Статья опубликована в №37 (сентябрь) 2016
Разделы: Физика
Размещена 06.08.2016. Последняя правка: 04.08.2016.
Просмотров - 2794

Альтернативная гипотеза Большого взрыва

Путенихин Петр Васильевич

-

исследователь

инженер

УДК 539, 531.111.4, 53.01, 530.112

Существующая концепция возникновения Вселенной основана на гипотезе о Большом Взрыве, базовым вариантом которой можно считать гипотезу [2], согласно которой наша Вселенная возникла около 14 миллиардов лет назад в результате взрыва сингулярности – бесконечно малой точки с большой плотностью и температурой и последовавшим за ней инфляционным расширением [1]. Считается, что инфляционная теория хорошо согласуется с наблюдениями, хотя и имеет маловероятные начальные условия и не объясняет ускоренное расширение Вселенной.

Для устранения недостатков классической теории Большого Взрыва создавались и создаются различные её модификации, но в большинстве в своей основе они содержат положение о взрыве сингулярности. Есть мнение, что гипотеза о Большом Взрыве – плохая гипотеза, просто лучше неё ничего нет. Действительно, гипотеза имеет заметный религиозный, и даже мистический налет. Известно, что о сотворении Мира сказано еще в Библии, задолго до появления общей теории относительности. При этом библейское сотворение мира имеет, пожалуй, более научный вид, чем сотворение релятивистское. С религиозной точки зрения Мир создан вечным и всемогущим Богом, что выглядит вполне логично и последовательно, чего не скажешь о сингулярности.

И здесь вопрос неизбежно перетекает в философскую плоскость. Надо заметить, что физики довольно часто делают в отношении философии пренебрежительные высказывания. Например, "философия мертва". Или что-то вроде "там, где начинается философия, физика кончается". Однако, подобные идеи имеют определенно деструктивные последствия для физики. Никакая наука не может ускользнуть из философской сферы, являющейся основой любого мировоззрения, и пренебрегающий ею может легко впасть в идеализм, и даже в мистику. Поэтому не удивительно, что на полном серьёзе как научные рассматриваются путешествия во времени, прямо приводящие к абсурдам, тахионная механика с принципом реинтерпретации, фактически опровергающие специальную теорию относительности, квантовая нелокальность имеющая откровенно мистическое толкование и прочее.

Большой Взрыв в физике имеет лишь внешнее сходство с библейским сотворением Мира и является математическим выводом из общей теории относительности. И сам этот вывод и теория как-то скромно обходят молчанием некоторые вопросы, вызывающие недоверие их научности. Очевидно, что одним из краеугольных камней теории относительности является пространство-время. Но что это такое? Утверждается, что пространство-время обладает способностью искривляться под действием массивных тел. Тогда возникает неизбежный вопрос: из чего оно состоит? Имеется ли у него и вещества какая-нибудь одна, общая первооснова? Иными словами, является ли пространство-время материальным? Или это все-таки некая нематериальная абстракция, идея, параметр? В таком случае искривление пространства и его расширение выглядит довольно странно. Отчетливого ответа не видно. Вместо этого, чтобы уклониться от ответа философия объявляется мертвой?

В материалистической философии единой и общей для всего сущего является Материя – вечная и бесконечная, несотворимая и неуничтожимая субстанция. Кроме неё нет ничего. Следовательно, в этой философии пространство-время, если оно существует, в обязательном порядке должно быть вещественной формой Материи. Но тогда пространство-время должно обладать способностью конвертироваться в тело и наоборот. Вряд ли формализм общей теории относительности способен допустить это.

