно. Давайте переходить к Резолюции. Предлагаю такую формулировку: «Высокая Комиссия, заслушав Доклад СНК, пришла к выводу, что Новая Космология несостоятельна ввиду её внутренней логической противоречивости, ….

Любитель.
Постойте. Как же так? Неужели мы не дадим последнего слова автору?

СБВ.
Молодой человек, не мешайте работать.

Председатель (в нерешительности).
Может всё-таки дать ему выступить?

Профи.
Пожалуй.

СБВ.
А я против. Мы уже всё выяснили. Разве кто-нибудь из присутствующих здесь нашёл разрешение парадокса? … Нет.

Любитель.
Но может быть, СНК знает ответ?

СБВ.
СНК естественно будет доказывать, что никакого парадокса нет. Он – заинтересованное лицо. Но всё, что он скажет в своё оправдание, ничего не изменит в решении Комиссии. Ведь мы только что СТРОГО доказали, что в теории СНК лежит серьёзное логическое противоречие. Заметьте – ЛОГИЧЕСКОЕ. Поэтому дальше просто бессмысленно что-то обсуждать. По сути СНК говорит нам: давайте предположим, что 2 - это 5, и тогда… Но это абсурд. Мы просто зря потеряем время, если опять начнём его слушать.

Профи.
А всё-таки, я бы дал высказаться. Всего десять минут – и пойдём по домам.

Председатель.
(Обращаясь к СНК) Пожалуйста, слушаем Вас, только постарайтесь побыстрее.

СНК.
Спасибо, господин Председатель. Спасибо уважаемые коллеги. Хоть СБВ и пытался мне «заткнуть рот», но видно не все тут фанаты «большого взрыва».

Вот меня тут обвинили в логической близорукости. Мол, написал противоречащие одна другой формулы и даже не заметил этого. Но это не противоречие и никакой логической ошибки тут нет.

СБВ.
Ну что я говорил?

СНК.
Давайте повнимательней посмотрим формулы:

(1)

(2)

(3)

Все они верны. Скорость с1 действительно не равна скорости с0. Но это вовсе не означает, что в формуле (3) скорость света не является константой.

Профи.
Как же так? Ведь у Вас в формуле (2) дано определение скорости света относительно однородного времени t. А в формуле (3) буквой c как раз и обозначена скорость света относительно однородного времени. Если у Вас постоянна скорость с0, то очевидно, что скорость с = с1 не постоянна.

СНК.
Вы только что сделали логическую ошибку, поставив знак равенства между скоростью с, стоящей в формуле интервала (3) и скоростью с1 в формуле (2). Это – РАЗНЫЕ скорости:

(4.1)

(Всеобщее недоумённое молчание).

СБВ (про себя).
А дело-то гораздо серьёзнее, чем я думал.

СНК.
Вам кажется странно то, что я сказал? Но это действительно так. Видимость логического противоречия возникает оттого, что Вы отождествили эти две скорости, тогда как они не равны. Скорость с в формуле (3) равна скорости с0, то есть является универсальной константой. Скорость с1 в формуле (2) не является универсальной константой.

Профи.
Всё равно я Вас не понимаю. Почему вы считаете, что скорости с и с1 не равны? Ведь Вы определяете с1 как отношение расстояния D к промежутку однородного времени, которое потребовалось для распространения света на расстояние D. Разве это не то же самое, что скорость с, стоящая в формуле (3)?

СНК.
Это – разные скорости.

Профи.
Тогда как Вы определяете с?

СНК.
Как отношение пройденного светом расстояния к промежутку однородного времени.

Профи.
Но это в точности с1. Разве нет? Ведь мы в формуле (2) делим расстояние на промежуток однородного времени и получаем поэтому с.

СНК.
Нет. Не получаем. Получаем не с, а совсем другую скорость с1.

СБВ.
Всё. Хватит этой демагогии. Вы не видите разве, что он просто всех нас запутывает.

Профи.
Хорошо. Приведите тогда формулу для определения величины с?

СНК.
Вот она:

(5)

Здесь D0 – расстояние, пройденное световым лучом, а t0 – t промежуток однородного времени, который для этого потребовался.

Профи (задумчиво).
Кажется, я начинаю догадываться. Расстояние D0 в формуле (5) ведь оно НЕ равно расстоянию D?

СНК.
НЕ РАВНО. Расстояние D0 – это «расстояние» в пространстве, которое «расширяется», расстояние, как оно определено, в соответствии с интервалом (3) при стандартной интерпретации. А расстояние D – это расстояние в статической Вселенной, где «расширение» отсутствует. Эти два определения «расстояния» не совпадают и поэтому D0 ≠ D. Это ясно уже из формулы (1), где расстояние D определяется через произведение постоянной скорости с0 на промежуток неоднородного времени. Поэтому скорость с1 есть скорость относительно однородного времени при том определении расстояния, которое используется в статической модели. Если мы делим расстояние в НЕ-расширяющейся Вселенной на промежуток однородного времени, то получаем с1. Но если бы мы взяли расстояние в «расширяющейся» Вселенной и поделили его на тот же промежуток однородного времени, то получили бы опять фундаментальную константу с. Это проще увидеть из формул, которые я сейчас напишу. Световым сигналам соответствует нулевой интервал.

1) «Расширяющееся пространство»:

(6)

(7)


2) Статическое пространство с неоднородным временем:

(8)

(9)

Выражая из (9) dL и подставив в (7) находим:

(10) - в силу определения функции T(t).

То есть скорость с, стоящая в модели Фридмана, тождественно равна постоянной скорости света с0 в модели статической Вселенной. Видимость логической ошибки возникает вследствие того, что Вы отождествили две РАЗНЫЕ меры определения «расстояния», одна из которых определена в «расширяющемся», а другая – в статическом пространстве. Если же учесть это различие, то, как видно из формулы (10), никакого логического противоречия нет.

Профи.
Ну да. Действительно так. Как это я сам…. Снимаю свои возражения.

Любитель.
Так что – противоречия всё-таки нет?

Профи.
Конечно, нет. Всё правильно. Расстояния определяются по-разному. В «расширяющемся пространстве» расстояния растут, в статической Вселенной – нет. Поэтому , а формула (10) доказывает, что c = c0 . Автор прав, исходя в своих построениях из уравнений Фридмана, и формула (2) им не противоречит.

Председатель.
Резюме: поскольку логическое противоречие оказалось недоразумением, то Заседание продолжается.

СБВ (морща лоб).
Ну, не знаю. Всё равно это странно. Ведь тогда получается, что скорость с1 меняется. А что такое с1? Это скорость света в статическом Мире, если пользоваться однородным временем. Статический Мир и равномерно идущие часы дадут нам с1. СНК уверяет нас, что эта скорость не постоянна. А где факты? Ведь, например, в навигации спутников мы используем именно однородное время и абстрагируемся от «расширения пространства». То есть фактически, наблюдая световые сигналы, мы находим именно с1. СНК утверждает, что с1 меняется, но тогда никакая космическая навигация была бы невозможна. На практике же мы не сталкиваемся с этим. Всё происходит так, как если бы с1 была константой.

СНК.
Вы заблуждаетесь. Пока наши спутники крутятся недалеко от Земли, отклонения с1 от с0 настолько ничтожны, что не сказываются на выполнении задач навигации. Но если взять спутники достаточно удалённые и при этом постоянно удаляющиеся от нас, то это отклонение с1 от с0 даст наблюдаемый эффект. Оно приведёт к постоянно нарастающему сдвигу частоты эхо-сигнала в синюю часть спектра (blue shift). И такой эффект действительно зафиксирован при изучении эхо-сигналов от спутников «Пионер-10» и «Пионер-11».

========================================================================

II. Аномальное ускорение спутников «Пионер 10» и «Пионер 11» (pioneer anomaly).

СБВ.
Феномен «Пионеров» многие учёные считают артефактом. Что-то там с аппаратурой, скорее всего. Где-нибудь на них батареи постепенно разряжаются и ретранслируемая частота «плывёт». Вот и весь феномен. А Вы что же, утверждаете, что это явление как-то связано с течением времени или изменением скорости с1?

Любитель.
В чём суть явления – расскажите поподробнее.

СНК.
Известно, что по частоте отражённого сигнала можно определить скорость объекта. Если, объект удаляется с постоянной скоростью, то частота отражённого сигнала не меняется. Если же объект замедляется, то есть его скорость удаления от нас становится всё меньше и меньше, мы обнаружим тогда увеличение частоты отражённого сигнала. Это и есть сдвиг частоты в синюю область (blue shift). При многолетних наблюдениях за спутниками «Пионер 10» и «Пионер 11» после учёта действия всех сил, которые оказывают влияние на движение спутников, оказалось, что всё же наблюдается нарастающий с каждым годом аномальный сдвиг частоты отражённого сигнала в сторону повышения. Всё выглядит так, как если бы кроме всех известных сил на спутники действовала бы ещё одна какая-то неизвестная сила, тормозящая спутники и придающая им отрицательное ускорение.

Последняя статья на эту тему с описанием всех деталей наблюдений и предложенных теоретических объяснений эффекта:

Slava G. Turishev, Viktor T. Toth
The Pioneer Anomaly (20 Jan 2010).
http://arxiv.org/abs/1001.3686

Профи.
Сейчас есть уже несколько объяснений этого явления, и они перечислены в этой статье. Но Вы, похоже, предлагаете какое-то своё, новое? Интересно послушать.

СНК.
Скорость света в статическом Мире постоянна лишь (будучи измерена) относительно истинного, то есть НЕ-однородного времени. Скорость света в статическом мире относительно однородного времени (скорость c1) НЕ постоянна. Может возникнуть вопрос: почему же мы почти никогда не обнаруживаем этого? Причина в том, что хотя истинное время не однородно, оно в каждый момент является локально-однородным. Чтобы зафиксировать фактор неоднородности истинного времени, необходима ситуация, когда длительность одного и того же процесса мы измеряем двумя разными способами.

Например, если мы отправляем световой сигнал к краю солнечной системы, где он ретранслируется удаляющимся от нас спутником. Первый способ измерения длительности такого процесса основан на показаниях атомных часов, находящихся на Земле. Мы просто берём две засечки: показание атомных часов в момент отправления сигнала и в момент возвращения эхо-сигнала. Пусть, например, сигнал отправлен в момент t1 = 0 сек, а обратный сигнал пришёл в момент t2 = 5 сек. Наблюдатель скажет, что сигнал шёл туда и обратно в течение 5 секунд. Если наблюдателя спросить, какая из секунд вмещает больше времени – первая или последняя, он ответит, что все секунды одинаковы и вмещают по определению одинаковое время. Причина такого ответа в том, что изменение в скорости течения времени затрагивает ВСЕ физические процессы и поэтому в принципе этот эффект нельзя обнаружить, наблюдая за протеканием процессов на Земле.

Но на самом деле первая и последняя секунды атомных часов не одинаковы и вмещают в себя разное физическое время. Скорость света постоянна именно относительно физического, то есть НЕ-равномерно идущего времени.

Проводя вычисления для времени, которое потребовалось бы свету на путь туда и обратно, мы обнаружим рассогласование показаний часов на Земле от показаний, которые надо принять, исходя из реального положения спутника в космосе. Этот эффект рассогласования времени истинного и времени атомного обнаружен давно и известен под названием pioneer anomaly – аномальное ускорение спутников «Пионер».

Председатель.
Могли бы Вы пояснить Ваши рассуждения более строго?

СНК.
СБВ правильно сказал, что скорость света в статическом Мире, измеренная в однородном времени (скорость с1) не постоянна. Именно это и приводит к аномальному сдвигу частоты эхо-сигнала в синюю область.

СБВ.
Почему Вы называете время, измеряемое атомными часами на Земле, однородным? Ведь Вы утверждали, что истинное время как раз НЕ однородно? То есть, исходя из Вашей логики, атомные часы должны показывать истинное, то есть не однородное время?

СНК.
Это не так.
Возьмём мазер, излучающий сигнал определённой частоты. Эта частота зависит от периода. Период, измеренный в однородном времени, постоянен. Постоянство частоты сигнала мазера означает, что период измеряется либо равномерно идущими часами, ЛИБО часами, изменение хода которых строго синхронизовано с изменением периода в истинном времени. Если, например, период колебаний составляет 1 секунду однородного времени, то стабильность измерения периода ещё не означает, что используемые часы идут равномерно. Верно лишь то, что они ПОКАЗЫВАЮТ однородное время.

СБВ.
Как же это может быть, что часы могут идти неравномерно, но при этом будут показывать то время, которое они показывали бы, если бы шли равномерно? Опять какой-то абсурд.

СНК.
Проще понять это, используя аналогию с обычным движением. Если две машины, которые стояли, начинают одновременно двигаться в одном направлении с одинаковым ускорением, то друг относительно друга они по-прежнему будут неподвижны. Соотношение их взаимного движения не изменится.

Если период колебаний, измеренный в истинном времени, изменяется в той же пропорции, что и ход часов, то длительность периода колебаний останется неизменной. Например, если период колебаний мазера стал вдвое меньше в истинном времени, но при этом и каждая секунда часов стала теперь вмещать вдвое меньше истинного времени, то измеренная часами длительность периода НЕ изменится. Одинаковая неравномерность хода времени у мазера и атомных часов приведут к тому, что измеренная атомными часами длительность периода колебаний волны, создаваемой мазером, НЕ будет меняется.

Пусть в начальный момент период колебаний световой волны был равен 1 сек. и эта 1 секунда была равна 1 секунде однородного времени. 1 секунда по атомным часам пусть была равна тоже 1 секунде однородного времени. То есть часы показывали именно однородное время, и их показание было 1 секунда. Пусть прошло какое-то время. Скорость течения истинного времени изменилась, и, как следствие, истинное время за один период колебаний теперь стало вдвое меньше и равно теперь ½ СТАРОЙ секунды. При этом НОВАЯ 1 секунда часов тоже стала вмещать в себя вдвое меньше истинного времени и поэтому равна ½ СТАРОЙ секунды. Поэтому часы покажут то же самое значение периода, как и раньше. Часы покажут 1 секунду, потому что 1 секунда нового времени теперь равна ½ секунды старого времени, а значит, равна периоду колебаний волны. Хотя скорость течения времени, очевидно, изменилась, это изменение хода времени никак не отразилось на показаниях часов – они и в новых условиях продолжают показывать то же, что и раньше, - показывают то, что они показывали бы в случае, если бы время было однородным и никакого ускорения течения времени не было бы вовсе.

Профи.
Вы говорите о непрерывном изменении масштаба времени. Ясно, что общее масштабное преобразование времени, применённое ко всем процессам, не скажется на показаниях часов, измеряющих длительности этих процессов. Ваша идея об изменении скорости течения истинного времени означает просто непрерывное масштабное преобразование, которое конечно, не может сказаться на соотношениях между длительностями разных процессов, а значит и на показаниях часов.

СНК.
Я просто хотел объяснить, почему атомные часы на Земле показывают именно однородное время, а не истинное. Надеюсь, мне это удалось.

Любитель.
Значит, атомные часы идут в истинном времени, но показывают однородное время?

СНК.
Представьте, что у Вас вместо часов с круглым циферблатом есть часы, шкала которых сделана в виде линейки с равномерной шкалой. Однородному времени соответствует равномерное движение часовой стрелки вдоль шкалы. Показания стрелок сопоставляются с каким-либо эталонным процессом, например, излучением волны мазером. Если движение стрелок ускоряется, но при этом синхронно «ускоряется» и процесс излучения, часы будут по-прежнему фиксировать то же самое значение периода, как и прежде.
Ещё один пример. Возьмите плёнку с Чарли Чаплином и прокрутите её с нарастающей скоростью. Хотя все герои будут двигаться на экране всё быстрее, согласование их движений не изменится, и часы в фильме будут показывать для каждого эпизода одно и то же время, как бы мы ни меняли скорость прокручивания плёнки.

Любитель.
Вот Вы как-то говорили, что время ускоряется. Что это значит?

СНК.
Функция физического времени выпуклая. Поэтому одному и тому же промежутку однородного времени соответствуют разные промежутки времени истинного, в зависимости от эпохи. Объекты, которые находятся далеко от нас, излучали свет, который мы видим, в более раннюю эпоху, чем объекты, находящиеся ближе к нам. Поэтому один и тот же отрезок однородного времени у далёких объектов содержит в себе больше истинного времени, чем у близких объектов. Можно сказать ещё так: 1 секунда однородного времени с течением времени вмещает в себя всё меньшую величину истинного времени («секунда усыхает»). Взяв в качестве стандарта единицы времени секунду какой-либо определённой эпохи, мы можем сравнить с ней секунды последующих эпох. Чем ближе к нам эпоха, тем меньше стандартных секунд (фиксированной эпохи) она содержит. Иначе говоря, 1 стандартная секунда (фиксированной эпохи) с течением времени содержит всё большее число текущих секунд, то есть один и тот же отрезок истинного времени приходится на всё большее число текущих («усыхающих») секунд. Текущее время, выраженное в текущих секундах, как бы ускоряется, бежит быстрее. За одно и то же истинное время успевает набегать всё большее число секунд, часы «ускоряются». Именно это постоянное ускорение хода часов является причиной красного смещения Хаббла. Период световой волны от удалённого источника, измеренный по текущим часам, кажется длиннее, так как вместимость текущих «усохших секунд» меньше, и одинаковые в однородном времени периоды измеряются большим количеством этих новых «усохших секунд».

СБВ (зевнув).
Я мало что понял из Ваших путаных объяснений. А Вы, коллега?

Профи.
СНК рассуждает логично, хотя с первого раза всё это не так просто понять, и надо бы ещё раз как следует всё обдумать. Смысл «ускорения» истинного времени в том, что с течением времени одна и та же величина истинного времени измеряется всё большим и большим числом текущих секунд. Часы как бы бегут быстрее, отмеряя фиксированный отрезок истинного времени. На 1 секунду приходится всё меньшее количество истинного времени (секунда усыхает). Но это изменение скорости течения времени и скорости хода часов невозможно заметить на Земле, так как все процессы ускоряются одинаково. Отсюда вывод, что часы будут показывать то же, что показывали бы часы, идущие равномерно в ситуации, когда время однородно (не ускоряется).

Председатель.
Вы можете пояснить формулами, как Вы решаете проблему «аномального ускорения» спутников «Пионер 10» и «Пионер 11»?

