Статья опубликована в №92 (апрель) 2021
Разделы: Астрономия, Физика
Размещена 04.04.2021.
Просмотров - 1519

Неоднородность реликтового излучения свидетельствует о неоднородности пространства?

Кошкин Юрий Александрович

-

Начальник КБ спецтехники

-

УДК 53.02

1. Введение

Доказанный экспериментальными и наблюдательными данными [1, 2] эффект Лензе – Тирринга [3] подтвердил “закручивание” пространства вокруг вращающихся тел. Вместе с открытием гравитационных волн [4] это ставит под большое сомнение утверждение того, что пространство является просто математической абстракцией. Похоже, что оно обладает некой физической сущностью, ведь деформации и вращению подвергается что-то реальное, а не только члены математических уравнений. Соглашусь, что такое предположение вызывает интуитивное отторжение, так как оно идёт вразрез с многовековыми представлениями о пространстве, но с этой возможностью, мне кажется, сейчас придётся считаться и её необходимо учитывать при рассмотрении различных космологических явлений.

2. Актуальность 

Существующая теория Большого взрыва является довольно спорной, но большинством научного сообщества она, однако, принята в качестве основной для объяснения зарождения Вселенной. Одним из проблемных мест в ней является трудность раскрытия того, почему при остывании первичной плазмы и образования из неё вещества, последнее, при общей тенденции к “разлетанию”, успело соорганизоваться в очень массивные структуры (галактики) и “разлетание” продолжило уже в их составе.

Имеющееся в настоящее время объяснение, что это произошло из-за влияния “тёмной материи” [5], на мой взгляд, довольно неубедительно и не решает всех связанных с этим проблем.   

3. Цель 

Целью данной статьи является попытка объяснения ускоренного формирования галактик на ранней стадии развития Вселенной.

4. Научная новизна 

Одним из основных доказательств правильности теории Большого взрыва считается обнаружение в 1965 году реликтового излучения [6]. Оно получило возможность распространяться после остывания первичной плазмы и начала формирования вещества. Первоначально это излучение имело высокую температуру, которая к настоящему времени снизилась до 2,725 градусов Кельвина. Оно обладает высокой степенью изотропности, хотя в нём имеется и определённая анизотропия.

Также считается, что и распределение первоначально образованного из плазмы вещества было в высшей степени однородным. И это является одним из проблемным моментом  в теории Большого взрыва, так как совершенно неясно, почему же так быстро произошло формирование из вещества сверхмассивных структур (галактик). Ведь естественной микроскопической флуктуации для образования существенных неоднородностей в достаточно короткое время было бы явно недостаточно. Необходимы были более значимые места  гравитационного притяжения вещества.

Этими областями гравитационного притяжения были объявлены скопления “тёмной материи”, которые якобы успели сформироваться, пока процесс образования обычного барионного вещества ещё не начался.

Данное объяснение не представляется удовлетворительным. Фактически объяснение одной проблемы произошло за счёт ввода двух новых, и к тому же необъяснённых проблем, а именно:

- включения в научный оборот мифической субстанции, которую за десятилетия так и не смогли обнаружить;

- если даже допустить существование “тёмной материи”, то совершенно неясно, какие причины могли вызвать столь скоротечную и высокую её неоднородность.

Однако, если предположить, что пространство обладает некой физической сущностью, то можно предложить следующий путь объяснения вышеуказанной проблемы.

Установлено с большой вероятностью, что пространство Вселенной является плоским, однако это совсем не означает того,  что в нём не могут быть какие-либо локальные искажения. Если перейти на двухмерный аналог, то, например, в целом на плоском листе могут быть локальные углубления, выпуклости, мелкие канавки и пр. И если на него пролить жидкость, то она начнёт стекать с выпуклостей и устремляться в углубления.