Однако, и "чистое пространство" и "чистое время" Ньютона и релятивистские варианты пространства без вещества (в любых его формах) в этом смысле не позволяют говорить о единственности первоосновы. В обеих концепциях, так сказать, пространство (и время) – налево, вещество – направо, то есть, в равной мере объявлены существующими. Вместе с тем, последовательный философский материализм опирается только на два понятия: первооснова – Материя, вечная и бесконечна, которая обладает бесчисленным количеством свойств, которые можно объединить единственным термином – существование. То есть, формула бытия сводится к фразе "Материя существует". Существование Материи означает её постоянную изменчивость, движение, взаимодействие частей. Ощущаемое, наблюдаемое нами Пространство – это частное вещественное проявление Материи. Мы воспринимаем известное нам Пространство только потому, что существуют дискретные, вещественные образования Материи, в то время как сама Материя является сплошной, неразрывной, недискретной средой, поскольку в противном случае к первооснове следовало бы добавить то, что заполняет промежутки между дискретами и не является Материей. Время в известном, ощущаемом нами виде – это проявление существования, движения, изменения вещественной формы Материи. В таком контексте пространство-время является иллюзией, не обладающей способностью собственно существования как такового. Соответственно, все релятивистские эффекты являются чистой математической (геометрической) моделью, Идеей, не являющейся веществом, не имеющей под собой конкретного физического носителя, как их не имеет, например, функция sin. Причем эта модель предельно точно описывает математическим языком физические процессы.

Как и любая модель, общая теория относительности неизбежно должна иметь ограниченную область применимости. Ведущие физики явно признают, что сингулярность является для общей теории относительности проблемой. В этой теории просто нет механизмов, описывающих сингулярность. Очевидно, это должно настораживать. В частности, на каком основании утверждается, что сингулярность предсказана именно общей теорией относительности? Может быть правильнее заявить, что это просто догадка, лежащая на поверхности? Если Вселенная расширяется, как предсказывает теория, то должна же быть исходная точка, откуда это расширение началось. Все известные выкладки по обоснованию сингулярности, теоремы Пенроуза и Хокинга о сингулярностях довольно сильно напоминают рассуждения древних схоластов: сколько танцующих ангелов поместится на кончике иглы.

Однако, сингулярный вариант возникновения Вселенной не является единственным!

Если исходить из вечной и бесконечной первоосновы – Материи, то никакая "сверхточка" без времени и места рождения – сингулярность не может рассматриваться как обязательное реалистичное явление. Альтернативой Большого Взрыва является возникновение Вселенной в процессе перехода, конверсии Материи в одну из своих бесчисленных форм, известную нам как вещество в самом широком смысле (частицы, поля, вакуум). Процесс этот может иметь сходство, например, с конденсацией перенасыщенного пара (камера Вильсона), или взрывом перегретой жидкости, или кристаллизацией жидкости переохлажденной. Например, некоторая область Материи перешла в однородное "возбужденное" ("перегретое" или "переохлажденное") состояние. Это состояние, видимо, является неустойчивым, поэтому в некоторый момент времени эта область конвертировалась в ту форму, которую мы называем вещественной. Видимо, это и есть момент возникновения "горячей Вселенной". Главное, что никакого центрального взрыва и собственно инфляционного расширение при этом не требуется. Вся Вселенная (в виде горячего сгустка) возникла одномоментно и по всему объему Материи или её части. Как вариант, Вселенная изначально возникла в том состоянии, которое соответствует завершению известного из литературы инфляционного процесса. Все известные проблемы стандартной теории Большого Взрыва в данном случае отсутствуют. Однородность, изотропия и прочее связаны с однородностью исходной субстанции – "возбужденной" Материи. Весь этот процесс можно назвать процессом веществолизации, фазового перехода Материи, который происходит именно в самой первооснове – в Материи, но не в веществе из взорвавшейся сингулярности – кварках, глюонах и прочих частицах.