СНК.
Для небольших расстояний мы можем использовать приближённую формулу для истинного времени T:

(11)

Пишем зависимость скорости с1 от однородного времени:

(12)

То есть, скорость света в статической Вселенной, измеренная относительно однородного времени (при фиксированном t0), уменьшается со временем.
К каким следствиям это приводит?

Возьмём статью французского физика-теоретика:
Yves-Henri Sanejouand (2009).
Empirical evidences in favor of a varying-speed-of-light
http://arxiv.org/abs/0908.0249

Он попытался проанализировать, к чему ведёт предположение, что скорость света с течением времени уменьшается. Автор назвал это «гипотезой» и доказал, что такая гипотеза объясняет ряд необычных физических явлений, одно из которых – аномальное ускорение «Пионеров».

Открываем эту статью и смотрим формулы (1) и (9) этой статьи:

(1 S)
(9 S)

То есть наша формула (12), которая в нашей модели является лишь приближённой зависимостью, в теории автора этой статьи, взята за исходный пункт рассуждений как рабочая гипотеза. Все выкладки и рассуждения, которые проводит Yves-Henri Sanejouand (2009), очевидно выполняются и в нашей модели и вряд ли надо их воспроизводить. При желании каждый может сам внимательно изучить логику автора.

Отметим некоторые результаты, вытекающие из зависимости (12).

РЕЗУЛЬТАТ №1.
Автор перечисляет измерения, подтверждающие изменение скорости света с1 со временем (формулу (12)). Эти измерения собраны в Таблице 1 на стр. 6 и включают, кроме аномального ускорения спутников «Пионер», ещё три группы фактов: 1) явное увеличение расстояния между Землёй и Луной, 2) распространение света от удалённых источников и 3) ускоренное «расширение» Вселенной. Обработка всех четырёх групп данных даёт для модуля параметра значение близкое к произведению H0 * c0.

РЕЗУЛЬТАТ №2.
Объяснение аномального сдвига частоты эхо-сигналов (pioneer anomaly). Вывод очень простой. Длина волны после испускания сигнала от земной станции УМЕНЬШАЕТСЯ с течением времени, вследствие уменьшения скорости света:

(13) -- формула (3) статьи.

Частота - это частота отправляемого сигнала относительно однородного времени в статическом Мире. Это – частота отправляемого сигнала по атомным часам земной станции слежения, так как атомные часы показывают однородное время.

Но скорость света (с1) относительно однородного времени в статическом мире уменьшается, а потому уменьшается и длина волны. Модельная длина волны - это длина волны отправляемого сигнала при условии постоянства скорости света.

(14)

и - это модельные значения частоты и длины волны эхо-сигнала. Они соответствуют статическому миру с постоянной скоростью света и однородным временем. Это именно те постулаты, которые неявно используются при теоретическом анализе (моделировании) процесса распространения эхо-сигнала: «расширением пространства» пренебрегают, время считают однородным, а скорость света постоянной.

Согласно (13), должен наблюдаться сдвиг длины волны в синюю область спектра. Переходя в формуле (13) к наблюдаемой частоте, получаем:

(15)

Частота связана с наблюдаемой длиной волны так, как если бы скорость света была постоянной. Иначе говоря, - это наблюдаемая частота сигнала в физическом времени, истинном времени, с учётом его неоднородности, потому что скорость света в статическом мире постоянна только относительно этого неоднородного времени.

Из формулы (15) выводим:

(16)

Теперь возьмём основной график, построенный по результатам многолетних наблюдений за аномальным сдвигом частоты эхо-сигнала из статьи на эту тему:

Slava G. Turishev, Viktor T. Toth
The Pioneer Anomaly (20 Jan 2010).
http://arxiv.org/abs/1001.3686

Открываем статью и смотрим на стр. 80. На графике 5.2. показано нарастающее год за годом смещение наблюдаемой скорости от модельной. Как определяются эти скорости? Это понятно, если посмотреть на стр. 54 этой статьи (формула 3.7). Наблюдаемая скорость определяется из закона Доплера в нерелятивистском приближении, что оправдано, так как скорость спутников мала по сравнению со скоростью света. Пишем закон Доплера:

(17)

Скорость выразим через частоты испущенного и полученного сигнала:

(18)

Обозначим V obs. наблюдаемую скорость, а V mod. – модельную скорость. Имеем:

(19)

(20)

Составив разность, находим:

(21)

Подставив в (21) теоретическую зависимость (16), находим:

(22)

Эта зависимость и регистрируется станциями наземного слежения за движением спутников – График 5.3. на стр. 80 указанной выше статьи. Взяв значение H = 83, получаем прекрасное согласие с наблюдениями. Формулу (22) можно истолковать как отрицательное «ускорение» спутников, величина которого равна Н*с. Именно так эта эмпирически найденная зависимость и была первоначально истолкована. Отсюда и название «аномальное ускорение» спутников. Но ясно, что «ускорение» - это только видимость, а причина явления в том, что по мере движения эхо-сигнала от Земли к спутнику и обратно, в силу ускорения истинного времени, время, показываемое атомными часами на Земле, будет отличаться от истинного времени движения светового сигнала.

Формулы (16) и (22) и есть основные соотношения, объясняющие природу «аномального ускорения», или по-другому, аномального сдвига частоты эхо-сигнала. Если бы скорость света в статическом мире с однородным временем была постоянной, то модельная и наблюдаемые частоты совпадали бы, и никакого аномального сдвига не было бы. В этом случае «модель» адекватно описывала бы как раз то, что наблюдается.

Но реальный мир отличается от «модели». В реальном мире истинное время не однородно. Поэтому постоянная относительно истинного времени скорость света уже не будет постоянной относительно однородного времени, которое фиксируют атомные часы на Земле. Скорость света в статическом мире с однородным временем будет уменьшаться. Фактическая частота эхо-сигнала будет отличаться от модельной частоты, причём это различие будет всё нарастать, отражая нарастающее расхождение однородного и истинного времени.

Нарастание разности между скоростями «модельной» и «наблюдаемой» (формула (22)) авторы открытия назвали «аномальное ускорение спутников «Пионер». Причина «ускорения» - в изменении скорости течения истинного времени. И авторы косвенно сами предположили, что причина явления именно в этом, введя в качестве одного из возможных объяснений явления квадратичную добавку к обычному однородному времени.

Профи.
Дайте ссылку, где авторы открытия вводят неоднородное время.

СНК.
Попытка объяснить это явление ускорением хода часов была впервые предложена в 2002 году ссылка [41] из списка литературы в статье Turishev and Toth (2010) – смотри выше.

Авторы статьи Turishev and Toth (2010) на стр. 101, в разделе «6.4.2 Clock Acceleration» приводят формулу для времени, вводя которое можно объяснить аномалию. Это – новое неоднородное время, потому что оно отличается от времени, измеряемого атомными часами, квадратичной добавкой.

(6.28 Т)

Здесь t0 - момент отправления сигнала, ta - момент получения сигнала. Чтобы согласовать данные с наблюдениями, «ускорение времени» at следует положить равным H0. То есть истинное время, при использовании которого расчётное положение спутников совпадёт с наблюдаемым, должно быть больше на квадратично растущий член, чем время, фиксируемое атомными часами на Земле. Время в левой части формулы (6.28 Т) – однородное, так как атомные часы измеряют однородное время. Время в правой части – истинное, так как расчётное положение спутников зависит именно от истинного времени. Промежуток истинного времени, в силу выпуклости функции T(t), будет больше, чем промежуток однородного времени. Можно сравнить эмпирически найденное соотношение (6.28 Т) с теоретической приближённой формулой, вытекающей из Новой Космологии:

(23)

В этой формуле t – промежуток однородного времени, измеряемый атомными часами на Земле, T – промежуток истинного времени, которое определяется по реальному положению спутников после анализа полученных эхо-сигналов.

Если исходить из формулы (23), то для наблюдаемой и модельной частот получаем соотношения:

(24) - частота сигнала в модели, в которой мир статичен, а скорость света постоянна. Но это значит, что берётся производная по истинному времени, так как скорость света постоянна относительно истинного времени.

(25) - частота, измеряемая атомными часами, то есть скорость изменения фазы волны относительно однородного времени, которое показывают атомные часы.

Тогда, исходя из (25), получаем закон аномального сдвига частоты:

(16)

Авторы открытия данного эффекта пишут, что введение квадратичной добавки к времени движения светового сигнала по атомным часам позволяет объяснить наблюдения с высокой точностью.



(Перевод: Есть одна модель, которая особо интересна. В этой модели к времени распространения светового сигнала, которое регистрирует станция на Земле (DSN station), добавляется слагаемое, зависящее от этого времени квадратично: . В частности, обозначим за ta какой-либо момент времени:

(6.28)
Тогда время распространения светового сигнала равно:

(6.29)

Формула (6.29) имитирует слабое ускорение спутника. Было замечено (Anderson et. al.), что данная модель воспроизводит очень хорошо как данные о времени распространения, так и данные о Доплеровском сдвиге частоты).


Это пишут сами авторы, открывшие явление «аномального ускорения». Модель, которая хорошо воспроизводит данные, очевидно, может быть истолкована как модель неоднородного времени. К однородному времени t добавляется нелинейное слагаемое. Чтобы формула (6.29) соответствовала данным, необходимо взять at = H0. То есть, мы получаем нашу теоретическую формулу (23).

Чтобы лучше это понять, ниже приведены два графика.

График 1.




Что регистрирует наземная станция слежения? Она регистрирует моменты отправления и возвращения эхо-сигналов, используя высокоточные атомные часы. Но мы уже знаем, что атомные часы будут показывать однородное время, потому что ускорение течения времени одинаково сказывается на всех физических процессах на Земле и не приводит к изменению показаний часов. Неоднородность текущего времени не фиксируется атомными часами. Таким образом, часы на Земле будут показывать моменты 0; t0; t1; t2… по шкале однородного времени. Например, в момент 0 отправляется первый эхо-сигнал – событие А. В момент В этот сигнал возвращается на Землю, и это происходит, когда атомные часы показывают t0. Но за время t0 по атомным часам, в силу изменения скорости течения времени, истинное время, которое прошло между событиями отправления и возвращения эхо-сигнала, будет отличаться от времени, которое показывают атомные часы. На графике 1 этот дополнительный сдвиг времени показан отрезком (А;А0). Следовательно, чтобы найти истинное время, прошедшее между событиями А и В, нужно к времени, которое покажет наземная станция t0, добавить сдвиг, равный, как мы знаем, . Это рассуждение можно применять для любого последующего момента времени, поскольку начало отсчёта времени ФИКСИРОВАНО.

На Графике 1 видно, что мы установили атомные часы на «ноль» в момент начала наблюдений (отправления первого эхо-сигнала). Это – событие А. Ему соответствует «ноль» по шкале однородного времени. Моменты наступления всех последующих событий (B; C; D…) однозначно определяют тогда, какое истинное время прошло между событием, взятым за «ноль» и текущим событием. Пусть, например, событие С происходит в момент t1 по атомным часам. В этот момент между событием, взятым за «ноль», и событием С промежуток истинного времени равен . Точно так же однозначно определяется истинное время между событием D и событием, взятым за «ноль». Оно будет опять равно .

Профи.
То есть, насколько я понимаю, Вы рассматриваете происходящее из системы отсчёта, которая на Вашем Графике сдвигается вниз?

СНК.
Именно так. Эта система отсчёта обозначена на Графике 1 буквой К. Начало этой системы отсчёта связано с событием, взятым за «ноль». С ростом текущего момента времени по атомным часам, это взятое за «ноль» событие медленно дрейфует вниз, вследствие изменения скорости течения истинного времени с ростом t. На Графике этот «дрейф» события, взятого за «ноль», показан как последовательность точек А; A0; A1; A2… Каждая точка соответствует определённому показанию атомных часов 0; t0; t1; t2; … Сама «дрейфующая» система отсчёта отмечена буквой К с указанием, к какому текущему моменту времени по атомным часам она соответствует K(0); K(t0); K(t1); K(t2)...

Построим теперь График 2, на котором по одной оси отложим показании атомных часов, а по другой – истинное время, прошедшее между событием, взятым за «ноль» и событием, произошедшим в какой-либо момент t0; t1; t2;… по атомным часам.

График 2.




Очевидно, что мы получим параболу вида:

(23)

Таким образом, мы приходим к закону преобразования времени, который, по свидетельству авторов открытия «аномального ускорения» хорошо воспроизводит данные наблюдений. Тем самым “pioneer anomaly’ объясняется нашей теорией неоднородного времени. Это явление есть следствие изменения скорости течения истинного времени. Его можно рассматривать как прямое экспериментальное подтверждение нашей интерпретации модели Фридмана.

Профи.
То есть, как я понял, на Графике 2 представлены данные, регистрируемые в системе К?

СНК.
Именно так. Система К определяется заданием начала отсчёта времени – событием А, взятым за «ноль» атомного времени.

СБВ.
Но у Вас там не только событие А, но и А0, А1, А2… Это разные события?

СНК.
Это – одно и то же событие, но его положение в виде точки на нашем Графике меняется с течением времени, измеряемого атомными часами.

СБВ.
Почему?

СНК.
Потому что меняется скорость течения истинного времени. В момент t1 эта скорость отличается от той, какой она была в момент t0. Атомные часы в момент t1 > t0 содержат в каждой своей секунде меньшее истинное время, чем содержалось в секунде атомных часов в момент t0, (секунды усыхают). Поэтому и возникает этот дополнительный сдвиг положения события, взятого за «ноль» на Графике 2. Ведь «положение» события, взятого за «ноль», на нашем Графике 1 зависит от того, в каких секундах измеряется истинное время, прошедшее между этим событием и текущим. Текущие секунды атомных часов с течением времени будут содержать в себе всё меньшее количество истинного времени («секунды усыхают»). Поэтому и возникает этот дополнительный сдвиг вниз, отражающий изменение масштаба времени, изменение содержания истинного времени в новых секундах. С движением стрелки атомных часов происходит медленный «дрейф» вниз события, взятого за «ноль». На Графике 1 показано несколько мгновенных положений события А по мере прохождения атомными часами моментов t0; t1; t2; …

СБВ.
И Вы считаете, что Ваше понимание происходящего проще того, к которому все привыкли? Это же голову сломать можно, разбираясь в том, что Вы говорите.

СНК.
Просто Вы ещё не привыкли к новым терминам и идеям. А по сути, новая космология намного проще, чем теория «большого взрыва». И главное, в ней не возникает всех тех затруднений, которыми так изобилует концепция «большого взрыва».

СБВ.
И что же получается, если использовать модель (23)?

СНК.
Если взять значение Н = 83, то теория великолепно согласуется с наблюдениями.

=====================================================================

III. Аномальные красные смещения.

Профи.
Постойте, постойте. Как же так? Почему Вы берёте H0 = 83? Ведь Вы в прошлый раз нам доказывали, что Н0 = 37.

СБВ.
Фокусник.

СНК.
Чтобы ответить на этот вопрос, мне придётся объяснить, как в Новой Космологии объясняется «собственный красный сдвиг» (intrinsic redshift). Но это займёт какое-то время.

Председатель.
Раз такое объяснение необходимо, рассказывайте.

СНК.
В новой космологии красный сдвиг зависит от функции физического времени T(t) по закону:

(26)

В модели, которую мы взяли за основу Новой Космологии, предполагается, что материя распределена равномерно по пространству. Но ясно, что это лишь идеализация. Материя распределена в виде кластеров, сгустков материи, между которыми есть гигантские пустоты (voids). Лишь в очень больших масштабах можно пренебречь неоднородностями распределения материи и использовать теоретическую зависимость T(t). Пока речь идёт о космологии, о пространстве «в целом», мы вправе использовать такую модель, и в рамках этой модели мы приходим к выводу, что H0 = 37. Это значит, что если бы материя распределялась равномерно, то в близкой окрестности солнечной системы мы имели бы:

(27)

Но фактически мы имеем НЕ-равномерное распределение материи. Поэтому, хотя в общем и в целом теоретическая формула T(t) правильно описывает общую крупномасштабную закономерность, надо учитывать, что при рассмотрении небольших масштабов – таких, например, как наша солнечная система, - фактическое поведение функции T(t) может отклоняться от теоретической зависимости, выведенной в модели усреднённой плотности.

То есть, функция T(t) в локальных областях может идти более круто, чем теоретическая кривая. Крутизна этой функции (T’(t)), согласно (24), и определяет красное смещение объектов, локализованных в данном месте. Эти локальные отклонения от теоретической зависимости не могут быть слишком большими и не могут уводить реальную кривую T(t) от теоретической в больших масштабах, поскольку в среднем Вселенная однородна. В одних местах T(t) идёт более круто, в других – менее круто, чем теоретическая зависимость. Но «в среднем» все эти неровности реальной функции T(t) сглаживаются, когда мы берём большой масштаб. Поэтому мы и наблюдаем фактически тот «закон Хаббла», который следует из теории. И в этом «усреднённом» законе локальное значение параметра Хаббла равно 37.

Но фактическое локальное значение H0 в окрестности Солнца, по-видимому, значительно выше и, судя по данным спутников «Пионер», равно примерно Н0 = 83. То есть в солнечной системе функция T(t) идёт более круто, чем она шла бы, если бы материя была распределена равномерно по всему пространству. Из нашей теоретической модели после несложных преобразований можно вывести следующую формулу для параметра Хаббла:

(28)

(29)

Хотя этой формулой, по-видимому, нельзя пользоваться для расчётов локальных эффектов, так как она выведена для модели с равномерным распределением материи, из неё всё же можно сделать хотя бы качественный вывод, что параметр Н0 в солнечной системе, то есть в локальной области, где сосредоточена материя, должен быть выше, чем параметр Хаббла, определённый из модели с равномерным распределением материи.

И видимо, не случайно идёт этот многолетний спор: одни наблюдения указывают на малое, а другие - на большое значение постоянной Хаббла.

Профи.
Формулу (26) можно переписать через кривизну кривой T(t):

(30)

СНК.
Совершенно верно. Из формулы (30) следует, что параметр Хаббла может быть существенно больше в областях повышенной кривизны функции T(t). Можно привести ещё две формулы, следующие из определений параметра Хаббла и красного смещения:

(31)

(32)

Формула (31) показывает, что с ростом красного смещения z параметр Хаббла убывает. Формула (32) позволяет сопоставить наблюдаемым красным смещениям значения масштабного фактора, а значит и значения функции T(t).

