Публикация научных статей.
Вход на сайт
E-mail:
Пароль:
Запомнить
Регистрация/
Забыли пароль?

Научные направления

Поделиться:
Разделы: Астрономия
Размещена 31.01.2023. Последняя правка: 29.03.2024.
Просмотров - 598

Разрешение парадокса Цвики и новая формула оценки расстояний до удалённых объектов

Марчевский Владимир Александрович

Кандидат физико-математических наук, доцент по специальности геофизика

Пенсионер

Кафедра электродинамики МГУ им. М. В. Ломоносова

Аннотация:
Сделана попытка показать: парадокс Ф. Цвики, открытый им в 1933 году при исследовании скопления «Coma» в созвездии «Волосы Вероники» может быть разрешён. Он заключается в том, что масса скопления динамическая в несколько сотен раз больше фотометрической. Такое различие в оценке масс было сформулировано Ф. Цвики как серьёзная научная проблема. Показано, если действительно «Метагалактика − физический объект во Вселенной», тогда на удалённых расстояниях из-за высокой скорости движения в пространстве скопления «Coma» его масса должна реально сильно возрасти из-за необходимости учёта СТО А. Эйнштейна. А предположение: вся избыточная масса скопления «Coma» связана с его движением, позволило из соотношения между массами покоя и избыточной выделить величину его доплеровского смешения. И впервые получить точный инструмент для оценки расстояний до удалённых объектов в пространстве Метагалактики как объекта Вселенной.


Abstract:
Attempts to show: F. Zwicky's paradox, discovered by him in 1933 while studying the Coma cluster in the constellation Hair of Veronica, can be resolved. It is that the dynamic mass of the cluster is several hundred times greater than the photometric mass. Such a difference in the estimation of the masses was formulated by F. Zwicky as a serious scientific problem. It is shown that if indeed "Metagalaxy is a physical object in the Universe", then in distant phenomena, due to the high speed of movement in the space of the "Coma" cluster, its mass should really increase greatly due to the need to take into account A.Einstein's STR. And the assumption that the entire excess mass of the Coma cluster is associated with its movement made it possible to extract the value of its Doppler shift from the ratio between the rest and excess masses. And for the first time to get an accurate tool for estimating distances to distant objects in the space of the Metagalaxy as an object of the Universe.


Ключевые слова:
теория горячей Вселенной; закон Хаббла; аналог закона Хаббла; тёмная энергия-масса; тёмная материя, тёмная энергия; динамическая масса; фотометрическая масса; специальная теория относительности; шкала расстояний по Z

Keywords:
theory hot Universe; Habble law; Habble law Analog; dark energy-mass; dark matter; dark energy; dinamic mass; photometric mass; special theory relativity; z distance scale


УДК 524.8; 524.834+524.451

Введение
Теория горячей Вселенной [1, с. 501-528], далее Теория, вместе с учётом инфляции [2, с. 35-38], неразрешимыми проблемами [2, с. 28-34], постоянно пополняемым открытым множеством парадоксов [3 , с. 217-230] и растущим количеством «тёмных» понятий, скрывающих сущности непознаваемых с её помощью явлений, не подвергается сомнению уже в течение века. Правда в последнее время даже в печати появляются статьи, в которых обращается внимание на то, что Теория не способна ответить на некоторые существенные вопросы и плодит "тёмные понятия".
В 1933 году американский астроном Ф. Цвики при исследовании галактик в созвездии «Волосы Вероники», это – скопление «Coma», оценил его динамическую массу. Оказалось, что она в несколько сот раз больше «фотометрической массы», основанной на количестве наблюдаемых галактик и общей светимости скопления.
Так в очередной раз пополнилось открытое множество парадоксов [3 , с. 217-230] ещё одним парадоксом, который Цвики сформулировал как серьёзную научную проблему. Разрешение парадокса, которому в этом году исполнилось 90 лет, до сих пор не состоялось, хотя многие пытались сделать это, используя самые разнообразные подходы, предположения и методы. Покажем, что решение существует. Но сначала обратим внимание на возможные причины такой длительной задержки разрешения проблемы.