Так и в пространстве Вселенной не исключено существование своеобразных локальных “углублений” (“гравитационных ям”), которые могут играть роль областей повышенного гравитационного притяжения. Возможно их наличием объясняется  ускоренное “стекания” в них вещества, что на ранней стадии развития Вселенной улучшило процесс формирования первичных галактик. В этом случае,  необходимости существования “тёмной материи” для формирования последних не требуется. Если придерживаться вышеприведённой аналогии, то заполнение веществом “мелких канавок” создаёт нити космической паутины, стекание вещества с “выпуклостей” образует пустоты (войды) и пр.

С течением времени, в процессе расширения пространства Вселенной, изначально мельчайшие его неоднородности, вероятно, стали проявляться более явственно, что привело к явлениям, которые оцениваются современной наукой как гравитационные аномалии и зачастую объясняются воздействием “тёмной материи”. Об этом подробнее изложил в своей статье [7].

Естественно, что однородность реликтового излучения, проходящего в пространстве, имеющем локальные вкрапления искажений, будет нарушена. Поэтому научную новизну сформулировал бы следующим образом – неоднородность реликтового излучения может свидетельствовать о неоднородности свойств физического пространства Вселенной.  

5. Выводы

Неоднородность реликтового излучения крайне незначительна, но она достоверно установлена. Соответственно и неоднородность пространства ранней Вселенной также была незначительной, однако, по всей видимости, её оказалось достаточно для создания областей повышенного гравитационного притяжения, куда устремлялось рождающееся вещество, формируя первые галактики.

6. Заключение

В настоящее время, на постоянной основе,  проводятся большие работы по уточнению карты реликтового излучения. Можно предположить, что при достижении соответствующей точности измерений и накопления данных проявится прямая корреляционная связь между вышеуказанной картой (а фактически картой неоднородности физического пространства) и распределением вещества во Вселенной

1. C. W. F. Everitt et al. Gravity Probe B: Final results of a space experiment to test general relativity, Physical Review Letters (1 мая 2011);
2. Ciufolini, I.; Paolozzi A., Pavlis E. C., Ries J. C., Koenig R., Matzner R. A., Sindoni G. and Neumayer H. Gravitomagnetism and Its Measurement with Laser Ranging to the LAGEOS Satellites and GRACE Earth Gravity Models // General Relativity and John Archibald Wheeler (англ.). — SpringerLink, 2010. — Vol. 367. — P. 371—434.
3. Прецессия Лензе – Тирринга [Электронный ресурс] // URL: https://ru.qwe.wiki/wiki/Lense%E2%80%93Thirring_precession (дата обращения: 02.04.2021);
4. B. P. Abbott (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration) et al. Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger (англ.) // Physical Review Letters : journal. — 2016. — Vol. 116, no. 6;
5. Тёмная материя. [Электронный ресурс] // URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Тёмная материя (дата обращения: 02.04.2021);
6. Реликтовое излучение. [Электронный ресурс] // URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Реликтовое_излучение (дата обращения: 02.04.2021);
7. Кошкин. Ю.А. Существует ли тёмная материя? [Электронный ресурс] // SCI-ARTICLE.RU. - 2020. URL: https://sci-article.ru/stat.php?i=1598602765.

Комментарии пользователей:

8.04.2021, 14:08 Васильев Андрей Семенович Отзыв: Ряд учёных не исключает возможности наличия в пространстве Вселенной топологических дефектов (искажений). Предположение того, что неоднородность реликтового излучения может об этом напрямую засвидетельствовать интересно. Статья, на мой взгляд, заслуживает публикации.

9.04.2021, 8:48 Слуцкий Яков Августович Отзыв: Очевидно, что для ускоренного формирования галактик из однородно распределённого вещества, образованного после остывания первичной плазмы, необходим дополнительный, кроме естественной флуктуации, фактор гравитационного притяжения. В настоящее время предлагается за этот фактор признать скопления "тёмной материи". Соглашусь с автором, что такое объяснение выглядит неубедительным. По крайне мере до того времени, пока не будет подтверждено само существование "тёмной материи" и раскрыта причина её столь быстрого объединения в массивные скопления. Однако, с учётом того, что за прошедшие десятилетия никаких продвижений в данном направлении не было, рассчитывать на это приходится всё меньше. И наоборот, появляется всё больше фактов, свидетельствующих о возможной физической сущности пространства, что говорит в пользу гипотезы автора. Считаю, что эту интересную статью целесообразно будет опубликовать.