Таким образом, основным отличием альтернативной гипотезы является отсутствие мистических сингулярности, инфляции при сохранении всех известных характеристик возникшей Вселенной. Далее, по завершению основного процесса веществолизация продолжается в замедленном виде: в различных областях возникшей Вселенной происходят локальные, редкие переходы Материи в вещественную форму. Фактически это приводит к тому, что на некотором интервале вещественного Пространства возникают дополнительные "атомы пространства", что отличается от гипотезы Хофта. В целом это проявляется как расширение Пространства Вселенной. Действительно, любой электромагнитный сигнал, пересекающий эту область, должен будет вступить во взаимодействие со средой своего распространения, которая оказалась дополненной новыми элементами. Никакого реального движения других тел при этом не происходит. С другой стороны, в тех областях Вселенной, в которых сгруппированы массивные тела (звёзды, планеты, межзвездный газ – гравитационно связанные объекты), переход новых элементов Материи в вещественную форму – "атомы пространства" или физический вакуум оказывается затрудненным, поэтому заметного расширения Пространства в таких областях нет.

В противовес этому, процесс расширения пространства Вселенной общая теория относительности описывает довольно смутно. Известно из астрономических наблюдений, что пространство Вселенной является евклидовым, то есть плоским. При этом, согласно расчетам общей теории относительности, для этого массы вещества в наблюдаемой Вселенной существенно не хватает.

Часть недостающей массы приписали темной материи, которая якобы обеспечивает наблюдаемые кривые вращения звезд в галактиках и скоплениях. Это порядка 20 процентов от недостающей массы. Но поведение этой "добавки" само по себе вызывает определенное недоверие. Например, если бы звезды в галактике Млечный Путь двигались с наблюдаемой кривой вращения, то говорить о времени одного её оборота было бы не совсем правильно. Расчеты показывают, что с наблюдаемой кривой вращения галактики Млечный Путь всего два периода её вращения рукава галактики должны были быть закручены в обратную сторону. Это время порядка 500 млн. лет. Возникает резонный вопрос: по какой причине буквально в течение одного мгновения в жизни галактики её рукава перекрутились в обратную сторону? Почему это произошло именно в наши дни? Тем более что в течение следующих полмиллиона лет рукава буквально закрутятся, сожмутся в один сплошной диска. Получается, что обоснование для темной материи само по себе довольно сомнительно.

Но и в случае наличия темной материи для обоснования плоской Вселенной недостает ещё порядка 75 процентов массы вещества. Для обоснования недостачи привлечено обнаруженное ускоренное расширение Вселенной. Утверждается, что ускоренное расширение вызывает темная энергия. А поскольку недостает 75 процентов массы, то весь этот недостаток приписан этой энергии. Как говорится, по остаточному принципу. Но вновь обнаруживаются странности. Если бы Вселенная расширялась не ускоренно, то в темной энергии не было бы нужды? Не слишком ли прямолинейная связь: недостающие 75 процентов массы для обоснования плоской Вселенной просто привязывают к обнаруженному ускоренному расширению, двигателем которого объявляют темную энергию?

Но если исходить из физического механизма расширения пространства вследствие возникновения из Материи дополнительных "атомов пространства" (физического вакуума), то можно обнаружить интересную закономерность. Например, монотонное во времени, равномерное добавление к каждому элементу отрезка новых элементов в точности соответствует его удлинению по закону Хаббла. При этом каждый элемент и конец отрезка будут двигаться ускоренно. Соответственно, изменение скорости появления новых атомов пространства во Вселенной, например, её увеличение, приводит к росту постоянной Хаббла, что, очевидно, и означает ускоренное расширение.

Выводы

Гипотеза о центральном Большом Взрыве из сингулярности не может обойтись без некоторого поля, происхождение которого столь же загадочно, как и происхождение сингулярности.
Если принять за исходное поле вечную и бесконечную Материю, то без привлечения взрыва сингулярности и инфляции возникновение Вселенной может быть описано процессом веществолизации, то есть фазового перехода Материи в одно из своих состояний – вещество, имеющего внешнее сходство, например, с конденсацией перенасыщенного пара или кристаллизацией переохлажденной воды.