Любитель.
То есть в Вашей теории существует возможность нахождения значений масштабного фактора в каждой точке пространства-времени?

СНК.
Да, в принципе это так. Сканируя пространство в телескоп, и определяя красные смещения можно построить поверхность T(x;y;z;t).

СБВ.
Но Вы же говорили, что наблюдаемые красные смещения зависят не только от потока Хаббла, но что необходима процедура коррекции, удаления собственного красного смещения, имеющего иное происхождение?

СНК.
Причин красного смещения может быть много. Если вычесть составляющие, которые не связаны с потоком Хаббла, то остаток и даст нам как раз ту величину, которая стоит в формуле (26). Этот остаточный красный сдвиг позволяет выявить фактическое поведение функций T(t) и а(t).

Любитель.
Насколько я помню, одно из возражений против теории «большого взрыва» - это невозможность определения точных значений масштабного фактора. В Новой Космологии, как я понял, эти значения в принципе поддаются точному определению?

СНК.
Да, их можно вычислить, если выделить из красного смещения составляющую, связанную с потоком Хаббла.

Любитель.
И тогда получится теоретическая кривая?

СНК.
Не совсем так. Ведь теоретическая кривая выведена из предположения об однородном распределении материи, а на самом деле это не так. Поэтому реальная кривая будет с изломами, изгибами, но если взять большой масштаб, то все эти изломы сгладятся, и мы получим теоретическую кривую. Чтобы лучше представить это, я нарисовал схематический график.

График 3.




На этом графике показано, как локальное отклонение от теоретической кривой (которая помечена пунктиром) приводит к значительным изменениям красного смещения. Область отклонений от теоретической кривой помечена красным овалом. На этом графике существует область, в которой красное смещение может быть очень малым или даже может оказаться синим смещением (область помечена синим овалом). Это связано с возвращением реальной кривой на свой теоретический тренд. Хотя точки А и В расположены близко друг к другу в пространстве (расстояния определяются произведением c * (t0 – T)), красные смещения для них могут отличаться очень существенно, так как они определяются тангенсом наклона касательной к T(t) и даже небольшое изменение угла наклона может давать весьма большие перепады в красном смещении. Доктор Арп показал, что такие резкие перепады в красном смещении близко расположенных объектов встречаются достаточно часто. Вот, например, фотография, которую мы уже приводили:

График 4.
Близко расположенные объекты с разными "красными смещениями".



Источник:
M. López-Corredoira and Carlos M. Gutiérrez
"Two emission line objects with z > 0,2 in the optical filament apparently connecting the Seyfert galaxy NGC 7603 to its companion". Astronomy and Astrophysics;
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0203466

Обсуждение открытия - смотри статью:
http://www.thunderbolts.info/tpod/2005/ ... yyears.htm

В ряде случаев физическая связанность двух объектов с разными z видна даже визуально, как в этом примере, где сфотографирован "светящийся мост", связывающий оба объекта.

График 5.
Физическая связь объектов подтверждается наличием "светящегося моста", соединяющего эти объекты.



Источник:
http://www.skepticalinvestigations.org/ ... oversy.htm

Это примеры наблюдения локальных областей «красного» и «синего» овала.

СБВ.
Какой ещё «синий овал»? Ведь у Вас везде красный сдвиг, а не синий.

СНК.
«Синим овалом» я называю локальную область пространства с пониженным (относительно теоретического в данном месте) значением красного смещения, а «красным овалом» - область с повышенным значением красного смещения. Не обязательно смещение при этом окажется действительно синим (z отрицательным), просто оно будет существенно меньше, чем оно должно быть в соответствии с теоретической кривой.

Профи.
Есть много наблюдений, которые регистрируют именно синее, а не красное смещение. Но обычно это объясняют тем, что объекты движутся с большой скоростью в направлении к наблюдателю, и доплеровское смещение в синюю область оказывается больше красного смещения от потока Хаббла.
Можно посмотреть список объектов с синим смещением по каталогу (надо ждать пока загрузится):

NASA/IPAC Extragalactic Database (NED):
http://nedwww.ipac.caltech.edu/cgi-bin/ ... er=30000.0


Вы же предлагаете связать эти синие (или слишком малые красные) сдвиги с локальными изгибами функции T(t). Сомневаюсь, можно ли так делать. Есть ли какие-то соображения, которые говорят в пользу такой интерпретации.

СНК.
Если бы синие сдвиги были связаны только со скоростями объектов в направлении к наблюдателю, то разумно ожидать, что они должны тогда встречаться примерно с одинаковой частотой повсюду на небе. Такое допущение естественно сделать. Ведь при таком объяснении «синий сдвиг» – это результат случайного распределения скоростей объектов. Одни двигаются от нас, увеличивая тем самым «красный сдвиг», другие к нам, уменьшая этот сдвиг или переводя его в синюю область. То есть распределение таких галактик с синим сдвигом должно быть примерно равномерным на небесной сфере.
Но оказывается, что это не так.

Недавно появилась статья, автор которой обработал 2000 случайно взятых данных из каталога NED и обнаружил, что объекты, имеющие синий сдвиг, распределены очень неравномерно на небе. Точнее они сосредоточены лишь в определённых местах на небесной сфере.
http://fittedplane.blogspot.com/

СБВ.
Ну, это не серьёзно. Пишет какой-то блогер. Если мы, профессионалы, будем читать измышления всех, кто пишет в Интернете, то что останется от Науки?

СНК.
Есть и другие источники. Недавно Julia Comerford, астроном из Университета Беркли сделала доклад Американскому Астрономическому Обществу, в котором изложила результаты многолетних исследований строения галактических ядер. Основной результат произвёл своего рода шок в высоком собрании. Собранные астрономами данные доказывают, что есть много галактик в центре которых находятся две "чёрные дыры". При этом эти "чёрные дыры" вращаются вокруг общего центра масс - "вальсируют, кружатся" - так образно назвали астрономы то, что они увидели в телескоп. Астрономы обнаружили 33 пары таких "вальсирующих" чёрных дыр. Та "чёрная дыра", которая двигается в направлении к Земле посылает (за счёт аккреции) свет, сдвинутый в синюю область спектра. Другая "чёрная дыра", удаляющаяся от нас, посылает сигнал с красным смещением.

Подробности можно почитать на сайте:
http://astro.berkeley.edu/~julie/?p=press

Популярно - здесь:
http://www.universetoday.com/2010/01/04 ... isco-ball/

По материалам Доклада есть хороший набор слайдов:
http://www.google.ru/url?sa=t&source=we ... WkbyPLyg-g

На нижнем левом слайде первой страницы показано, как движущиеся к (от) Земли "чёрные дыры" порождают сигналы с голубым (красным) смещением.

На верхнем левом слайде второй страницы показаны результаты наблюдений с идентификацией компонент сдвига в красную и синюю область.

То есть в галактических ядрах обнаружены локальные области "красного" и "синего" овала - астрономы их сейчас идентифицируют как "чёрные дыры", но возможно, мы наблюдаем именно области резких отклонений функции T(t) от теоретического тренда (резкие изломы и изгибы этой функции). Если так, то области, которые мы называем "чёрные дыры", возможно следует рассматривать как особые области пространства, в которых время T(t) теряет свойства гладкости, а возможно, и непрерывности.

Председатель.
Мы отклонились от темы. Был задан конкретный вопрос – почему для объяснения «аномалии Пионеров» берётся значение H0 = 83, а не Н0 = 37. Как мы поняли, Вы объясняете это локальным отклонением фактической кривой T(t) от теоретической, определённой из модели с равномерным распределением материи. Отклонения возникают как следствие локальных неоднородностей распределения материи. Правильное это объяснение или нет – надо анализировать дальше, но во всяком случае это действительно ответ на вопрос. Что же касается "чёрных дыр"....

БЪЮТ ЧАСЫ.
====================================================================

Председатель.
Об этом в следующий раз....
Очередное Заседание подошло к концу. Резюмируя, можно сказать, что предлагаемая СНК Новая Космология в целом пока выдерживает критику и даже позволяет объяснить некоторые явления, открытые в последние десятилетия (аномальное красное смещение и аномальное ускорение спутников «Пионер»). Поэтому вопрос о правильности предложенной концепции остаётся открытым и требует дополнительного тестирования новой теории и сопоставления её выводов с данными наблюдений. Пожалуйста, несколько слов каждому.

СБВ.
Всё это пока очень сомнительно и плохо обосновано. Многие рассуждения, что называется, «на пальцах». СНК пытается объяснять, рисуя примитивные схемы и произвольно манипулируя терминами. Я пока не вижу здесь надёжной строгой теории. Хочется пожелать СНК внимательно изучить теорию «большого взрыва» - хотя бы для того, чтобы составить себе понятие о принятых в современной науке критериях строгости формулировок и формализации основных терминов и связей.

Профи.
Это правда. Можно пожелать автору более строго формализовать свои идеи – оформить их в виде отдельных гипотез, аксиом и теорем. Но главное не в этом. Главное - в основной догадке, которая, мне кажется интересной – интерпретировать метрику Фридмана как модель неоднородного времени в статическом мире. Перенести, так сказать, динамический аспект с пространства на время. С математической точки зрения здесь пока ещё много вопросов. Но математическая строгость изложения – дело наживное. Главное – это подход, идея, которые мне нравятся. Хотя, конечно, всё это требует ещё большой работы и проверочных тестов.

Любитель.
Если бы мне пришлось выбирать – в каком Мире жить: в том, который возник после «большого взрыва» и постепенно деградирует к состоянию тепловой смерти или в Мире, который вечен и постоянно развивается, усложняется, благодаря постоянному притоку энергии, то я бы выбрал второй Мир. Это - моя оценка Новой Космологии.

(Продолжение следует).

====================================================================

P.S. При использовании материалов Форума ссылка обязательна.

По дороге домой.

Зима. Лёгкий морозец. Снег хрустит под ногами. Небо ясное.
=========================================================

Любитель:
Мне интересно то, что Вы рассказываете. Конечно, я не специалист, но то, что я понял – это здорово. Почему бы Вам не написать статью обо всём этом?

СНК.
И что я с ней буду делать? На стенку повешу?

Любитель.
Да любой журнал ухватится за это. По-моему, Вы совершаете ошибку, обсуждая Ваши открытия в нашем узком кругу. Надо это донести до всего человечества.

СНК (усмехаясь).
Это одна из ложных идей, которые Вам в детстве вбивали в голову. Никакие открытия сами по себе никому не нужны.

Любитель.
Это Вы про СБВ? Он просто не объективен. Но если бы Вы всё это оформили, как положено, я думаю, СБВ тоже согласился бы, что Вы правы.

СНК.
Объективность – тоже ложная идея. Все учёные субъективны. Просто в научной среде принято говорить об объективности – такое правило хорошего тона. Но фактически учёные НЕ свободны в своих взглядах и оценках, субъективны, хотя в этом никто не виноват.

Любитель.
А что Вы называете субъективностью?

СНК.
Есть два вида субъективности: 1) субъективность, опирающаяся на личные интересы и пристрастия и 2) субъективность логической паутины. Первый вид порождён стимулами карьеры, престижа и т.п. и, хотя играет определённую роль, но не является главным. Главным же является второй вид субъективности. Он связан с погружением учёного в определённую логическую паутину, в сеть истолкований реальности и наделения её смыслами. Учёные ведь не просто ищут истину. Учёным нужна истина, которая хорошо вписывается в уже сотканную логическую паутину.

Любитель.
Мне кажется, Вы преувеличиваете. Ведь есть множество подвижников в науке, которые действительно ищут истину прежде всего остального. Я сам знаю таких людей.

СНК.
Я тоже знаю. И что это меняет?
Сейчас 99% теоретиков убеждены в правильности модели «большого взрыва». 99% публикаций по теоретической космологии – это уточнение разных аспектов этой модели. 99% диссертаций в этой области сделаны на основе этой модели. 99% средств, выделяемых на изучение космологии, – это средства под модель «большого взрыва». Даже мировые авторитеты, такие как доктор Арп или доктор Хойл и многие другие, которые всю свою жизнь доказывали несостоятельность этой модели, - чего они добились в итоге? Ничего. Значит, время Новой Космологии пока не пришло. Нужны очень сильные факты, которые в принципе невозможно будет объяснить, исходя из существующей модели. Этого пока нет. Пока теорию «большого взрыва» продолжают развивать и уточнять, вводя всё новые сущности и гипотезы, чтобы увязать с данными наблюдений. Можно поставить вопрос – как долго такое «уточнение» может продолжаться. Я полагаю, что это может происходить сколь угодно долго. На любой не укладывающийся в теорию факт всегда при желании можно подыскать логичное «объяснение».

Инерционность научной системы очень высока. Университеты во всём Мире готовят специалистов в области теоретической космологии, приучая будущих теоретиков уже со студенческой скамьи к мышлению в категориях модели «большого взрыва». Фонды выделяют средства в основном именно под эту модель. Я знаю случаи, когда учёные, пытавшиеся пропагандировать другое понимание, отстранялись от преподавания и даже изгонялись из Университетов под благовидным предлогом. «Еретиков» и «диссидентов» нигде не приветствуют. Они нарушают спокойствие, мешают тихо и мирно делать карьеру, вносят смуту и подрывают устои. Как относиться к таким людям? Лучше всего просто их игнорировать и уж точно не давать им возможности донести свою «ересь» до широкой публики. Поэтому журналы для них закрыты в принципе.

Любитель.
Так повсюду или только у нас?

СНК.
Везде. Другое дело, что на Западе в силу конкуренции и большей независимости научной прессы действительно есть возможность опубликовать «ересь». Только опять же вопрос – какой в этом смысл? Вот, например, Арп написал несколько книг – и что? Разве от этого что-то изменилось?

Любитель.
Зато люди теперь знают о теории Арпа и о теории Хойла.

СНК.
Только проку от этого не много. Как и 50 лет назад, правильной считается идея, будто Вселенная возникла в результате «большого взрыва» из «ничего». Если почитать критику этой идеи, то по мере изучения критической литературы, возникает сначала недоумение – почему же это, очевидно, ошибочное понимание настолько живуче и имеет столько адептов? Ведь вся информация с критическим разбором теории «большого взрыва» доступна сейчас каждому в Интернете.

Я долго ломал голову над этой загадкой – почему теория «большого взрыва» поддерживается подавляющим большинством учёных, несмотря на всю критику?

Любитель.
И почему?

СНК.
Потому что сейчас это уже не просто теория, но ещё и идеология. А... вот и наши оппоненты.

Здоровается с СБВ и Профи.

Профи.
Еле Вас догнали. Погода замечательная. И небо чистое – звёзды сегодня как светлячки на ладони.

Все смотрят в небо.

СБВ.
Действительно красиво. А о чём Вы говорили?

Любитель.
Да вот СНК называет теорию «большого взрыва» идеологией. Вы что на это скажете?

СБВ.
А что ему ещё остаётся. Вы ещё - молодой человек, и я Вам вот что посоветую. Возьмите какие-либо статьи по теории «большого взрыва» и просто сравните их с докладами СНК. Вам всё сразу всё станет ясно. В любой статье по «большому взрыву» Вы найдёте десятки ссылок, сложнейший математический аппарат там применяется, каждое положение строго формализовано и подкреплено данными. Это и понятно – именно так должны выглядеть настоящие теории. СНК просто не владеет необходимыми знаниями, но зачем-то взялся не за своё дело. У него ведь всё на уровне рассуждений и рисунков. Я уже об этом говорил. Проще всего обозвать то, чего не понимаешь, «идеологией». Разве идеология нуждается в научных доказательствах или формулах? Идеология опирается на веру.

СНК.
Я называю теорию «большого взрыва» идеологией потому, что учёные именно «верят» в «большой взрыв», - как в средние века верили, что солнце вращается вокруг Земли. Вообще устойчивость ошибочных верований – очень сложная проблема, за счёт чего это происходит и почему. Тут большую роль может играть слепое доверие к авторитетам, которые когда-то ошиблись или не додумали, а их просчёт вовремя не исправили, потом это укоренилось, просчёт повторили 1000 раз, потом уже вроде как-то не удобно стало признавать, что был допущен просчёт. Это как с идеологией марксизма в позднем СССР. Все понимали, что в принятой тогда интерпретации эта теория несостоятельна и требует глубоких изменений, но продолжали публично её отстаивать, потому что так было выгодно, потому что так было принято, потому что так было безопасно. Если взять толстые учебники политэкономии 1980-ых, то там мы тоже найдём и десятки и даже сотни ссылок, и таблицы с вычислениями и формулы – но всё это ничуть не меняет дела – идеология от всего этого «научного наполнения» не переставала быть идеологией.

СБВ.
Вы путаете политику и экономику с точными науками. Я согласен, что в гуманитарных науках такое может быть, потому что там есть заинтересованные группы, которым выгодна та или иная система взглядов. Но ведь в точных науках это не так. В точных науках мы лишь беспристрастно изучаем Природу – уже поэтому никакой идеологии здесь быть не может по определению.

СНК.
А как быть с «климат-гейт», например?
http://www.centrasia.ru/newsA.php?st=1259843940

Разве это не пример, когда научное знание подгоняется под интересы определённых влиятельных групп? В случае с изучением изменений климата обозначить эти группы не так сложно. В случае же с теорией «большого взрыва» сделать это труднее, но тоже можно.

СБВ.
Паранойя у Вас, уважаемый коллега, простите уж, что я так говорю. Не путайте Божий дар с яичницей. Ведь речь сейчас идёт о фундаментальной физике. Назовите мне хоть одного теоретика, который подтасовывал бы данные? Полная чушь. Кроме того, любое наблюдение сто раз перепроверяется, и лишь потом выносится вердикт. Вот Вы намекаете, будто есть какие-то влиятельные группы, которым выгодно поддерживать теорию «большого взрыва». А назвать их Вы можете?

СНК.
Во-первых, это сами адепты «большого взрыва». Привычка и инерция мышления – первая причина. Я называю это субъективностью логической паутины. Просто все уже давно привыкли к такому пониманию, хорошо в нём ориентируются, срослись с ним, как с мундиром, который хоть и стесняет, зато он с лацканом и знаки отличий на нём.

Во-вторых, теория «большого взрыва» породила множество ответвлений, специально созданных лишь для того, чтобы как-то «разрешить» проблемы этой теории. Чем шире поле таких ответвлений, и чем больше учёных этим занято, тем сильнее стремление сохранить всё как есть.