14.04.2021, 10:10 Израилев Марк Соломонович Отзыв: Статья интересная. Изложенная в ней гипотеза заслуживает внимания, особенно с учётом того, что многолетние поиски "тёмной материи" пока ни к чему не привели.

14.04.2021, 22:05 Файзуллин Равиль Салмахович Отзыв: На мой взгляд разброс температуры реликтового излучения носит не случайный характер (флуктуацию), а имеет чётко выраженную неоднородность, причину которой важно выяснить. Объяснение автором данной аномалии представляется интересным. Считаю, что статья с этой гипотезой заслуживает внимания и публикации.

2.05.2021, 16:32 Сидякина Наталья Васильевна Отзыв: Если "закрутка" пространства экспериментально подтверждена, то вероятно оно обладает какими-то физическими свойствами. Например, некоторой неоднородностью, как и подавляющее большинство физических структур. И распространение в неоднородной среде даже изначально однородного реликтового излучения могло исказить последнее. Гипотеза, на мой взгляд, интересная и заслуживающая внимания.

14.05.2021, 17:37 Гуревич Наум Израилевич Отзыв: Мне понравился в статье подход к проблеме неоднородности реликтового излучения. Действительно, сейчас её объясняют тем, что оно распространялось в среде, в которой плотность вещества была неравномерной. И для объяснения возникновения этой неравномерности вводят дополнительно мифическую субстанцию ("тёмную материю"). Автор поступает логичнее и, на мой взгляд он прав. Именно неоднородность физического пространства может вызвать, как неоднородность плотности распределения вещества, так и неоднородность распространяющегося в этом пространстве реликтового излучения. Без всякой помощи мифической субстанции. И ещё, после открытия существования гравитационных волн, способных сжимать и растягивать пространство, можно конечно продолжать верить, что пространство это только математическая модель. Но это уже вопрос сугубо веры, а не знаний. Статья интересная и заслуживает публикации.

19.05.2021, 10:16 Ситнев Николай Владимирович Отзыв: По современным представлениям неоднородность реликтового излучения фактически объясняется наличием в пространстве "тёмной материей". Автор эту же неоднородность объясняет неоднородностью свойств самого пространства. Оба эти объяснения основаны на гипотетических предположениях - либо существования мифической "тёмной материи", либо наличия у пространства физической сущности. Однако, если у первого объяснения нет ничего, кроме голословных высказываний вроде "мы знаем, что "тёмная материя"существует", и отсутствуют какие-либо экспериментальные подтверждения этого по результатам многолетних поисков, то с другим объяснением картина иная. Есть зкспериментальные и наблюдательные данные, подтверждающие реальность физической сущности пространства (они приведены в статье). Пока нет лишь данных о качественных и количественных характеристик этой сущности, но думаю что это вопрос только времени, возможно недалёкого. Поэтому попытаться рассматривать многие явления в космическом пространстве, в том числе аномальные, исходя из физической сущности пространства, представляется очень перспективным, что и делает автор. Статью с этой актуальной и интересной гипотезой желательно опубликовать.

20.05.2021, 17:46 Богданов Алексей Владимирович Отзыв: Согласен с мнением г-на Ситнева Н.В. (и с автором), что имеющиеся экспериментальные и наблюдательные данные фактически "кричат" о том, что пространство является реальной структурой. И к разрешению проблем космологических аномалий нужно подходить именно с учётом этого, а не рассчитывать на помощь мифических субстанций, типа "тёмной материи". Тема, поднятая в статье, актуальная, гипотеза в ней изложена логично и убедительно. Рекомендуется к опубликованию.

Оставить комментарий