1. Причины, не позволившие разрешить парадокс Цвики
По нашему мнению, разрешение парадокса не произошло по очень простой и ясной причине – игнорирование уроков истории развития науки астрономии. Применительно к ней это можно сформулировать так: если задача долгое время не решается в заданном пространстве-времени, то необходимо расширить его. Следовательно, нужно выйти за рамки Теории, в основу которой положены наблюдение за одним единственным объектом и никем ещё не доказанная «аксиома»: «Метагалактика – часть наблюдаемой Вселенной».

Была выдвинута гипотеза: «Метагалактика – реальный физический объект во Вселенной», далее Гипотеза. Так как такое предположение ввиду того, что «наблюдатели» находятся внутри исследуемого объекта, очень трудно для понимания, то этому вопросу посвящено несколько работ [4 - 6], в которых проблема рассматривается с различных точек зрения.
«На кончике пера в России открыт самый большой объект во Вселенной!» Но этого никто не может, а точнее, из-за инерционности и закостенелености мышления не желает видеть!

Использование Гипотезы - нового инструмента познания, по нашему мнению, из-за того, что она хорошо соответствует реальности, позволило начать уменьшать количество парадоксов, неразрешимых проблем и «тёмных» понятий. «На горизонте стало заметно светлее».

2. Необходимость использования СТО А. Эйнштейна
При подходе к Метагалактике как объекту Вселенной [4, c. 18] скорость удаления наблюдаемого в ней объекта является реальной (не космологической, привязанной к расширению Вселенной) скоростью его движения v в пространстве Метагалактики. Если эта скорость значима, то необходимо учитывать СТО А. Эйнштейна!

Если допустить, что за динамическую массу скопления несёт ответственность только энергия-масса А. Эйнштейна, то для изменения массы объекта можно записать:

m* = m / ( 1 − ( v /c ) ^2)^(1/2) ) = m / / ( 1 − ( Z ) ^ 2) ^ (1/2 ) , ( 1 )

где m − масса скопления при v = 0, m* – полная масса скопления при скорости v, c скорость света , Z – доплеровское смещение, ^ − знак степени, в том числе и дробной . Если разрешить это уравнение относительно Z, то получим:

Z = (1 – ( m / m* ) ^2 ) ^(1/2) . ( 2 )

Отсюда видно, что измеряемая величина Z не может быть больше единицы, так как масса m* никогда не может стать меньше массы m.
Следовательно, получаемые величины Z больше единицы для наблюдаемых удалённых объектов в Теории, когда используется шкала расстояний по Z, указывают на то, что имеются другие физические источники смещений, игнорируемые наукой в течение века. И оценённые в соответствии с нею расстояния в течение этого времени «сильно завышены», и ошибочно само представление о распределении объектов в Метагалактике вблизи наблюдаемой границы её расширения.
Подставив полученное значение Z в уравнение аналога закона Хаббла для Метагалактики как объекта [4, с. 18], получим:

r = R ∙ ( 1 – ( m / m* ) ^2) ^(1/2 ) / (1 + (1 – ( m / m* ) ^2) ^(1/2 ) ), ( 3 )

здесь r – расстояние до объекта наблюдения, R – радиус Хаббла.
В качестве примера допустим, что m/m* = 0,002, последовательно, подставляя это значение сначала в уравнение 2, а затем полученное в результате значение в уравнение 3, получим, что величина расстояния до объекта окажется равной 0,49995  R. Видим, что объект находиться вблизи границы наблюдаемого расширения Метагалактики. 