1. Википедия - Инфляционная модель Вселенной, URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Инфляционная_модель_Вселенной (дата обращения 03.08.2016)
2. Элементы - Ранняя Вселенная, URL: http://elementy.ru/trefil/84?context=20444 (дата обращения 03.08.2016)

Рецензии:

7.10.2016, 11:22 Шестаков Юрий Иванович
Рецензия: Статья Путенихина Петра Васильевича «Альтернативная гипотеза большого взрыва» представляет интерес как реальная попытка разобраться с причиной ускоренного расширения Вселенной. На мой взгляд, общая теория относительности (ОТО) не решила причину расширения Вселенной, а создала вредную иллюзию большого взрыва. Эта иллюзия обросла множеством гипотез и псевдо доказательств и тянет наше мировоззрение в болото заблуждений. На вопрос, что было до взрыва, сторонники этой гипотезы отвечают: ничего, ни пространства, ни времени, ни материи. Это – простой способ уйти от ответственности за сказанную глупость. Существуют разные простые и вполне реальные альтернативы расширения Вселенной. Например, также как совокупность звезд может двигаться вокруг общего центра тяжести по вытянутым орбитам, так и совокупность галактик может двигаться вокруг общего центра тяжести, периодически сближаясь и удаляясь. Однако в этом случае ускорение всегда направлено к центру тяжести Вселенной. Другая альтернатива связана со свойством пространства – времени зависеть от гравитационного потенциала. Время замедляет свой ход, а эталон длины сжимается по мере приближения к тяжелому небесному телу. Если допустить, что потенциал Вселенной по какой-то причине понижается, то ускоренное расширение Вселенной всего лишь следствие сжатия эталона длины, наподобие того, как длина рулона ткани покажется растущей если линейка сжимается в результате усушки. Такая альтернатива подробно рассмотрена в моей книге «Скалярная модель гравитации» изданной немецким академическим издательством «Lambert Academic Publishing» в 2015 году и доступной на сайте www.ljubljuknigi.ru Книга издана на русском языке как альтернатива ОТО к столетию создания ОТО. Статья с кратким изложением книги может быть опубликована на Ski Article. В статье изложено решение большинства задач из списка академика Гинзбурга, относящихся к астрономии и гравитации. Шестаков Юрий. 07.10.2016

31.12.2016, 1:12 Мирмович-Тихомиров Эдуард Григорьевич
Рецензия: Хоть рецензент и не согласен ни с одним утверждением, и ни с одной гипотезой, изложенными в данном тексте, названном научной статьёй, любые сомнения, любые критические взгляды, опровержения "розыгрыша общественности" неким "Большим взрывом", сингулярной точкой и пр. и пр. одобряет и не препятствует их опубликованию. Тем не менее, стоит сказать, что не только не было никакого ни взрыва, ни разбегания галактик, что мир наш не эвклидов, никакого отношения выдумки о взрывах и красных смещениях (куда деть голубые) не имеют к ОТО. Статья уже опубликована, т.ч. дополнительного согласия не требуется.

31.12.2016, 16:41 Мирмович-Тихомиров Эдуард Григорьевич
Рецензия: Повторяю ещё раз. Рецензент "любые сомнения, любые критические взгляды, опровержения "розыгрыша общественности" неким "Большим взрывом", сингулярной точкой и пр. и пр. одобряет и не препятствует их опубликованию". Я только против большого числа статей на эту тему в этом журнале. Никто не может дать хоть какого-то определения понятиям "энергия", "вещество-масса", "информация" и мн. мн. др. А опровергать Ваши: "Встречал высказывание: теория БВ - плохая теория, но у нас нет ничего лучше. Кроме того, она объясняет практически все наблюдаемые процессы во Вселенной, полностью непротиворечива и согласованна. Во всяком случае, в научных изданиях нет её опровержения" - требуют времени и ссылок. Но, поверьте, и никакой серьёзной теории "БВ" нет, и опровержений и ей, и ОТО, и ЗВТ масса. Ваше: "возникновение и Ничего имеет вполне разумню альтернативу возникновения в вечно существующей и бесконечной Материи" (имеется в виду, верно, "из ничего", "разумную" - не приветствую ошибки) не может сочетаться с пространством-временем Эвклида и даже Пуанкаре. Захотите - наберите в любом браузере Э.Г. Мирмович или E.G. Mirmovich. С уходящим високосным, трудным годом! Может, был бы он на день короче - меньше было катастроф и убийств. С Новым, 2017 годом!