В-третьих, теорию «большого взрыва» одобрила Католическая Церковь.


http://zhurnal.lib.ru/s/skosarx_wjaches ... ysli.shtml

«Поспешность» принятия этой теории могущественной Католической Церковью вряд ли случайность. Церковь – одна из наиболее консервативных иерархий, существующих в Мире. К 1952 году теория «Big Bang” только-только ещё вставала на ноги. Почему же Церковь так поспешила признать эту теорию? Вопрос этот совсем не простой и выходит далеко за рамки самой теории.

Почему теория «большого взрыва» оказалась «принята» Католической Церковью? Потому, - говорят иерархи - что она «научно» обосновала сотворение Мира из ничего. Иерархи Церкви увидели в новой модной теории концепцию, которая укрепит веру в Бога. На деле же эта теория не имеет никакого отношения ни к Богу, ни к сотворению Мира. Скорее она искажает смысл Священного Писания, подменяет Разумное Творение и Созидание – Случайным Взрывом и Хлопком. Не случайно многие «креационисты» (creationism – концепция сотворения порядка во Вселенной - Творцом, разумным началом) не приемлют теорию «большого взрыва» и обоснованно её критикуют. Подмена в понятии Творца, санкционированная Католической Церковью, представление о Созидателе как «Подрывнике» и «Взрывателе» (пусть даже неявное) - несут в себе не укрепление Веры, а её извращение и ослабление. Авторитет Церкви, конечно же, поспособствовал скорейшему развитию этого учения.

В-четвёртых, теория «большого взрыва» построена так, что её выводы всегда можно сделать «соответствующими» наблюдениям. Это связано с чувствительной зависимостью результатов расчётов теории от исходных параметров модели. Достаточно чуть-чуть изменить начальные параметры, чтобы даже большое рассогласование с наблюдениями было в итоге нивелировано (fine tuning problem). В итоге, объяснить можно всё что угодно. Такая теория очень удобна. Для многих сейчас это - как «игра в бисер».

То есть, помимо естественной инерции научной среды, причиной популярности теории «большого взрыва» является также авторитет Католической Церкви и поддержка этого течения западной научной элитой. Поддержка состоит, понятно, не только в деятельном участии по развитию этой теории, но и в щедрых взносах на её содержание. Эта область сейчас всё больше напоминает именно «игру», а не науку.

СБВ.
Причина популярности вовсе не в этом. Просто на настоящий момент нет никакой альтернативы, нет теории, которая объясняла бы факты лучше, чем это делает теория «большого взрыва». А что у неё есть недостатки – а где их нет? Я Вам так скажу – все альтернативные космологии несостоятельны по тому или иному критерию. Дело не в какой-то «вере», а просто выбрана наиболее практичная модель, которая действительно работает. Вот и всё. Что касается Ваших обвинений, что это – идеология, то почему же тогда эту теорию поддерживают у нас? Ведь она укрепилась здесь без влияния Католической Церкви, да и теоретики наши вовсе не были какими-то отвлечёнными интеллектуальными эстетами. Вот и Ландау, которого Вы так цените, тоже был сторонником этой теории. И Сахаров, и Иоффе, да кого ни возьми. Что же по-вашему, все они были ретрограды?

СНК.
Достоевский в романе «Братья Карамазовы» сказал так:



http://www.zhurnal.ru/magister/library/ ... rama05.htm


Мы, русские, всегда кидаемся в крайности: то мы строим свой особый мир, не сообразуясь ни с какими законами и жертвами, то, точно попугаи или дикари, бездумно заимствуем всё подряд, не осмыслив, надо нам это или нет, на пользу пойдёт или во вред. Я ведь не отрицаю теорию «большого взрыва» как теорию, как конструкцию разума. Я просто хочу указать, что вовсе не обязательно трактовать уравнения Фридмана именно таким образом, именно как «расширение пространства». Возможна и другая интерпретация. Почему мы взяли именно интерпретацию «расширения»? Да потому, наверное, что на тот момент другой просто не было. Взяли то, что было.

Профи.
Я Вам скажу, почему вяли именно это. Потому что это - единственная логически непротиворечивая интерпретация, основанная на Римановом многообразии. Ваша Новая Космология вводит гораздо более сложную геометрическую структуру.
Вы почему-то назвали её пятимерным пространством. Но это ведь может быть и не так. Просто у Вас все переменные зависят не только от точки многообразия, но ещё и от параметра, который вы отождествили с текущим моментом мирового времени t0. Пятимерие ли у Вас – это ещё большой вопрос. Кроме того, Ваша конструкция оперирует абсолютным мировым временем – это тоже минус. И таких минусов много. Что такое Ваш Мир, в котором все величины претерпевают непрерывное масштабное преобразование с ростом t0? Меняется связность, меняется риманова кривизна, да всё меняется, потому что у Вас всё зависит от текущего момента времени.

СНК.
Я Вас понимаю. Вопросов нерешённых пока действительно много. Нам, людям, свойственно искать наиболее упрощённое представление о Мире, которое может оказаться и ошибочным. Какова реальность на самом деле? Как устроен наш Мир? Почему мы так уверены, что конструкция риманова многообразия отражает всё существенное? Эйнштейн, например, всю жизнь в этом сомневался и искал пути обобщения и расширения этой конструкции.
Новая Космология, очевидно, содержит в себе конструкцию римановой геометрии, так как в каждый момент мирового времени Мир в ней является римановым многообразием, но это многообразие само меняется с ростом текущего момента t0. Структура Мира оказывается более сложной. Оправдано ли такое усложнение? Судя по результатам, видимо, да. Мы выводим из Новой Космологии и закон Хаббла, и аномальное ускорение «Пионеров» - оба результата прямо вытекают из этой структуры, объясняются ею.

Профи.
И в чём же характерная особенность этой более сложной структуры?

СНК.
В явном учёте неоднородности истинного времени. Именно потому, что время не однородно, необходимо считать все римановы инварианты и связность зависящими от текущего момента времени t0. Это надо делать, потому что значения всех римановых величин, измеренные в определённый момент времени, будут неявно зависеть от скорости течения времени в этот момент. А скорость течения времени меняется, поэтому могут меняться и найденные значения. Мы просто учитываем это постоянное изменение временного масштаба и его влияние на свойства римановой геометрии, вводя зависимость всех величин римановой геометрии от t0. Суть усложнения структуры – учёт непрерывно меняющегося масштаба времени, учёт неоднородности времени.

СБВ.
Ну, это – всего лишь Ваша идея фикс. Никакой неоднородности времени на самом деле нет. А потому и усложнения, которые Вы вводите, совершенно ни к чему. Что касается закона Хаббла и аномалии «Пионеров», то эти явления имеют своё объяснение в рамках стандартной модели и не требуют никаких изменений в космологии. Вы же только всё усложняете...

==========================================================

Они уходили вдаль, продолжая спорить. Снег хрустел под ногами. Светили звёзды и ночь была так тиха, что начинало казаться, будто Кто-то, притаившись, внимательно вслушивается в их длинный спор, чтобы узнать, в чём же всё-таки Истина?

"Но в чём Истина?" - этого не знал никто

Известные Учёные о теории "большого взрыва".

Сейчас в Мире всё больше астрономов и физиков ставят под вопрос теорию "большого взрыва". Ниже некоторые материалы на эту тему.


http://www.answersingenesis.org/ru/arti ... 3/big-bang

Ниже выдержки из материалов сайта "Большие проблемы Большого Взрыва":
http://www.goldentime.ru/Big_Bang/11.htm



Интересно посмотреть статистику, которую собирает форум Sibnet Новосибирска, где ведётся опрос об отношении к гипотезе "большого взрыва".
http://forum.sibnet.ru/index.php?showtopic=142124&st=40

На вопрос: Вы верите в теорию "Большого Взрыва"? - ответы распределились так
(данные на 18 февраля 2010 года):

(1) почти 13% ответили "НЕТ, с точки зрения науки она не верна",
(2) 14% считает, что теория эта не верна по религиозным причинам,
(3) 47% сомневается, что теория верна полностью
(4) и только 26% поддерживают теорию категорически.

То есть примерно 27% вообще не верят в эту теорию. Почти половина колеблется и опять же примерно 26% её поддерживают. Это - классическая ситуация "предкризисной структуры". "Сторонники" и "противники" распределены в равной пропорции, а остальные выжидают. Так бывает накануне глубокой реконфигурации системы (в данном случае, системы научного знания). Старое знание более не устраивает, но его сохраняют, так как ничего на замену нет. Но рост объёма информации, не укладывающейся в теорию, стимулирует поиски замены старой теории.

Возможно, мы стоим накануне новой научной революции, как это уже было в первой половине прошлого века. Тогда тоже многие физики считали, что наука в основном построена и ничего кардинально нового уже не будет создано. Но за какие-то 20 лет всё изменилось - возникли теория относительности и квантовая физика.

=======================================================

P.S.
Хорошая статья о проблемах модели "Большого взрыва":
Prof. H. J. Fahr
The big bluff: Or is the "big bang cosmology"
going to collapse ?
http://www.astro.uni-bonn.de/~hfahr/prof_fahr5.htm

Смотри также здесь:
http://home.pacbell.net/skeptica/

ПОЧЕМУ СВЕТЯТ ЗВЁЗДЫ?

Дата: 26 февраля 2010 г.
Участники:
СБВ – Сторонник теории «Большого Взрыва»
СНК – Сторонник Новой Космологии – модели статической Вселенной с неоднородным временем.
Профи – специалист в теоретической космологии,
Любитель – интересующийся наукой.
Председатель – ведёт Диспут.

Тема:
1) Закон сохранения энергии и лагранжев формализм.
2) Проблема возраста Вселенной в новой космологии.

=========================================================

I. Закон сохранения энергии и лагранжев формализм. Источник энергии звёзд.

Председатель.
В прошлый раз мы обсудили ряд выводов модели, которую СНК называет «Новая Космология». Просматривая стенограмму я заметил, что есть вопрос, который до сих пор не был подвергнут критическому анализу. Я бы предложил сегодня остановиться на этом пункте и детально его обсудить. Речь идёт об утверждении СНК, что свечение звёзд вызвано не только реакциями термоядерного синтеза. СНК считает, что свечение звёзд глубоко связано со свойством неоднородности времени. Вот этот круг идей хотелось бы более детально обсудить и сделать какое-то заключение.

СБВ.
Мне кажется, это – наиболее слабое место в «Новой Космологии». Автор не имеет здесь разработанной теории и способен представить лишь набор интуитивных догадок. Не знаю, стоит ли их обсуждать. Мне кажется, что тема, заявленная Председателем, лежит по ту сторону серьёзной науки.

Любитель.
А я бы послушал. Это должно быть интересно. Я просмотрел всю Тему и вижу, что с течением времени понимание этого вопроса менялось. Интересно узнать, что СНК думает сейчас?

Профи.
Моё мнение такое: СНК начал эту Тему, не имея готового ответа. Начинал с анализа теории Козырева, его докторской диссертации. Если взять первые сообщения данной Темы, то там видно, что там речь вообще не идёт о Новой Космологии. Просто рассмотрены закономерности расположения звёзд на диаграмме физических условий и проведена проверка утверждений Козырева с использованием современных данных. Результаты как считает автор Темы, нельзя объяснить, исходя из теории термоядерных источников. Потом автор Темы попытался уточнить идею Козырева, который считал, что свечение звёзд связано со свойствами времени. Так возникла идея неоднородного времени, которая в конечном итоге и привела к «Новой Космологии». Путь извилистый, и не ясно, привёл он к какому-либо прогрессу или это ещё один тупиковый путь.

СБВ.
Дорога в никуда. Честно говоря, жаль затраченных усилий. Результаты пока нулевые.

Любитель.
Ну почему же нулевые? Разве СНК не показал, что из его теории следует и закон Хаббла и "аномалия спутников "Пионер"? И что расчётные параметры модели, такие как средняя плотность, параметр замедления и "омега" соответствуют измеренным значениям? Это уже какие-то результаты.

СБВ.
Всё это можно получить и в рамках обычной модели. А новых результатов, которые нельзя вывести из теории большого взрыва, в "Новой Космологии" нет. Поэтому я и говорю, что результаты нулевые.

СНК.
Хорошо. Я не буду спорить, хотя "аномалию Пионеров" объяснить, исходя из модели "расширяющегося пространства" намного сложнее, чем это делается в рамках "Новой Космологии". Но пусть так. Я хочу спросить - вытекает ли из модели "расширяющегося пространства" закон излучения звёзд?

СБВ.
Это - совершенно не связанные темы. Излучение звёзд порождено термоядерными реакциями и процесс этот детально описан и изучен. Остались какие-то мелкие неувязки, которые со временем будут разрешены.

СНК.
Я бы не назвал это "мелкими неувязками". Скорее мы имеем сейчас целый блок данных, которые очень трудно вписать в модель "теормоядерных источников". Это не только результаты диссертации Николая Александровича Козырева, но и ряд других нестыковок:

(1) проблема солнечных нейтрино,
(2) проблема несоответствия предсказываемой "теорией термояда" малой (70% от современной) яркости молодого Солнца (3,5-4 млрд. лет назад) с фактической яркостью Солнца в ту эпоху (faint young Sun paradox).
http://en.wikipedia.org/wiki/Faint_young_Sun_paradox

(3) проблема присутствия лития на поверхности звёзд - на неё указал ещё Ландау в 1933 году, когда физики ещё не были "так глубоко убеждены" в причинах свечения звёзд. Статью эту недавно перепечатали:

Статья Л. Д. Ландау (совместно с Гамовым) 1933 года:
"Внутренняя температура звёзд"
Nature 132; 567 (1933).

Перепечатана в "Собрание трудов" М.: Физматлит 2008, т.1 (116-117).

Авторы этой статьи пишут:

Цитата:


Авторы статьи приводят результаты расчётов верхнего предела температур, при которых всё ещё возможен перенос лития на поверхность в достаточном количестве.

Температура (абсолютная) ----------- Эффективная длина переноса (см)

10^6 (1 миллион градусов) ------------------- 10^13 = 10^8 км
5 * 10^6 (5 миллионов градусов) ------------- 10^6 = 10 км
10^7 (10 миллионов градусов) ---------------- 10^4 = 100 метров
5 * 10^7 (50 миллионов градусов) ------------ 10 сантиметров

То есть термоядерные реакции требуют таких температур, которые несовместимы с фактически наблюдаемым присутствием лития в верхних слоях многих звёзд.

Список проблем "гипотезы термоядерных источников" можно продолжить.

Можно, конечно, назвать всё это "мелкими неувязками", но мне кажется, существование этих проблем и то обстоятельство, что число "неувязок" со временем увеличивается требует поставить вопрос: действительно ли свечение звёзд обусловлено лишь реакциями термоядерного синтеза? Не слишком ли поспешили учёные с "объяснением" свечения звёзд теорией термояда? А что если помимо термоядерных есть ещё и какой-то другой источник свечения звёзд.

СБВ.
И этот источник, по-Вашему, связан с неоднородностью времени?

СНК.
А почему бы и нет. Мы знаем, что если время однородно, то энергия материи сохраняется. Это - прямое следствие из гипотезы однородности времени. Математически закон сохранения энергии следует из теоремы Нётер. Мы пишем интеграл действия и постулируем его инвариантность относительно группы сдвигов во времени. Отсюда и выводится "закон сохранения энергии". Но если время не однородно, то такой инвариантности не будет и энергия не будет сохраняться. Если вследствие этого энергия растёт, то мы имеем дополнительный приток энергии. Но мы знаем, что именно звёзды излучают энергию. Отсюда следует, что этот дополнительный приток энергии (вследствие неоднородности времени) генерируется внутри звёзд. Ясно что механизм этот качественно отличается от термоядерных реакций - поэтому наблюдаемые закономерности свечения звёзд будут отличаться от выводов, вытекающих из гипотезы "термоядерных источников".

Председатель.
Уважаемые коллеги. Хочу констатировать, что Диспут начался. Несколько неожиданно, но Тема, видимо, живая и я бы попросил присутствующих сдерживать эмоции. Постараемся разобраться во всём беспристрастно.

Профи.
Я бы попросил СНК проиллюстрировать формулами свои высказывания насчёт теоремы Нётер.

СНК.
Справка по этой теме:
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0% ... 0%B5%D1%80

Вывод закона сохранения энергии опирается на Лагранжев формализм. Если законы природы инвариантны относительно сдвигов во времени, то функция Лагранжа не зависит явно от времени. Отсюда следует существование динамического инварианта, который является константой во времени, который идентифицируется как интеграл энергии. Подробности вывода можно посмотреть здесь:
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0% ... 0%B8%D0%B8

Профи.
Значит, если время не однородно, то функция Лагранжа зависит от t?

СНК.
Надо рассуждать иначе.
Рассмотрим сначала вопрос – как меняются «уравнения движения», если их записать, используя неоднородное время. Уравнения движения минимизируют функционал действия, то есть определяются приравниванием нулю вариационной производной. Варьирование идёт по траектории движения системы. Ищется траектория (с закреплёнными концами), на которой функционал минимален. Решением этой вариационной задачи являются уравнения Лагранжа – Эйлера.
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D1% ... 0%B6%D0%B0

Имеем следующее уравнение движения:

(1)

Здесь L(q;q’) – функция Лагранжа, q; q’ – обобщённые координаты и скорости. Штрихом обозначено дифференцирование по ОДНОРОДНОМУ времени.

Перейдём в уравнениях движения к дифференцированию по неоднородному времени:

(2)

(3)

Индексом Т снизу будем обозначать дифференцирование по неоднородному времени Т.

(4)

Уравнение (1) после несложных преобразований можно переписать так:

(5)

Вводим обобщённый импульс Р как частную производную от функции Лагранжа по обобщённой скорости относительно неоднородного времени и обобщённый импульс р как частную производную от функции Лагранжа по обобщённой скорости относительно однородного времени.
Получаем:

(6)

(7)

(8)

Таким образом, в «уравнениях движения» (6), записанных относительно неоднородного времени Т, возникает дополнительная «сила», зависящая от импульса Р.
Возьмём, например, функцию Лагранжа для частицы в потенциальном поле.