Отметим, что впервые за целый век получено корректное, простое и физически обоснованное значение расстояния с того момента, когда становится заметной энергия-масса А. Эйнштейна, и вплоть до самых удалённых объектов, где она может стать большой и даже очень большой. Обратим внимание на то, что время жизни Метагалактики ( t ) около объекта наблюдения равно:

t = Tr/ c , (4)

где T = 1 / H – время жизни Метагалактики, H – постоянная Хаббла. Другими словами мы можем наблюдать объекты в пространстве Метагалактики, когда их время жизни равно (4) для расстояния r до них согласно (3). И это разрешённое время расположено на интервале [T/2 , T] или [6,85, 13,7] миллиардов лет. Интервал [0 , T/2] или [0 , 6,85] миллиардов лет для Метагалактики как объекта Вселенной является абсолютно прошлым. Следовательно, не должно вызывать удивление то, что вблизи наблюдаемой границы расширения Метагалактики можно наблюдать и уже наблюдались физические объекты, возраст которых согласно (4) может быть сравним с 6,85 миллиардов лет.

3. Ожидаемые результаты при использовании полученного уравнения (3)
Разрешение только одного парадокса позволило впервые получить простое уравнение для оценки расстояний до удалённых объектов, аналогичное закону Хаббла.
Наиболее важными результатами его использования являются:
* необходимость новой более мощной модели Вселенной;
* необходимость замены шкалы расстояний по Z на уравнение (3). Это позволит впервые начать подходить на больших расстояний к космологи как к точной науке;
* получение приближенного к реальности распределения объектов на больших расстояниях в пространстве Метагалактики;
* появление возможности оценок влияния на измеряемую величину Z при использования СТО А. Эйнштейна изменений:
** частот излучение от наблюдаемого удалённого объекта из-за значительных изменений параметров газов, формирующих облака вокруг него;
** величины гравитационного красного смещения объекта из-за значительного изменения его массы;
* возникновение реальной потребности для больших расстояний в:
* * увеличении оценок точности величины Z;
* * выявлении других физических процессов, влияющих на получаемое значение величины Z .

Вывод
Мы ещё раз увидели, что только подход к Метагалактике как реально существующему физическому экстремально большому объекту в пространстве Вселенной позволил разрешить парадокс Цвики, не находивший решения в течение 90 лет кропотливого и напряженного труда многих исследователей.

Практически любой грамотный и способный выйти за рамки шаблонного мышления физик может выбрать одну из неразрешимых проблем [2, с. 28-34] и решить её, используя наш подход. Это может стать темой диссертации или хорошей статьёй. «Это же элементарно» для любознательных.

Заключение
Если найдутся ещё не потерявшие способности нестандартно мыслить астрономы-наблюдатели и астрономы-теоретики, то перед ними − непочатый край работы в случае принятия соответствия реальности нашей Гипотезы. Ведь придётся от многого отказаться, а главное, научиться мыслить не по вековому шаблону, а по новому: глубже и шире. Дорога – молодым, ещё не закостеневшим в своём развитии учёным .

В случае использования полученного нами уравнения (3) − аналога закона Хаббла для удалённых объектов в Метагалактике как одном из больших объектов новой Вселенной ссылка на статью обязательна.

Библиографический список:

1. Вейнберг С. //Гравитация и космология: принципы и приложения общей теории относительности. М.: Мир, 1975, 696 с. 2. Линде А. Д. //Физика элементарных частиц и инфляционная космология. М.: Наука, 1990, 374 с. 3. Черний А. Н. //Релятивистская физика космоса. М.: Научный мир.2010, 379 с. 4. Марчевский В. А. «Доказательство гипотезы: «Метагалактика – объект Вселенной», Актуальные проблемы современной науки, 2018, № 1, с. 17-20. 5. Марчевский В. А., Бондарев В. М. «Метагалактика – реальный объект Вселенной», Актуальные проблемы современной науки, 2017, № 1, с. 159-161. 6. Марчевский В. А., Юносов Ф. «Космология: новый взгляд на Вселенную», Актуальные проблемы современной науки, 2016, № 1, с. 139-143.