4.01.2017, 20:15 Мирмович-Тихомиров Эдуард Григорьевич
Рецензия: Конечно, Стивен Хокинг, прошу прощения. Я ни разу не давал отказа в публикации, "одобряет и не препятствует их опубликованию" - вот мои слова. Об энергии я тоже говорил. "Энергия - это способность (тела) совершить (некую) работу", а "работа - это мера изменения энергии". И такие тавтологии в "домашней" физике катастроф не приносят, а только усмешки. Но распространение этих определений на космологические масштабы - это нонсенс. Размерность понятия энергии без массы не существует, а что за масса в тех масштабах - непонятно. Какие-то скорости или радиусы кривизны и т.д. Спроси любого "нобелевца" про это - он ответит лагранжианами и гамильтонианами, спрятав проблему массы и скорости в некую координату импульса, по которому берётся некая производная. Для меня - это РЕНИКСА. Я не спорю против Вашего взгляда, что "Она существует в своих бесчисленных проявлениях, которые мы в том или ином виде и наблюдаем". Я только против большого числа работ на эту тему здесь. Для Вас рекомендация к публикации не должна содержать критики взглядов, стилистики, грамматики, а только восхвалений. Так? Что делать, если рецензент против "разбегания галактик" и знает, почему, что не согласен с тем, что не существует работ по критике БВ и т.д. Дайте свой адрес и эти работы будут Вам посланы, которых большое число.



Комментарии пользователей:

8.08.2016, 20:09 Шляхтов Сергей Сергеевич Отзыв: Работа целиком и полностью вытекает из философского представления о космосе, и во многом я в свое время поддерживал и придерживался схожих взглядов. Однако с точки зрения той же философии данная работа имеет недочет свойственный и современным научным представлениям, вроде темной материи или темной энергии. Т.е. если есть нечто, которое слишком часто и сильно влияет на гигантские процессы в космосе, то странным выходят заявления о том, что мол это нечто мы не можем обнаружить совсем и оно вообще себя не проявляет в остальных вещах. Отсюда любой склонный к философии человек должен сделать вывод, что мы должны довольно часто сталкиваться с природой этих механизмов хотя бы при исследованиях, но в силу чего-то не можем или не хотим связать их с процессами в космосе (в данном случае речь идет о космосе, но это лишь пока). Или попробую привести аллегорию, что в данном случае мы похожи на дикарей, которые не видят и не понимают связь между алюминием и глиной, из которого он и был получен, ведь это совершенно разные вещи. Поэтому я считаю, что наука нуждается в переосмыслении, иначе в ней будут возникать постоянно некие силы, природу которых наука не понимает и поэтому будет представлять их мифическим способом, точнее научно-мифическим.

9.08.2016, 10:13 Путенихин Петр Васильевич Отзыв: Уважаемый Сергей Сергеевич! Благодарю за очень хороший комментарий. В целом все верно. Только добавлю по поводу тог, что Вы посчитали недочетом в моей работе. Мне кажется, что Вы несколько неточно трактуете понятие "связь между" в отношении моей работы. У меня однозначно утверждается, что все наши наблюдения и являются "связью". Мы можем наблюдать только проявления Материи, но никак не её саму. Иными словами, никогда и никто не сможет получить, "увидеть в чистом виде" основу всего - Материю. Она существует в своих бесчисленных проявлениях, которые мы в том или ином виде и наблюдаем. Как алюминий и глину. По поводу мифичности современной науки - здесь Ваше замечание "не в бровь, а в глаз".

Оставить комментарий