(9)

Проведя вычисления, приходим к следующему уравнению движения:

(10)

(11)

Если в уравнении (10) перейти к однородному времени, то получим обычное уравнение движения (1). Неоднородность времени приводит к появлению новых необычных физических «сил», которые в чём-то похожи на силы инерции. Эти «силы» возникают вследствие неравномерности течения истинного времени, подобно тому как «силы инерции» возникают в неравномерно движущейся системе отсчёта. Из уравнения (10) видно, что в земной лаборатории, где T’ = 1, помимо обычных потенциальных сил возникает «сила времени» - второе слагаемое в правой части этой формулы. Величина этой дополнительной силы очень мала и поэтому обнаружить её в земной лаборатории очень сложно.

Из уравнения (10) следует, что истинная скорость частицы, измеренная относительно неоднородного времени, будет расти даже в отсутствии потенциального поля U. В этом случае (U = 0) из (10) следует:

(12) - уравнение «саморазгона» частицы.

Решение этого уравнения:

(13)

Из (13) находим, как растёт истинная скорость (вычисленная относительно неоднородного времени) относительно однородного времени:

(14)

Формула (14) показывает, что эффект «саморазгона» очень мал.

(15)

Например, относительное изменение скорости частицы за 100 лет составит примерно 7 * 10^(-9) от исходной величины. Именно по причине чрезвычайной малости этого эффекта на практике мы не наблюдаем таких явлений – не потому, что их нет, а потому что они лежат далеко за пределами чувствительности наших приборов.

СБВ.
Эффект саморазгона не наблюдается не потому, что он мал, а потому, что такого «эффекта» в природе не существует.

Профи.
Выкладки вроде бы правильные, но выводы из них сомнительные. СБВ прав – никто и никогда явление «саморазгона» не наблюдал. Кроме того, из (14) следует, что в системе, в которой частица покоится, этот эффект отсутствует. Но это значит, что Ваши формулы верны только в какой-то одной привилегированной системе отсчёта.

СНК.
Вы правы. Когда мы переходим к неоднородному времени, применяя формулу (2), мы тем самым неявно предполагаем, что рассматриваем ситуацию из системы координат, в которой материя в среднем покоится (сопутствующая система). Именно в этой системе и составляются уравнения Фридмана, из которых была выведена функция T(t). Существование такой привилегированной системы отсчёта подтверждается анализом микроволнового космического излучения, анизотропия которого позволяет ввести систему отсчёта, относительно которой Земля (а также все небесные тела) движутся с определёнными скоростями. «Нулевой скорости» соответствует такое состояние движения системы, при котором космическое излучение изотропно. Формулы, приведённые выше, верны именно в этой особой системе координат (системе координат, связанной с фоновым космическим излучением). Если частица покоится относительно этой системы координат, то эффекта саморазгона нет, если двигается, то эффект саморазгона должен наблюдаться.

СБВ.
Ну и где же факты, которые подтверждали бы этот Ваш странный результат?

СНК.
Во-первых, сам факт излучения небесных тел. Причём не только звёзд, но и планет, источник внутренней энергии которых до сих пор остаётся загадкой. Таким источником энергии, согласно нашей теории, возможно, и является эффект саморазгона частиц тела. Рост скорости частиц приводит к нагреванию небесных тел и излучению части энергии в космическое пространство.

СБВ.
Ну это, знаете, фантазии. Этак можно доказать всё что угодно.

СНК.
Есть и прямые наблюдения эффекта саморазгона. Эффект состоит в увеличении скорости тела с течением времени. Представьте спутник, который вращается по эллиптической орбите. Предположим, вследствие саморазгона скорость спутника увеличивается. Это должно привести к постепенному вытягиванию орбиты с увеличением афелия и перигелия. Скорость спутника при этом увеличивается с течением времени. Недавно явление «саморазгона» спутника MGS (Mars Global Surveyor) было зафиксировано NASA. Данные о параметрах орбиты представлены NASA в виде серии Таблиц.
http://mars.jpl.nasa.gov/mgs/status/nav/navhist.html

Обработка данных приводит к графикам, приведённым в статье:
Шмидт С. Н. «Аномальное движение MGS»
http://generat.narod.ru/p13.htm

Графики 2, 4 и 5 этой статьи изображают изменение энергии, полуосей орбиты и момента импульса спутника в течение 9000 оборотов. Мы знаем, что трение и сопротивление способны уменьшать энергию и импульс, но в данном случае наблюдается НЕ уменьшение, а рост этих величин. Скорость энергия и момент импульса увеличиваются без всяких видимых причин. Происходит «саморазгон» спутника.

Профи.
Да, данные как будто бы указывают на «саморазгон», если не учитывать влияние многих и многих факторов, которые мы с Земли не только контролировать, но хотя бы предугадать не можем. Возможно «акселерометр» даёт ошибочные значения, возможно влияние каких-то неучтённых сил – вопрос этот остаётся открытым и, я думаю, Вы торопитесь с интерпретацией этого действительно странного движения как подтверждения эффекта «саморазгона».

Председатель.
То есть вопрос остаётся открытым?

Профи.
Да. Делать какие-то выводы пока рано.

Председатель (обращаясь к СНК).
Можете ли Вы показать формулами, как неоднородность времени связана с законом сохранения энергии?

СНК.
Что связь есть – это следует уже из приведённых выше выкладок. Вследствие неравномерности течения времени возникают дополнительные силы, которые совершают работу и меняют энергию тел.

Мы знаем, что если время однородно, функция Лагранжа не зависит явно от времени и в этом случае энергия строго сохраняется, то есть мы имеем:

Закон сохранения энергии в системе отсчёта с однородным временем:

(16)

Определение энергии:

(17)

Надо заметить, что формула для «энергии» инвариантна относительно преобразования времени:

(18)

Таким образом, формула для энергии НЕ меняется при переходе к неоднородному времени. Неоднородность времени (в рамках формализма Лагранжа) означает существование явной зависимости функции Лагранжа от неоднородного времени. Проводя обычные преобразования и учитывая (6) вместо закона сохранения (15) получаем:

Закон изменения энергии в системе отсчёта с неоднородным временем, который вытекает из уравнений движения (5):

(19)

Из этой формулы видно, что энергия растёт, если выполняется неравенство:

(20)

Поскольку выражение справа очень мало по модулю, то для роста энергии достаточно, чтобы функция Лагранжа убывала со временем по очень слабому закону.

Профи.
Вы можете показать, как найти работу, совершаемую «силой времени»?

СНК.
Как следует из формулы (10), «сила времени» определяется следующей формулой:

(21)

Рассмотрим работу, которую совершает эта сила за единицу времени. Прежде всего, замечаем, что из формулы (13) следует закон инерции: скорость частиц, измеренная по часам однородного времени, не меняется, если нет воздействия внешних сил:

(22) если потенциал внешних полей U – не меняется.

То есть сила времени не нарушает первого закона Ньютона. Частица движется с постоянной скоростью (измеренной по часам однородного времени), если нет действия внешних сил или их действие скомпенсировано.

Работа, совершаемая силой времени, будет равна:

(23)

Мощность, создаваемая силой времени в расчёте на одну частицу, равна:

(24)

Здесь в правой части стоит нерелятивистская кинетическая энергия частицы Ek. Предположим, мы рассматриваем небесное тело, состоящее из множества частиц. Сила времени совершает работу над каждой частицей. Рассматривая вещество как идеальный одноатомный газ, можно посчитать мощность, генерируемую силой времени в единице объёма:

(25)

Здесь n – концентрация частиц, Р – гидростатическое давление. Формула (25) определяет закон генерации энергии внутри небесных тел. Приведённый вывод основан на ряде допущений (модель одноатомного идеального газа и малость скоростей). Но ясно, что общий характер зависимости между давлением и генерируемой мощностью не может измениться от возможных уточнений уравнения состояния и введения релятивистских поправок. Мощность, генерируемая силой времени, будет тем выше, чем больше гидростатическое давление. Уравнение (25) – простейший вариант такой зависимости. Именно это уравнение было взято за основу расчёта мощности энергии, выделяемой звёздами. Интересно отметить, что расчёты, выполненные с использованием формулы (25) для модели плотных ядер, очень хорошо воспроизводят наблюдаемую зависимость «масса – светимость» для звёзд средней и нижней части главной последовательности диаграммы Герцшпрунга – Рессела. Это согласие теории с наблюдениями можно рассматривать как ещё один аргумент в пользу новой космологии.

СБВ.
Всё, на что пытается ссылаться СНК, сомнительно и зыбко.
Вряд ли стоит копаться в формулах, которые он приводит. Они не верны уже потому, что ошибочны исходные постулаты новой космологии. Сразу бросается в глаза, что «сила времени» с одной стороны, не влияет на равномерное движение тел, а с другой она яко бы совершает работу и даже является причиной «саморазгона» тел. Где тут логика?

СНК.
Сила времени не проявляет своё действие, пока мы сопоставляем процессы, одинаковым образом захваченные изменением течения времени. Процессы, скорость протекания которых меняется одинаковым темпом, при сравнении их, будут показывать точно такие же соотношения упорядоченности, как если бы никакого ускорения времени не было. Именно поэтому скорость земной частицы по часам земного наблюдателя не меняется. Просто часы земного наблюдателя ускоряются в той же пропорции, в какой растёт истинная скорость частицы. Но если мы рассматриваем часы земного наблюдателя и частицу небесного тела, то различие в ходе времени здесь и там будет заметно. Земной наблюдатель обнаружит, что сила времени оказывает влияние на движение частиц и совершает работу. Например, удаляющиеся спутники будут испытывать аномальное ускорение, а небесные тела будут генерировать энергию. Но причина этих странных явлений в неравномерности течения времени. Эта неравномерность обнаруживает себя, как только мы сопоставляем процесс в земной лаборатории (ход часов) с процессами, протекающими вдали от Земли – движение спутников или физические процессы внутри звёзд. Неодинаковость хода времени проявляет себя как действие дополнительной силы, которая может разгонять тела (или тормозить их), совершая работу и меняя энергию тел относительно системы отсчёта земного наблюдателя. Приведённые формулы являются, конечно, предельно упрощённым описанием, но как первое приближение их можно использовать для предварительных расчётов влияния силы времени.

Профи.
В этих формулах есть внутреннее противоречие. Согласно формуле (19), должно выполняться:

(19)

Но возьмём тождество, написанное относительно однородного времени:

(26)

Последнее равенство справа в формуле (26) – следствие уравнений движения (1):

(1)

Перейдём в тождестве (26) к неоднородному времени и введём энергию по формуле (18).

(27)

Получили другой результат, чем в формуле (19), что доказывает внутреннюю противоречивость приведённых Вами формул.

СБВ.
Абсурд, что и следовало ожидать.

Председатель.
Послушаем, что скажет СНК.

СНК.
Хотя формулы (19) и (27) по-видимости противоречат друг другу, на самом деле противоречия тут нет. Что такое L в формуле (27)? Это – функция Лагранжа для системы отсчёта с однородным временем. Это ясно уже из того, что формула (27) выводится с применением обычных уравнений движения (1). А что такое L в формуле (19)? Это функция Лагранжа в системе с неоднородным временем. Это ясно из того, что мы, делая выкладки, в качестве уравнений движения берём уравнения (5), записанные через неоднородное время. То есть мы рассматриваем проблему из разных систем отсчёта. Поэтому и результат оказывается разным. Функции Лагранжа будут разными в зависимости от выбора системы отсчёта.

СБВ.
Чем же эти «системы отсчёта» отличаются?

СНК.
Ходом времени. В системе, где выполняется формула (27), время однородно. Переход к неоднородному времени здесь может быть произведён лишь формальным изменением масштаба однородного времени. Это как если бы мы вместо равномерной шкалы взяли шкалу с меняющимся шагом, оставив движение стрелки часов неизменным. Понятно, что такое формальное преобразование делений шкалы часов нельзя рассматривать как переход в систему отсчёта с неоднородным временем.
Чтобы перейти в систему с неоднородным временем, необходимо явным образом учесть влияние неоднородности времени на протекание физических процессов, то есть учесть те изменения, которые вносит неоднородность времени в движение тел. Это значит, что надо использовать уравнения движения, записанные через неоднородное время – уравнения (5).

(5)

Составив тождество:

(28)

Выводим отсюда формулу (19) после подстановки уравнений движения (5). Функция Лагранжа, стоящая в уравнении (5) - это функция относительно новых переменных, выраженных через неоднородное время.

(29)

Выражение (26) для после замены t → T, НЕ переходит в выражение (28), которое записано для системы с неоднородным временем.

Профи.
Поподробнее можно?

СНК.
Берём производную от функции Лагранжа по однородному времени:

(30)

Домножаем (30) на 1/T'. Получаем:

(31)

Но второе слагаемое в этой формуле НЕ равно второму слагаемому формулы (28). Поэтому, делая формальную замену на неоднородное время в выражении, составленном для функции Лагранжа в системе с однородным временем, мы не получим искомое правильное выражение. Второе слагаемое в формуле (31) равно:

(32)

Подставив (32) в (31) и учитывая (5), получим действительно формулу (27). Так и должно быть, поскольку формула для энергии инвариантна относительно преобразования к новому времени. Но надо понимать, что мы при всех этих вычислениях НЕ выходим за пределы системы отсчёта с однородным временем. Поэтому и не получаем ничего нового.

Но как только мы берём за основу формулу (28), мы уже рассматриваем задачу из системы отсчёта с неоднородным временем. Функция Лагранжа в этой системе отсчёта зависит от переменных по неоднородному времени, и, проведя выкладки с учётом уравнений движения (5), получим формулу (19). Это – формула для изменения энергии в системе отсчёта с истинным, то есть неоднородным временем T. При всех расчётах следует исходить именно из этой формулы, так как она выведена в системе отсчёта, в которой неоднородность времени явным образом учтена.

Профи (задумчиво).
Надо обдумать.

==================================================================================

II. Проблема возраста Вселенной в новой космологии.

СБВ.
А по-моему, все эти усложнения совсем ни к чему. Всё это имело бы смысл обсуждать, если бы мы не имели самосогласованной и надёжной теории. Но такая теория есть, и новые наблюдения снова и снова подтверждают её.
В настоящее время есть надёжно установленные факты, доказывающие, как дважды два, что Большой Взрыв действительно был. И в последние 10 лет в связи с прогрессом наблюдательной астрономии таких фактов становится всё больше и больше. Есть даже случаи, когда учёные, которые раньше оспаривали теорию «большого взрыва», под давлением фактов вынуждены пересмотреть своё мировоззрение. Например, Richard Carrier, автор множества публикаций по истории науки, религии и философии, в прошлом критик «большого взрыва», в конце концов, вынужден был признать истинность этой теории.
http://www.infidels.org/library/modern/ ... r/bio.html

В своей статье “I was a Big Bang Skeptic” (2002)
http://www.infidels.org/library/modern/ ... #evidence2

автор честно объясняет причины перемены взгляда на вещи. Никакая другая космология не способна удовлетворительно объяснить весь массив накопленных данных. Существует по меньшей мере ПЯТЬ эмпирических доказательств теории “Big Bang”. Автор пишет:



(Перевод:
Пять независимых доказательств наличия «возраста» у Вселенной существует:
(1) Во-первых, принимая во внимание все известные факторы, включая недавно подтверждённое ускорение космического расширения, учёные показали, что если обратить вспять (перемотать назад) наблюдаемое поведение известной части Вселенной, то всё в ней придёт к горячему состоянию, локализованному в крошечном объёме.

(2) Во-вторых, мы подтвердили (на опыте), что старейшие звёзды в нашей галактике имеют возраст между 12 и 13 миллиардом лет… И хотя это возраст только нашей галактики, а не всей Вселенной, он замечательно соответствует теоретической оценке в 14 млрд. лет для Вселенной.

(3) В-третьих, наиболее удалённые галактики, согласно последним наиболее точным наблюдениям, находятся на расстоянии от 12 до 13 миллиардов световых лет и так же стары, как и наша.

(4) В-четвёртых, если, исходя из наблюдаемой распространённости радиоактивных элементов, провести расчёты, учитывая их период полураспада, то получим, что эти элементы возникли 12 – 13 млрд. лет назад, то есть именно тогда, когда мы должны были бы этого ожидать, исходя из того, что Вселенная возникла 15 млрд. лет назад.

(5) В-пятых, текущие оценки возраста глобальных кластеров за пределами нашей галактики не превышает 15 млрд. лет. Это опять подкрепляет оценку возраста Вселенной в 15 млрд. лет.

Любитель (сдерживая улыбку):
Оказывается и здесь тоже есть свои пять доказательств? Как у Булгакова в романе:



Простите, невольно в голову пришло, пока Вы говорили.

СБВ.
Зря Вы ёрничаете, молодой человек. Доказательств «большого взрыва» не пять. Их гораздо больше, и все говорят об одном – в прошлом в истории Вселенной был особый момент, который определил то, что мы сейчас наблюдаем – строение Вселенной, космическое излучение, распространённость химических элементов… – и момент этот, судя по данным, случился примерно 14 миллиардов лет назад. Всё говорит за то, что в развитии Вселенной была особая временная точка – начало Мира. Модель «большого взрыва», возможно, имеет какие-то изъяны, но в целом, она верно описывает факты. Ни одна космология, в которой Мир статичен и вечен, в принципе не способна объяснить, почему все данные свидетельствуют о существовании в прошлом особой временной точки – НАЧАЛА.

СНК.
А Вы не думали, что эта «особая точка» или «начало», как Вы её называете, есть тоже результат неоднородности времени? Однородное время, которое измеряют, например, часы на Земле, не имеет ни начала, ни конца. Но истинное время, являющееся нелинейной функцией от времени однородного, имеет и «начало», и «конец». Ниже приведён График зависимости истинного времени от однородного в модели статической Вселенной с пространством постоянной положительной кривизны.

График 1. Неоднородное время T(t).



(Время в годах, расчёт выполнен по модели с Н = 37, см. в предыдущих сообщениях).
Из Графика ясно, что в любой момент t0 существует минимальное значение истинного времени, есть также точка нуля по шкале истинного времени. Так что «начало» существует вследствие нелинейной зависимости истинного времени от времени однородного. Бесконечный интервал однородного времени отображается в конечный интервал истинного времени. Нет поэтому ничего удивительного в том, что многие данные как будто указывают на то, что Вселенная возникла в какой-то момент прошлого.

Профи.
То есть, если верить Вашему графику, статический Мир с неоднородным временем имеет «начало»?

СНК.
«Начала» нет в том смысле, что, откручивая историю Мира назад в однородном времени, мы никогда не дойдём до момента, за которым в прошлом уже нет больше истории. Откручивание назад – это движение по оси однородного времени в прошлое. На этом «пути» нельзя прийти к какому-то «началу». Но «начало» есть в том смысле, что все доступные в любой момент для наблюдения объекты отдалены от нас в прошлое лишь на конечное время.

Профи.
Что в Вашей модели соответствует «возрасту» Вселенной?

СНК.
Окончательного ответа пока нет. Но можно предложить такую гипотезу. По-видимому, за «возраст» Вселенной в новой космологии следует взять время по часам земного наблюдателя, которое прошло между моментом, когда масштабный фактор был минимальным, до текущего момента (по шкале однородного времени).

Обозначив tb – момент, при котором масштабный фактор минимален, можно вывести формулу для «возраста» Вселенной:

(33)

(Принятые обозначения – смотри в предыдущих сообщениях).

Профи.
И какой «возраст» получается?

СНК.
Примерно 30 млрд. лет в модели с H = 37.

Профи.
Почему вы назвали величину (33) «возрастом» Вселенной?

СНК.
Потому что масштабный фактор растёт лишь при t0 > tb. Наблюдения показывают, что в доступной наблюдениям части Мира масштабный фактор увеличивается. Динамика же масштабного фактора определяет характер протекания физических процессов.

При t < tb масштабный фактор уменьшается с ростом t. То есть, если формально использовать стандартную интерпретацию, мы сказали бы, что пространство «сжимается» в этой временной области. На самом же деле меняется скорость течения истинного времени. Из нашего Графика видно, что функция T(t) становится вогнутой при t < tb. По мере уменьшения t, параметр Хаббла становится отрицательным, красные смещения начинают уменьшаться и переходят в синюю область, а на минус бесконечности по шкале однородного времени z - > -1.

Мир, в котором мы живём, характеризуется ростом красных смещений с расстоянием и положительностью параметра Хаббла. Но Мир с такими физическими свойствами «был не всегда». Мир с такими свойствами ограничен временным интервалом (33). Можно сказать, что Мир с такими физическими свойствами как бы «возник» в момент tb. Именно в этом смысле условно можно говорить о «возрасте» Мира, в котором мы живём.

Отсюда ясно, что в нашей модели тоже есть «особая временная точка», о которой упоминает СБВ. Это – точка наименьшего значения масштабного фактора. Она соответствует значению параметра q = 1. Но наличие такой точки вовсе не означает какого-либо «начала» в абсолютном смысле. Новая космология свободна от сингулярностей. В «особой точке» масштабный фактор не равен нулю, плотность конечна, сингулярность отсутствует. В ней не происходит никакого «взрыва».
В «особой точке» tb меняются свойства физического времени, параметр Хаббла (Н) при t > tb становится положительным, а это обстоятельство кардинально меняет всю физику Мира, потому что при Н > 0 становится возможным извлечение энергии нулевых колебаний вакуума и создаётся режим постоянной подпитки Мира потоками энергии. В этом режиме непрерывной подпитки потоками энергии, материя удерживается от перехода в состояние термодинамического равновесия. То есть такой Мир приобретает свойства неравновесной системы, в которой, как мы теперь знаем, возможны процессы понижения энтропии: процессы упорядочения, организации и усложнения форм бытия – вплоть до возникновения жизни. Именно в этом Мире мы сейчас и живём, Мире с t > tb. Отсюда и определение «возраста» этого Мира.

Любитель.
То есть в Вашей модели Мир тоже имеет своё «начало»? Тоже возникает в определённый момент времени?

СНК.
Да. Но для возникновения Мира с наблюдаемыми сейчас свойствами не нужен ни «большой взрыв», ни «расширение пространства». В нашей модели пространство имеет фиксированный объём, а «началом» следует считать момент изменения знака производной масштабного фактора по однородному времени. Как только масштабный фактор начинает расти, становится возможным процесс эволюции и прогрессивного усложнения форм бытия – появление структур на самых разных масштабах. Кстати, это многократно подтверждённое наблюдениями структурирование материи совершенно не объяснимо в рамках модели «большого взрыва». В нашей модели, где Мир рассматривается как неравновесная система, возникновение сложных упорядоченных структур на самых разных масштабах объясняется неравновесной термодинамикой Ильи Пригожина.
Ниже приведён график зависимости масштабного фактора от времени.

График 2. Масштабный фактор a(t).




На Графике 2 красной и синей стрелками показаны дуальные Миры (виртуальная пара, возникшая в момент tb).

Профи.
Почему Вы считаете, что рост масштабного фактора сопровождается притоком энергии?

СНК.
Потому что только при росте масштабного фактора энергия Казимира в областях пространства, занятых материей, уменьшается. Высвободившаяся энергия Казимира и даёт тот приток энергии, о котором я говорю.

Профи.
А почему энергия Казимира уменьшается при росте масштабного фактора?

СНК.
Потому что рост масштабного фактора приводит к увеличению «плазменной частоты» небесного тела (звезды, например). Энергия Казимира отрицательна, а модуль её прямо зависит от плазменной частоты. С ростом плазменной частоты энергия Казимира растёт по модулю и уменьшается по величине (энергия отрицательная). В результате часть энергии Казимира высвобождается и излучается во внешнее пространство. Механизм этот был предложен Игорем Соколовым для объяснения излучения квазаров. Подробнее об этом есть в предыдущих сообщениях.

СБВ.
Тогда такой вопрос – что происходит в Вашей модели при t < tb, то есть когда масштабный фактор уменьшается?

СНК.
Формально, если интерпретировать этот процесс в терминах «расширения пространства», мы имеем здесь стадию «сжатия». Если брать интерпретацию новой космологии, то уменьшение масштабного фактора означает замедление времени. В этой временной области происходит уменьшение плазменной частоты, энергия Казимира растёт и по-видимому, часть энергии материи связывается – переходит в энергию нулевых колебаний вакуума. Мир с уменьшающимся масштабным фактором будет деградировать, материя будет терять часть энергии, и вместо усложнения форм материи будет происходить обратный процесс деградации.

Любитель.
Ситуация такая, как если бы время текло вспять.

СНК.
Вы правы. Этот вывод обескураживает. Если мы предположим, что Мир в течение времени t < tb деградировал, то это означало бы что к моменту tb Мир должен был находиться в состоянии тепловой смерти. Такой результат мне кажется неудовлетворительным. Но возможна другая интерпретация событий.

В своё время Поль Дирак, получив своё знаменитое уравнение, обнаружил, что оно содержит решения не только с положительной, но и отрицательной энергией. Позднее Ричард Фейнман предложил простую интерпретацию решений с отрицательной энергией, согласно которой решения с отрицательной энергией стали трактовать как решения с положительной энергией, описывающие античастицы. Античастицу с положительной энергией, которая движется вспять во времени, можно отождествить с обычной частицей отрицательной энергии.


http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/631.html

Проще говоря, CPT преобразование (измерение знака заряда, зеркальное отражение пространственных осей и изменение знака времени) переводит материю, движущуюся вперёд во времени, в антиматерию, движущуюся во времени вспять и наоборот.

Можно предположить, что область t > tb описывает Мир, наполненный обычной материей с положительной плотностью энергии и антиматерией с отрицательной плотностью энергии, -подобно тому как это бывает при рождении виртуальной пары из вакуума.

Но антиматерия не аннигилирует с материей, поскольку реально она существует в виде материи с положительной энергией, которая при этом движется вспять во времени. Момент tb можно рассматривать как момент рождения макроскопической «виртуальной пары», только роль «виртуальных» объектов в данном случае выполняет материя с положительной энергией и антиматерия с отрицательной энергией, которая существует как материя с положительной энергией, но движущаяся назад во времени.

Момент tb можно назвать макроскопической квантовой флюктуацией. Возникнув в результате такой флюктуации, Мир-материя и Мир-антиматерия стремительно расходятся во времени. Энергия Мира-материи в точности равна энергии Мира-антиматерии. В сумме энергия обоих Миров равна нулю, то есть энергии вакуума, из которого оба Мира возникли. Эти два Мира могут снова возвратиться к состоянию вакуума спустя какое-то время, аналогично тому, как виртуальная пара возвращается в своё исходное вакуумное состояние.


СБВ.


СНК.
Ну почему же? Почти такие же выводы делают основатели квантовой космологии. Они считают, что Вселенная родилась из вакуума, благодаря квантовому скачку (событию):
1) Туннелирование через потенциальный барьер.
Vilenkin Alexander. “Creation of universes from nothing” (1982).
http://www.google.ru/url?sa=t&source=we ... d5-YkHhj8g

2) Флюктуация вакуума.
Идею возникновения Вселенной из квантовой флюктуации вакуума предложили независимо друг от друга два автора:
1) Tryon, Edward P. “Is the Universe a vacuum Fluctuation. Nature, 246 (1973)

2) Fomin P.I. Gravitational instability of a vacuum and the cosmological problem. Akademiia Nauk Ukrains'koi RSR, Dopovidi, Seriia A - Fiziko-Matematichni ta Tekhnichni Nauki, Sept. 1975, p. 831-835.

Обзорная статья об этом направлении квантовой космологии доступна он-лайн:
Marek Szydlowsky; Lacek Golbiak “Fomin’s conception of quantum cosmogenesis” (2007).
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0604005

Можно также почитать в книге (глава «Квантовая космология»):
http://books.google.ru/books?id=OtDSNNP ... 3F&f=false


Интерпретация Новой Космологии формально близка к идеям этих авторов, но отличается тем, что в новой космологии пространство статично.

Профи.
Почему Вы просто не рассмотрите две эпохи. В первой из них (t < tb) масштабный фактор убывает, а во второй эпохе (t > tb) растёт? И не надо ничего придумывать.

СНК.
Для предложенной интерпретации (опирающейся на аналогию с рождением виртуальной пары) есть веская причина – инвариантность уравнений Фридмана относительно изменения знака времени. Смотрите сами. Вот уравнения:

(34)
(35)
(36)

Штрихом обозначено дифференцирование по однородному времени. Сделаем замену переменных:

(37)

Очевидно, что после такой замены уравнения (15) – (17), записанные через производные по новому времени t1 сохранят свой вид неизменным. Квадрат скорости света, стоящий в правой части, не изменится после обращения времени, Хотя производная от масштабного фактора и поменяет знак, но в уравнения входит лишь квадрат её в виде квадрата параметра Хаббла, и поэтому величина H^2 останется неизменной. Производная же от параметра Хаббла тоже не изменится, поскольку здесь мы имеем двойное дифференцирование, то есть это даст дважды знак минус, в итоге получим опять плюс. Следовательно, уравнения Фридмана инвариантны относительно обращения времени. Поэтому, строго говоря, мы должны учитывать оба решения – те, в которых стоит время t и те, в которых стоит обращённое время t1 = - t. Нет никаких оснований брать только одно решение и игнорировать другое. Отсюда я делаю вывод, что, начиная с момента tb, мы должны рассматривать оба решения. И тогда первое решение, записанное относительно времени t, даёт мир М1, в котором время течёт вперёд, а второе решение, записанное относительно времени t1 = - t, даёт нам Мир М2, в котором время течёт в обратном направлении. И тот, и другой Мир содержат материю с положительной энергией. Но житель мира М1 (М2) будет воспринимать мир М2 (М1) как мир, построенный из антиматерии с отрицательной энергией. Формально момент tb напоминает процесс рождения из вакуума виртуальной пары: частица – античастица, сумма энергий которых равна нулю. Может быть, это не просто аналогия.

Любитель.
А как совместить такую аналогию с вашим предположением, что наша Вселенная, возможно, является чёрной дырой в объемлющем пространстве? (смотри предыдущие Заседания).

СНК.
Оба мира М1 и М2 физически идентичны, хотя время в них течёт в противоположном направлении. Оба содержат материю с положительной плотностью энергии и эволюционируют, усложняются. Оба Мира извлекают энергию нулевых колебаний вакуума – процесс, который в рамках гипотезы чёрной дыры можно интерпретировать как заглатывание дырой энергии из внешнего «объемлющего» пространства. И в то же время, если принять аналогию с рождением виртуальной пары, оба этих мира являются членами виртуальной пары, рождённой из вакуума.

Теория «чёрных дыр» до сих пор имеет много вопросов. Никто толком не знает, что это на самом деле. Само существование «чёрных дыр» парадоксально, так как процесс коллапса не наблюдаем из внешнего пространства. Чтобы достичь гравитационного радиуса коллапсирующей массе необходимо бесконечное время по часам внешнего наблюдателя. Мы вот говорим «сколлапсировавшая звезда», но ведь ни одно из событий такого «коллапса» увидеть нельзя – для этого нам понадобилось бы бесконечное время. Сам коллапс не наблюдаем, а результат этого коллапса налицо – разве это не абсурд? Мы видим следствие, но лишены возможности увидеть причины его. Следствие предшествует причине, потому что коллапс завершён, но ни одно из событий коллапса мы так и не увидели. Что это - нарушение причинности или ошибочность такой логики?

Профи.
Вы забываете о квантовом туннелировании. Частицы, оказавшиеся вблизи чёрной дыры, могут попасть в неё именно благодаря туннелированию через горизонт событий. А этот квантовый скачок уже может быть наблюдаем извне. Например, механизм испарения чёрных дыр, открытый Хокингом – следствие именно такого процесса.

СНК.
И Вы полагаете, что все массы, проваливающиеся в чёрную дыру, попадают туда именно таким способом?

Профи.
Вопрос сложный и пока ещё до конца не решён. А Вы как думаете?

СНК.
Мне кажется, что «чёрные дыры», если они существуют, являются наилучшим подтверждением новой космологии. Если исходить из идей новой космологии, то «чёрные дыры», видимо, являются горлышками в многосвязной топологии Мироздания. Это - мосты в другие Вселенные, одна из которых та, в которой мы живём. В то же время каждая такая Вселенная есть порождение вакуума. Получается, что всё создано из ничего. То, что мы называем нашим миром, есть составляющая виртуальной пары, возникшей из вакуума.

СБВ.
Вот до чего можно договориться, если взять ошибочные постулаты.

СНК.
Вакуум, породив виртуальную пару, возвращается рано или поздно в исходное состояние. Поэтому за рождением мира обязательно последует фаза коллапса, возвращения в исходное вакуумное состояние. Потом процесс этот может повториться опять. Это как циклы. Всё, что остаётся от каждого такого процесса рождения миров и их аннигиляции – это информация, которая была воплощена в новых структурах и формах бытия. Что-то ведь должно оставаться от всего этого. Но это «что-то», которое можно назвать «информация», а древние называли это Логос, сохраняется каким-то образом, но каким - мы сейчас можем лишь гадать. Новая петля рождения виртуальных миров и их аннигиляции происходит уже с большим запасом информации.

СБВ.
То есть фактически Вы всё же признаёте существование «начала»?

СНК
В рамках данной гипотезы «начало» у нашей Вселенной действительно было. Наша Вселенная действительно возникла, но не так, как это считают сторонники «большого взрыва». Никакого «взрыва» не было. Пространство не расширялось, а сразу родилось в виде определённого «объёма» с определённой плотностью энергии – как и в любом акте рождения виртуальной пары рождается сразу целая частица, остающаяся идентичной себе в течение всего времени своей жизни. Рождаются, например, электрон и позитрон в уже готовом целостном виде, а не в виде каких-то зародышей, которые потом растут или «расширяются». В рамках нашей гипотезы такой виртуальной «частицей» и является наша Вселенная. Она – квантовый объект и это многое объясняет.

Профи.
Вы, по сути, повторяете основные положения теории Edward Tryon. Слабым местом этой теории является сам акт флюктуации, почему он произошёл.

СНК.
Эта тема хорошо изложена в книге:
http://books.google.ru/books?id=OtDSNNP ... 3F&f=false

БЪЮТ ЧАСЫ.
=========================================================================

Председатель.
К сожалению, время истекло. Подведём итоги. Кто хочет высказаться?

Профи.
Рассуждения СНК содержат много произвольных предположений. В новой космологии, как признаёт автор, тоже не обойтись без «начала». СНК привлекает аргументацию Эдварда Трайона, автора теории возникновения Вселенной, вследствие флюктуации вакуума. Но непонятно, почему такая флюктуация вообще произошла - и в этом слабое место теории.

СБВ.
Вот-вот. Сначала СНК долго доказывал нам, что никакого «большого взрыва» не было, а теперь подпольно протаскивает идею «большого взрыва» в свою космологию. Ведь что такое рождение виртуальной пары? Разве это не похоже на взрыв – когда нечто появляется из «ничего»? Очевидно, СНК говорит о том же самом, о чём и сторонники «большого взрыва». Сейчас есть разные модели этого исходного события, но все сходятся в том, что такой особый момент рождения Вселенной был и что он был примерно 15 млрд. лет назад. СНК признаёт, что такое «начало» действительно было и берёт аналогию с рождением виртуальной пары. Не знаю, насколько физически оправдана такая аналогия. Может быть, это лишь красивая картинка и не более. Встаёт вопрос, что в новой космологии было ДО этого «начала»? Ответ: рождение нашей Вселенной - лишь один из эпизодов вечного бытия, бесконечной цепи рождения и смерти Вселенных. Но это фантастика. Хочется пожелать автору называть вещи своими именами: «начало» надо назвать «большим взрывом», а неоднородность времени связать с расширением пространства. Это существенно упростит картину мира.

СНК.
То есть, Вы призываете трансформировать новую космологию обратно, снова превратив её в теорию «большого взрыва»?

СБВ.
Это избавило бы вашу теорию от множества проблем, таких, например, как нарушение законов сохранения.

СНК.
Да. Но это привело бы к гораздо более серьёзным проблемам, которыми страдает теория «большого взрыва». Новая космология позволила избавиться от этих проблем (puzzles) и взглянуть на факты (например, красное смещение) под новым углом зрения. Это всегда полезно.

Любитель.
Мне кажется, это ещё и интересно. Не знаю, кто прав, но теория СНК - действительно интересный подход – в ней всё не так, как мы привыкли думать.

Председатель.
Вывод такой – обсуждение будет продолжено.

=================================================================================

P.S. При использовании материалов Форума ссылка обязательна.

Продолжение Диспута.
Тема: Уточнение модели.
Дата: 3 Мая 2010.

Участники:
СБВ и «Профи» - сторонники модели «большого взрыва»
СНК – автор «новой космологии»: модели статической Вселенной с неоднородным временем.
Любитель – молодой человек, интересующийся наукой.
==========================================================

Председатель.
Все собрались? Инициатором встречи на этот раз был наш уважаемый «Профи». Он уверяет, что у него есть важное сообщение относительно возможного дальнейшего развития «новой космологии». Прошу Вас, коллега.

Профи.
Речь пойдёт об уточнении предложенной СНК модели статической Вселенной с неоднородным временем. Сказать честно, несмотря на все возражения против такого подхода и очевидную натянутость многих выводов, в самой основной идее есть разумное зерно. Напомню, что СНК предлагает вместо модели расширяющегося пространства с однородным временем рассмотреть модель не расширяющегося пространства с неоднородным временем. Он объяснил, как это можно сделать. Неоднородное время вводится таким образом, что метрика, выраженная через новое (неоднородное) время описывает пространство одинаковой (во всех точках) пространственной кривизны, которое НЕ расширяется. Правда за такую статичность приходится «платить» введением неоднородного времени. Но при этом мы избавляемся от множества проблем, неизбежных в модели «расширения пространства» - их действительно много, а попытки их «объяснения» слишком искусственны и вызывают критику даже у самих сторонников этой модели. Чикагский теоретик David Schramm сравнивал знаменитую теорию инфляции с «заметанием мусора под ковёр».



Источник: Brawer, B. (1996) Inflationary Cosmology and the Horizon and Flatness Problems: The Mutual Constitution of Explanation and Questions. Thesis for the degree Master of Science in Physics at the Massachusetts Institute of Technology: Massachusetts USA.

Иногда создаётся даже впечатление, что новые предположения (гипотезы) лишь для того и вводятся в теорию «расширения», чтобы хоть как-то «объяснить» очередную проблему.

СБВ (удивлённо).
К чему Вы клоните?

Профи.
Я хочу сказать, что, на мой взгляд, сейчас (2010 год) налицо все признаки кризиса теоретической космологии. Принятая модель не удовлетворяет многих, но продолжает по привычке считаться единственно правильным описанием фактов. В 2002 году американский астроном Tom Van Flandern перечислил 30 проблем, которые не имеют решения в рамках модели «расширяющейся Вселенной».
Van Flandern, T. C. (2002) The Top 30 Problems with the Big Bang. Meta Research Bulletin 11, 6-13
http://www.metaresearch.org/cosmology/BB-top-30.asp
http://metaresearch.org/home/about%20me ... andern.asp

СБВ.
У этого астронома были и другие тоже довольно странные идеи – например, что скорость распространения гравитационного поля в миллиарды раз выше скорости света. Он был также сторонником кинетической теории гравитации – одно это о многом говорит.

Профи.
Речь идёт не о его теоретических взглядах, а о фактах, которые он приводит как астроном профессионал. В 2004 году в журнале “New Scientist” было опубликовано открытое письмо 30 учёных научному сообществу с призывом к глубокому пересмотру существующей модели Мира.
http://www.antidogma.ru/cosmology.html

Авторы письма (под которым к настоящему времени подписалось уже несколько сотен учёных) отмечают, что модель «большого взрыва» вводит много гипотетических сущностей и предположений (теория инфляции, концепция «тёмной энергии» и т.п.) введённых с единственной целью – для согласования теории с фактами. Введение новых гипотез нарушает принцип «бритвы Оккама». Каждый год появляются новые факты, которые сложно совместить с принятой моделью. В июне 2005 в Португалии (Монкао) и в 2008 в США прошли конференции (ССС-1 и ССС-2), посвящённые преодолению кризиса в современной космологии.
http://www.thesunisiron.com/docs/PP-03-03.PDF
http://www.aspbooks.org/a/volumes/table_of_contents/413

Всё более очевидной становится необходимость внесения глубоких принципиальных изменений в стандартную модель. Если взглянуть под таким углом зрения на то, что предлагает СНК, то, возможно, мы должны отнестись более серьёзно к его концепции. Во всяком случае, я бы не стал сразу выбрасывать всё в корзину. Возможно, тут есть какое-то «рациональное зерно».

СНК.
Рад это слышать. Мои рассуждения, может быть в чём-то наивны и не учитывают какие-то детали. Но сам подход мне кажется верным.

СБВ.
Ситуация анекдотическая. Наш уважаемый Профи, видимо, забыл, что он был приглашён как эксперт. Совсем недавно он признавал, что теория СНК сырая и плохо продумана. И вот теперь – такие странные речи. Почему?

Профи.
Я долго размышлял. Как бы это лучше объяснить. Если теория надумана и ошибочна, то, пытаясь её развивать и уточнять, мы, как правило, будем обнаруживать всё новые и новые нестыковки и противоречия с фактами. Кропотливый непредвзятый анализ в этом случае вскрывает все натяжки и бессознательные подтасовки. Если же теория основывается на верной идее, пусть даже идея эта ещё не до конца разработана – то развитие такой теории будет приводить к объяснению всё новых и новых фактических закономерностей. Этим надёжные теории отличаются от искусственных теоретических спекуляций.

СБВ (иронически).
Вы что же хотите сказать, что концепция СНК - надёжна?

Профи.
Пока не знаю. Но я воспроизвёл расчёты СНК и попытался уточнить их. Удивительно то, что закон Хаббла воспроизводится гораздо лучше, если формализовать идею СНК о времени как источнике излучения звёзд.

Любитель.
Значит, это правда, что свечение звёзд частично может быть связано с неоднородностью времени?

Профи.
Делать выводы пока рано, но вот что мне удалось обнаружить. Если учесть эффект генерации энергии (за счёт неоднородности времени), то теоретическое описание закона Хаббла в «новой космологии» лучше воспроизводит фактическую зависимость, чем без учёта такого эффекта.
СНК построил теоретическую зависимость для закона Хаббла, не учитывая процессы генерации энергии материи. Получилась зависимость, которую он привёл в Докладе от 5 февраля 2010 – Диаграмма 2.

Диаграмма 2 Закон Хаббла без корректирования красных смещений и без учёта эффекта генерации энергии.



Красным цветом здесь показана теоретическая кривая. СНК предположил, что значения «красного сдвига» в фактических данных завышены в силу наличия не-космологической компоненты (intrinsic red shift) и ввёл поправку, которую он и сам в приватной беседе назвал потом «искусственным допущением». Скорректировав в сторону уменьшения данные красных смещений, он Получил Диаграмму 1.

Диаграмма 1. Закон Хаббла с корректированием красных смещений и без учёта эффекта генерации энергии.



Мы видим, что эта Диаграмма прекрасно воспроизводит фактическую зависимость, НО параметр Хаббла в этом случае оказывается слишком малым – всего 37 км/с/Мпс.
Если же с самого начала учитывать процесс генерации энергии, то, во-первых, отпадает необходимость вводить поправку в данные «красных смещений» и, во-вторых, значение параметра Хаббла оказывается тогда существенно выше. То есть модель после учёта эффекта генерации энергии лучше воспроизводит фактические данные. Чтобы не быть голословным, ниже на Диаграмме 3 изображена теоретическая (красный цвет) зависимость закона Хаббла.

ДИАГРАММА 3 Закон Хаббла без корректирования красных смещений и с учётом эффекта генерации энергии.


Голубыми звёздочками показаны фактические значения, без внесения корректирующей поправки – первый столбец в Таблице 1.

Таблица 1.
http://www.socintegrum.ru/pictures/images/arpt1.jpg

Данные были взяты из обзора:
Riess A. G. et all. (2007)
New Hubble Space Telescope Discoveries of Type Ia Supernovae at z > 1: Narrowing Constraints on the Early Behavior of Dark Energy
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0611572

Статью эту можно также посмотреть онлайн:
http://www.iop.org/EJ/article/0004-637X ... .text.html

Данные, изображённые на Диаграмме 3 голубыми звёздочками, собраны в Таблице 4 этой статьи:
http://www.iop.org/EJ/article/0004-637X ... 8.tb4.html

Любитель.
Насколько я помню, именно этот пункт – несоответствие теоретической кривой Диаграммы 2 фактическим данным – был одним из возражений против «новой космологии»?

СБВ.
Таких несоответствий у СНК на самом деле было намного больше. Можно поднять Стенограмму Диспута от 05 февраля 2010 года (часть вторая)?

Председатель.
Да. Вот это место:

=====================================================================
Выдержка из Стенограммы Заседания от 05 февраля 2010 года:


=====================================================================

СБВ (обращаясь к Профи).
Уважаемый коллега. Если уж Вы зачем-то взялись исправлять ошибки СНК, то поясните нам, куда теперь девать этот таинственный “intrinsic redshift”. Ведь получается, что у СНК теорию можно согласовать с фактами, если ввести такой корректирующий сдвиг. В Вашей же «исправленной» или как Вы выразились «уточнённой» версии модели никакого такого сдвига вводить не надо. Так всё-таки: надо его вводить или нет.

Профи.
Я полагаю, что надо. СНК приписал расхождение теоретической и фактической кривых Диаграммы 2 - «собственному красному сдвигу» и ввёл соответствующую корректирующую поправку. Но вполне можно было эту поправку не вводить или взять её существенно меньшей. Возможно также, что она нужна, но не такая большая. Проще говоря, после учёта в модели эффекта генерации энергии, соответствие между теорией и фактами можно обеспечить двумя путями: либо путём введения корректирующей поправки в красные смещения, либо путём задания параметра генерации энергии (объясню позже, что это такое). А возможно, надо учитывать и то, и другое. Так что в рассуждениях СНК никакой ошибки нет. Он просто учёл лишь один фактор, а надо было бы учесть оба.

СБВ.
Как же так? Ведь СНК на каждом углу кричит, что у него звёзды генерируют энергию за счёт неоднородности времени (малого нарушения закона сохранения энергии). Хотя такую точку зрения и высказывали некоторые учёные, она всё же слишком экстравагантна, чтобы относиться к ней серьёзно. Вы сами приводили множество аргументов против такого подхода. И вот теперь - как Вас понять? Вы «уточняете» модель, вводя в рассмотрение этот самый гипотетический процесс генерации энергии. Откуда берётся эта энергия? Из ничего? Из вакуума? Но из «ничего» никогда ничего и не получится. Должен быть какой-то источник энергии, а его нет.

Профи.
Эту тему мы уже не раз обсуждали. СНК считает, что источником энергии является вакуум, который, согласно современным представлениям, вовсе не является абсолютной пустотой или «ничем». Вакуум это низшее энергетическое состояние квантованных полей. В силу принципа неопределённости в вакууме постоянно рождаются пары виртуальных частиц и этот теоретический вывод подтверждается множеством эффектов (сдвиг Лэмба, эффект Казимира, аномальные магнитные моменты частиц…). В теории Хокинга флюктуации вакуума вблизи гравитационного радиуса чёрной дыры ведут к процессу её испарения. То есть вакуум влияет на протекание физических процессов и в микро и в макромире. СНК ничего особо крамольного тут не придумал. Он лишь попытался применить эту идею для объяснения механизма излучения звёзд. За основу он взял работу Игоря Соколова:
Igor Sokolov (1994)
“Casimir Effect as a Possible Source of Cosmic Energy”.
http://arxiv.org/pdf/astro-ph/9405060

Затем посмотрел – как неоднородность времени (изменение в скорости его течения) будет влиять на величину энергии Казимира в областях пространства, заполненных материей. Эта энергия отрицательна и с ростом плазменной частоты она уменьшается. Отсюда прямо вытекает, что, если (в силу неоднородности времени) плазменная частота растёт, то энергия Казимира будет уменьшаться, а значит, часть энергии Казимира должна высвобождаться в виде потока энергии из рассматриваемой области пространства. То есть должен наблюдаться эффект генерации энергии из областей пространства с высокой концентрацией частиц. Этот эффект тем больше, чем больше гидростатическое давление в рассматриваемой области, поскольку давление зависит от концентрации частиц в рассматриваемой области, а плазменная частота пропорциональна квадратному корню из концентрации частиц. Отсюда ясно, что звёзды, в недрах которых высокое давление, должны генерировать дополнительный (помимо термоядерных реакций) поток энергии. Ясно также, что этот механизм излучения энергии должен работать и внутри больших планет и вообще внутри любых тел, в которых создаётся достаточно высокое давление.

СБВ.
Вы (я понял, что Вы теперь с СНК заодно) всё основываете на одной единственной (возможно двух-трёх) публикациях. Причём ведь Игорь Юрьевич Соколов предупреждал, что точной теории объёмного эффекта Казимира пока нет, и все приводимые им оценки лишь приблизительны. Но как можно строить точную теорию на «приблизительных оценках»? Допустимо ли делать фундаментальные выводы, исходя из достаточно зыбких оценочных соотношений?

Профи.
Ваше замечание справедливо. Нельзя построить точную теорию излучения звёзд, пока нет точной теории объёмного эффекта Казимира. Но эту трудность можно в какой-то мере обойти. Звёзды состоят из плазмы, а теория плазмы утверждает, что плазменная частота увеличивается с ростом концентрации частиц. Но и гидростатическое давление тоже растёт с ростом концентрации частиц. Поэтому между давлением и пламенной частотой существует прямая зависимость. А поскольку энергия Казимира зависит от плазменной частоты, то изменение давления будет приводить к изменению энергии Казимира.

Напишем следующие формулы:
Плотность энергии Казимира:
(1)

Здесь wp – плазменная частота, которая прямо зависит от гидростатического давления ph.
Если в рассматриваемом интервале времени относительное изменение плазменной частоты мало, неизвестную нам зависимость (1) можно линеаризовать, заменив её линейной функцией:
(2)
(3)

Но плазменная частота растёт вследствие неоднородности времени. Поэтому в линейном приближении получаем формулу для изменения плотности энергии Казимира со временем (знак штрих от плазменной частоты означает производную по времени):

(4)

Изменение плазменной частоты за счёт неоднородности времени определяется формулой:

(5)

Здесь С – некоторая константа, Н – параметр Хаббла.
Линеаризуем зависимость плазменной частоты от гидростатического давления:

(6)

Если нелинейность функции wp(ph) не высока, то первый член в скобках в правой части этой формулы будет мал по сравнению со вторым членом и тогда формулу излучения (4), с учётом (5) и (6), можно переписать в следующем виде:

(7)

То есть из самых общих соображений, не зная точной зависимости энергии Казимира, всё же можно сделать определённый вывод о законе генерации энергии. СНК использовал формулу для излучения энергии из области:

(8)

Знак минус здесь означает, что плотность энергии Казимира уменьшается со временем. Уменьшению энергии Казимира соответствует прирост энергии материи.
Формула (8) была выведена СНК несколько раз (разными способами) в приближении одноатомного идеального газа. Нельзя быть уверенным, что константа в формуле (7) в точности равна трём. Но из приведённых общих соображений понятно, что общий вид теоретической зависимости должен быть именно такой.

СБВ.
Значит, Вы не можете привести точную формулу. Прошу всех обратить внимание – теория СНК и все его яко бы выводы и даже расчёты опираются на НЕ-точную формулу (8). Смешно.

Профи.
Не торопитесь, коллега. Хотя точная формула закона генерации энергии не известна, использование приближённой формулы (8) тоже возможно. Во многих случаях важен не коэффициент в этой формуле, а сам вид зависимости.
СНК рассмотрел модель «плотных ядер». В этой модели предполагается, что центральные области звёзд содержат «ядро», в котором вещество имеет очень высокую плотность и огромное давление. Применив формулу излучения (8), СНК вывел теоретическое соотношение «масса – светимость» L – M, которое изумительно точно воспроизводит фактическую закономерность для звёзд средней и нижней части главной последовательности диаграммы Герцшпрунга-Рассела. Поскольку закон «масса – светимость» связывает лишь относительные величины (масса в солнечных массах и светимость в светимостях солнца), то константа в формуле (8) не влияет на математическую форму этой зависимости (она просто сокращается). Теоретическая зависимость L – M поэтому не будет зависеть от выбора константы в формуле (7).

Графики, полученные в рамках модели «плотных ядер», исходя из расчёта энерговыделения по закону (8) были приведены 30 сентября 2009 года. Нельзя ли поднять архив, г-н Председатель?

Председатель.
Да, такие Графики есть. Вот они с некоторыми любопытными пояснениями.

====================================================================
Выдержка из Сообщения от 30 Сентября 2009.


СБВ.
И какова же теоретическая зависимость для соотношения «масса-светимость»?

Профи.
Подробности вычислений можно посмотреть в сообщении от 20 июня 2009.

СБВ.
Но там ничего понять невозможно – нагромождение каких-то формул без их подробного объяснения.

Профи.
Я всё-таки не поленился и разобрался. Действительно плотный текст - за каждой формулой стоят промежуточные выкладки, которые желающие проверить могут воспроизвести самостоятельно.

СНК.
Можно я поясню?

Председатель.
Дадим же, наконец, слово автору – он у нас сегодня в роли слушателя.

СНК.
Я рад, что Профи, наконец, признал, что в предлагаемом подходе есть рациональное зерно. Что же касается показанной на Графиках теоретической зависимости «масса-светимость», то она – прямое следствие того, что рост массы звезды сопровождается увеличением давления в центральной части звезды. Рост же давления даёт увеличение выхода энергии, согласно закону излучения (7) или (8). Отсюда и вытекает закон «масса-светимость». Но чтобы согласовать выход энергии в соответствии с законом (8) с фактическими данными приходится допустить наличие внутри звёзд (вблизи их центра, по-видимому) областей очень высокой плотности и давления. Плотность там порядка плотности атомных ядер (и выше) и для описания таких областей надо использовать уравнения Оппенгеймера-Толмена-Волкова для несжимаемой жидкости. Из этого уравнения можно определить давление и посчитать выход энергии. Если всё это проделать то получим то, что показано на Графиках.

Председатель.
Я думаю, что детали выкладок можно будет обсудить в другой раз. Тут действительно много тонких моментов и лучше посвятить этому отдельное Заседание.

СБВ.
Я не возражаю. Мы ещё «выведем всё это на чистую воду». Жалко лишь, что наш уважаемый Профи повёлся на эту бредовую идею. Никак я этого не ожидал.

Председатель.
Вернёмся к теме. Профи утверждает, что учёт эффекта генерации энергии – понятно теперь, что речь идёт о формулах (7) или (8) – приводит к более точному соответствию между теоретической и фактической зависимостью закона Хаббла. Мы ждём подробных объяснений, коллега.

Профи.
Видите ли. Ещё когда на встрече 5 февраля 2010 СНК объяснял способ введения отрицательного давления, я ещё тогда подумал, а куда же он дел обычное положительное гидростатическое давление. Его же тоже надо учитывать.

СБВ.
Постойте, постойте. У СНК было столько ошибок, что я уже начинаю путаться. Г-н Председатель, нельзя ли привести это место?

Председатель.
Прошу – вот тут:
===================================================================
Выдержка из Стенограммы от 5 февраля 2010.



Профи.
Позвольте я кое-что добавлю. Гравитационная (потенциальная) энергия, как известно, отрицательна. Например, по мере удаления тела от Земли его потенциальная энергия растёт и равна E p. = - (GMm) : R
http://www.edu.delfa.net/CONSP/meh13.htm

Если тела сближаются, их потенциальная энергия становится меньше: dU < 0 если dR < 0. А это значит, что гравитационная энергия пространственно-ограниченной Вселенная при виртуальном уменьшении её объёма, должна уменьшаться: если dV < 0, то должно быть dU < 0. Но это возможно, только если давление отрицательное при условии, что для Вселенной в целом выполняется первое начало термодинамики - формула dU = - p * dV.
Поэтому СНК сперва находит выражение для гравитационной энергии Вселенной с определённой массой:



СНК рассматривает, как меняется гравитационная энергия Вселенной фиксированной массы при малом изменении радиуса кривизны. Исходя из соотношения dU = - p * dV, он находит выражение для давления:



До этого места всё было хорошо. Но вот вопрос – какое давление определяет эта формула? Очевидно, что это НЕ гидростатическое давление, вызванное движением частиц материи и передачей ими импульса при столкновениях. А полное давление материи должно включать в себя и гидростатическое давление тоже. Где оно? СНК предположил, что гидростатическое давление можно не учитывать при рассмотрении проблем космологии. Но я думаю, что он ошибается.

СБВ (довольно потирая руки).
Наконец-то у Вас открываются глаза на ошибочность концепции СНК.

Профи.
Да. Но это нормально. Каждый может ошибиться. Ничего страшного в этом нет, если ошибки вовремя исправляются. СНК, выбросив гидростатическое давление, я думаю, сделал ошибку. Он использует уравнение состояния для материи:



Это уравнение вытекает из его основной гипотезы статичности Вселенной. Раз Вселенная не «расширяется» и «не сжимается» и при этом имеет пространственно-ограниченный объём, то плотность энергии в ней не меняется, а это значит, что должно выполняться именно такое уравнение состояния. Но он не учёл, что давление здесь состоит из отрицательного давления за счёт сил гравитации и положительного гидростатического давления.
Пусть Pg<0 и Ph>0 - «гравитационное» отрицательное и «гидростатическое» положительное давление. Введём плотности материи ROm и вакуума ROv . Очевидно, что:

(9)

Уравнение состояния для вакуума:

(10)

Из уравнений Фридмана вытекает соотношение (штрих – дифференцирование по времени):

(11)

Выделив в нём части, относящиеся к материи и вакууму, и учитывая (10), находим:

(12)

Плотность космологического вакуума следует отождествить с некоторым образом нормированной плотностью энергии Казимира:

(13)

СНК.
Я согласен. Энергия материи увеличивается за счёт уменьшения энергии Казимира. В то же время для плотностей материи и вакуума выполняется уравнение:
(13а)

Оно показывает, что энергия материи растёт за счёт уменьшения энергии вакуума. Единственно логичным будет предположить, что именно энергия Казимира является энергией вакуума.

СБВ.
Но энергия Казимира отрицательна, а энергия космологического вакуума положительна. Вы пришли к абсурду.

Профи.
Просто энергию Казимира необходимо перенормировать. Возьмите, например, гравитационную энергию. Она тоже отрицательная (U = - GMm/R), но мы можем за «ноль энергии» взять значение при некотором малом R0, и тогда эта энергия, отсчитываемая от этого уровня – её обычно называют «потенциальная энергия» - будет положительная:
Upot. = U(R) – U(R0) = GMm * (1/R0 – 1/R) = m * (GM/(R0*R)) * (R – R0) > 0

Аналогично за счёт выбора «нуля», энергию Казимира можно сделать положительной величиной. И тогда формула (13а) будет описывать уменьшение этой перенормированной энергии Казимира со временем.

Любитель.
Но каков физический смысл такой перенормировки?
Профи.
Пока не ясно. Выбор «нуля» определяется измеренным значением космологической константы и значением плотности энергии Казимира так, что после нормировки новое значение энергии Казимира соответствовало бы космологической константе.

СБВ.
Правильно ли я понимаю, что Вы предлагаете отождествить «тёмную энергию», которая, согласно современным представлениям, ответственна за ускоренное расширение пространства, с перенормированной энергией Казимира?

Профи.
Именно так. То, что сейчас называют «тёмной энергией» и отождествляют с космологической константой – есть не что иное, как энергия Казимира. После перенормировки она становится положительной малой величиной.

Любитель.
Я слышал, что существует проблема несовместности плотностей энергии квантового и космологического вакуума. Измеренное астрономами значение космологической константы (энергии вакуума – «тёмной энергии») на 120 порядков меньше энергии вакуума, вычисляемой в квантовой теории.
http://en.wikipedia.org/wiki/Cosmologic ... nt_problem

Это расхождение Вы предлагаете объяснить тем, что в космологии энергией вакуума является энергия Казимира, определённым образом перенормированная?

Профи.
Да. Можно предложить именно такое объяснение этой до сих пор не решённой проблемы. Идея связать «тёмную энергию» с энергией Казимира возникла давно и интенсивно изучается в настоящее время многими физиками. Например, работы:
(А) Miao Li, Rong-Xin Miao, Yi Pang (2009)
Casimir Energy, Holographic Dark Energy and Electromagnetic Metamaterial Mimicking de Sitter
http://arxiv.org/abs/0910.3375

(В) Miao Li, Rong-Xin Miao, Yi Pang (2009)
More studies on Metamaterials Mimicking de Sitter space
http://arxiv.org/abs/0912.4837

Авторы доказывают, что основное выдвигаемое против такой гипотезы возражение может оказаться ошибочным, если провести вычисления энергии Казимира строго. Они построили виртуальную модель исходя из теоретических расчётов:


http://demonstrations.wolfram.com/ANewK ... arkEnergy/

СБВ.
Всё то, что Вы цитируете, пока на стадии общих рассуждений. Возражений против такой гипотезы действительно много:
http://supernova.lbl.gov/~evlinder/defaq.html#casimir

Наиболее существенные возражения:



Профи:
Первые два возражения связаны с чувствительной зависимостью свойств энергии Казимира от «граничных условий», тогда как для «тёмной энергии» такого свойства нет. Но если пространство замкнуто (трёхмерная сфера), то, строго говоря, «границы» в таком Мире просто не существует, как нет границы Мира для «плоских жителей» на обычной двумерной сфере. Нет «границы» - нет и чувствительной зависимости от «граничных условий».
Что касается возражения, касающегося скалярной природы «тёмной энергии», тогда как энергия Казимира связана с виртуальными фотонами (векторными полями), то опять же – мы на опыте регистрируем не частицы, а лишь суммарное влияние некоторой «тёмной» энергии. Энергия – она и есть энергия, чем бы она ни создавалась. Последнее возражение – действительно серьёзное. Но в приведённых выше статьях (А) и (В) оно опровергается прямыми вычислениями энергии Казимира. Так что в настоящее время есть все основания рассматривать эту гипотезу серьёзно. А раз так, то давайте продолжим наши выкладки:

Закон излучения (8) означает, что энергия материи увеличивается за счёт уменьшения энергии Казимира:

(14)

(15)

Материя удовлетворяет уравнению состояния:

(16)

Поэтому для гравитационного давления имеем формулу:

(17)

(18)

Параметр w определяет обычное уравнение состояния материи без учёта гравитационного давления.
СНК раньше приводил формулу:



Мы видим, что эту формулу теперь (после явного учёта эффекта генерации энергии), необходимо заменить на другую уточнённую формулу:

(19)

Эта замена приводит к следующему значению для параметра X.








(20)

Значение параметра X если учитывать гидростатическое давление, - БОЛЬШЕ, чем то, которое приводит СНК. Формула СНК получается, если положить w = 0:

(21)

Если же w не равно нулю, получаем для параметра X значение БОЛЬШЕЕ, чем в формуле (21). Например, при w = 0,46 получаем X = 2,5572 - для этого значения теоретический закон Хаббла хорошо аппроксимирует фактическую закономерность - ниже будут приведены графики А и В.
Как следствие, теоретический закон Хаббла, зависящий от нового значения параметра X, выполняется без предварительной корректировки красных смещений. При этом параметр Хаббла равен примерно 46±2 км/с/Мпс. Все остальные параметры уточнённой модели в пределах погрешности соответствуют наблюдаемым значениям.

Теоретические параметры уточнённой модели:
1) Радиус пространственной кривизны a0 ≈ 49,7 млрд. световых лет.

2) Размер Вселенной L = a0 * π ≈ 156 млрд. световых лет.
Наблюдения дают то же значение:
http://www.space.com/scienceastronomy/m ... 40524.html
http://discovermagazine.com/2005/jan/cosmos-width
http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/3753115.stm

3) Параметр Хаббла H0 ≈ 46,3 км/с/Мпс.

4) Средняя плотность (материи + вакуума) ro ≈ 4,75 * 10^(-30) г/см^3
Фактические оценки этой величины (5 * 10^(-30); 1 * 10^(-30); 10 * 10^(-30)).
http://hypertextbook.com/facts/2000/Chr ... heng.shtml

5) Параметр Ω – отношение средней плотности к критической плотности, рассчитанной исходя из принятого сейчас значения H0 = 72 км/с/Мпс. В уточнённой модели Ω теор. ≈ 0,48. Обработка данных измерений приводит к значению Ω набл. ≈ 0,35 ± 0,15.
R. Juszkiewicz, P.G. Ferreira, H.A. Feldman, A.H. Jaffe, M. Davis
Evidence for a low-density Universe from the relative velocities of galaxies
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0001041

6) Так называемый параметр замедления (deceleration parameter Q0) в уточнённой модели равен Q0 ≈ -1,18
Анализ данных, выполненный в статье:
Observational Evidence from Supernovae for an Accelerating Universe and a Cosmological Constant. Authors: Adam G. Riess et all.
http://arxiv.org/abs/astro-ph/9805201

приводит к оценке Q0 = -1 ± 0,4

7) Масса Вселенной М ≈ 9,5 * 10^54 кг.
Эмпирические оценки лежат в пределах от 10^53 до 10^60 кг
http://hypertextbook.com/facts/2006/Kri ... rson.shtml

8) Наконец, уточнённая модель великолепно воспроизводит фактический закон Хаббла. Теоретическая зависимость для закона Хаббла задаётся уравнениями:









На Графиках А и В ниже красным цветом изображена теоретическая зависимость для закона Хаббла в уточнённой модели. Голубые звёздочки показывают расположение фактически измеренных значений.

График А построен по исходным фактическим данным – Таблица 1 (ниже).
http://www.socintegrum.ru/pictures/images/arpt1.jpg

На Графике В расстояния R скорректированы посредством формулы:


График А. Теоретический и фактический закон Хаббла (без корректировки красных смещений и расстояний).



График В. Теоретический и фактический закон Хаббла (с учётом корректировки расстояний).



СНК.
Я бы лишь добавил ещё два пункта для пояснений. Во-первых, формула (19) получается, если при расчёте гравитационной энергии учитывать вклад в гравитационный потенциал "тёмной энергии". Это приводит к тому, что формула для гравитационной энергии содержит произведение полной плотности на плотность обычной материи. Это означает, что тёмная энергия не оказывает гравитационного влияния сама на себя, но влияет лишь на обычную материю. Если наша гипотеза верна, то есть если "тёмная энергия" - это перенормированная энергия Казимира, то в силу линейности уравнений электромагнитного поля и отсутствия массы у фотонов, наше предположение ("тёмная энергия" влияет лишь на обычную материю и не влияет на саму себя) вполне оправдано.
Второе дополнение касается более простой и компактной формы записи закона Хаббла. После несложных выкладок можно вывести для закона Хаббла следующую простую формулу.

ЗАКОН ХАББЛА
(D - расстояние).

(22)

Приведённые выше графики А и В (рассчитанные на основе этой формулы) получаются при следующих значениях параметров:

В системе СИ:
B = 4,062 * 10^(-37)
H0 = 1,5 * 10^(-18) ( = 46,29 км/с/Мпс )
w = 0,46
a0 = 4,70 * 10^(26)
D = a0 * Asin(R : a0)

СБВ (задумчиво).
Непонятно, откуда Вы формулу (22) взяли. Но графики действительно красивые. Такое впечатление, точно их кто-то специально подгонял.

БЪЮТ ЧАСЫ.

Председатель.
Заканчиваем. Я бы предложил в следующий раз обсудить детали расчёта зависимости «масса - светимость». Возражений нет?... Тогда до следующей встречи.
==========================================================

P.S. При использовании материалов Форума ссылка обязательна.

Разговор после Заседания.

Май месяц. Поздний вечер. Аллеи парка укутаны туманом. Сыро, чуть моросит дождик.
СБВ (обращаясь к Профи).
Нам, кажется по пути?

Профи.
Пока да.

Некоторое время идут молча.

СБВ (не выдержав).
Не ожидал от Вас такого. Что это Вам вздумалось поддерживать этот бред?

Профи молчит.

СБВ.
Как Вы не понимаете. Уж если так захотелось поддержать какую-то альтернативу, взяли бы что-то более солидное. Сейчас же много есть альтернативных моделей - плазменная космология, теория Юрия Барышева, steady state cosmology... Почему именно неоднородное время? Зачем усложнять? И без того всё очень сложно.

Профи.
То есть Вы готовы признать, что то, что сейчас есть - это "слишком сложно"?

СБВ.
Кто спорит. За последние лет двадцать в теоретической космологии много всего появилось - тут тебе и инфляция, и тёмная энергия и много чего ещё. А Вы способствуете, чтобы теория стала ещё сложнее.

Профи.
Это-то и подозрительно, что "слишком сложно". Основные принципы должны быть предельно просты и опираться на опыт. Их должно быть минимум. А подтверждаемых следствий должно быть много. Лучше всего, если всего из одного принципа, опирающегося на опыт, вытекают все известные факты. Современная космология этим свойствам не удовлетворяет.

СБВ.
По-Вашему теория СНК лучше?

Профи.
Во всяком случае в ней нет проблем, связанных с "расширением пространства". Она количественно объясняет закон Хаббла и даёт разумные значения для наблюдаемых параметров Вселенной (средняя плотность, размер Вселенной, параметр замедления (ускорения) и т.п.). Конечно, в ней есть свои проблемы, но я думаю, что они решаемы.

СБВ.
Пока единственное "подтверждение" я вижу лишь в том, что удаётся воспроизвести закон Хаббла. Но ведь этот закон прекрасно воспроизводится и в модели "расширения пространства".

Профи.
Не совсем так. Уравнения Фридмана, положенные в основу этой модели, верны лишь при допущении однородности распределения материи в пространстве. Сам выбор исходного выражения для метрики предполагает, что материя распределена равномерно. Мы пренебрегаем неоднородностями распределения материи с самого начала. Это значит, что мы можем применить получаемые формулы лишь для областей такого масштаба, в которых неоднородностями уже можно пренебречь. Поэтому нельзя ожидать, что закон Хаббла будет выполняться в областях пространства, масштаб которых существенно меньше и где гипотеза об однородном распределении материи, очевидно не верна. Логически рассуждая, мы должны наоборот ожидать что при уменьшении размера изучаемой области закон Хаббла будет подавляться влиянием фактора неоднородности распределения материи. То есть для "близких" объектов закон Хаббла должен быть размыт или вообще не должен наблюдаться. Но это не так. Закон Хаббла выполняется и для объектов, расстояние до которых слишком мало, чтобы можно было бы пренебречь неоднородностями распределения материи. Фактические наблюдения свойства фрактальности распределения материи заставляют оценить характерный масштаб, где неоднородности сглаживаются. Свойства фрактальности зафиксированы вплоть до расстояний в 100 Мпс. Но мы же знаем, что в этом интервале 1 - 100 Мпс закон Хаббла прекрасно выполняется, несмотря на то, что никакого однородного распределения материи в этом масштабном интервале нет. Это утверждение получило название "парадокс Хаббла - де Ваукулера" ("Hubble - deVaucouleurs paradox"). Распределение материи не однородное, а закон Хаббла точно такой, каким он должен быть только если распределение однородное. Парадокс. Подробнее об этом парадоксе можно почитать в статье Юрия Барышева:
Baryshev, Y. (2008). Expanding Space: The Roots of Conceptual Problems of the Cosmological Physics.
http://arxiv.org/abs/0810.0153

СБВ.
А причём тут теория СНК? Ведь в его теории все выводы основываются на уравнениях Фридмана, а эти уравнения выведены, как Вы сами сказали, исходя из метрики, соответствующей однородному распределению материи.

Профи.
СНК интерпретирует уравнения Фридмана как уравнения для неоднородного времени. Объекты, которые мы наблюдаем, это объекты из прошлого. Временной сдвиг определяется временем распространения света от объекта до наблюдателя на Земле. При этом совершенно не важно, близок наблюдаемый объект или он удалён. Если свойства физического времени описываются уравнениями Фридмана, то и для близких, и для далёких объектов будет выполняться закон Хаббла.

СБВ.
Не убедительно. Неоднородности ведь есть на малых расстояниях. А значит и свойства времени на малых расстояниях будут зависеть от этих неоднородностей.

Профи.
Так оно и есть. Например "красное гравитационное смещение" объясняется замедлением времени вблизи массивных тел. Время в разных местах пространства течёт с разной скоростью. Это так. Но эти локальные отклонения очень малы и не влияют существенно на общий закон, который описывается уравнениями Фридмана. Всё дело в так называемой "тёмной энергии", которая вносит более 70% = ый вклад в плотность энергии. И эти 70% энергии распределены равномерно по всему пространству. Это - энергия Казимира (перенормированная определённым образом). Она-то и "сглаживает" существующие на малых масштабах неоднородности распределения материи, придавая тем самым смысл уравнениям Фридмана даже на малых масштабах. Это пока лишь предварительные догадки, которые конечно, надо ещё проверять.
========================================================

Профи. Ну Вот и добрались. Отсюда пути наши расходятся. Вам - по этой дороге, мне - в другую сторону.
СБВ.
Вы меня не убедили.
Профи.
Время покажет.