Комментарии пользователей:

4.07.2023, 19:28 Цорин Борис Иосифович
Отзыв: {1} Выводить из формул Эйнштейна то, что v/c меньше единицы, - весьма странное занятие. Что не существует скоростей выше скорости света Эйнштейн и так постулировал. {2} "z = v/c" - это приблизительная формула, годящаяся только для скоростей, заметно меньших скорости света. Итого все выводы статьи базируются на ошибочном утверждении, статью можно удалять. {3} "Подставив полученное значение Z в уравнение закона Хаббла для Метагалактики как объекта" - еще одна ошибка, космологическое смещение (см. закон Хаббла) не является допплеровским, хотя и схоже с ним. Видимо, другие работы автора, на которые он ссылается, того же качества. {4} "Другими словами мы можем наблюдать объекты в пространстве Метагалактики, когда их время жизни равно (4) для расстояния r до них согласно (3). И это разрешённое время расположено на интервале [T / 2 , T] или [6,85, 13,7] миллиардов лет, а не на интервале [0 , T] или [0 , 13,7] миллиардов лет согласно Теории" - вот почему я регулярно не могу найти своего кота - это потому что он существует меньше 7 миллиардов лет.


6.07.2023, 8:14 Марчевский Владимир Александрович
Отзыв: В рецензии использована операция подмены понятий: в статье использовано реальное красное смещение от движущегося в Метагалактике физического объекта, в рецензии оно заменено на космологическое красное смещение, которое в статье не рассматривается. Следовательно рецензия не имеет никакого отношения к рецензируемой статье и выводы рецензента ничем не обоснованы и ошибочны. Они не могут быть учтены. С уважением. Автор.


25.02.2024, 19:47 Цорин Борис Иосифович
Отзыв: "...подмена понятий: ... реальное красное смещение ... заменено на космологическое красное смещение, которое в статье не рассматривается" - шикарно, шикааарно, то есть космологическое теперь реальным не является. При этом мое замечание номер 3 как раз сводилось к тому, что красное смещение, которое объявлено допплеровским, подставляется в формулу для космологического красного смещения. Удивляет, что такой "грамотный" человек был доцентом МГУ. Если на самом деле был, конечно. Ну да, какую чушь не брякнешь, лишь бы найти повод не учитывать критику.


17.03.2024, 10:46 Марчевский Владимир Александрович
Отзыв: Отзыв на оба отзыва: ОТ 4.07.2023 И ОТ 25.02. 2024. Наши знания о Вселенной по мере способности наблюдать всё более и более удалённые от нас объекты возрастали и приводили к необходимости увеличения пространства-времени существования Вселенной: Земля, Солнечная система, Галактика, Метагалактика как часть наблюдаемой Вселенной, что дальше ?! По нашему мнению, дальнейшее расширение пространства-времени можно связать с необходимостью построения Новой Вселенной, где её объектами могут стать реальные метагалактики. По этой причине нами была выдвинута гипотеза: "Метагалактика - физический объект Вселенной". Так как работа теоретическая, то "по существу" материалы статьи являются попыткой доказательства теоремы: ..., если, то...(см. аннотацию к статье). По нашему мнению, нам удалось сделать это и получить замечательный результат: новое уравнение для оценки расстояния до удалённых от нас объектов и показать, что дополнительная масса скопления Coma является энергией-массой А.Эйнштейна а не очередной "тёмной материей" в Теории горячей Вселенной. Мы следовали основному принципу познания. который гласит: "Нельзя множить Сущее без необходимости!" Нас удивляет Ваше "яростное" неприятие нового, выходящего за рамки "столетней старушки" - Теории горячей Вселенной, плодящей избыточные Сущности одну за другой: "тёмная материя", "тёмная энергия", "тёмные века".


20.03.2024, 7:27 Цорин Борис Иосифович
Отзыв: {1} Г. Марчевский вместо признания своих ошибок начинает восхвалять свои "замечательные результаты" и считает, что этим в достаточной мере ответил на указание на его ошибки. Отличный способ. {2} Если у статьи нет соавторов, а г. Марчевский говорит в первом лице исключительно множественного числа, означает ли это, что г. Марчевский считает себя коронованной особой?


23.03.2024, 9:48 Марчевский Владимир Александрович
Отзыв: Ответ на отзыв от 20.03.2024 конкретно и по существу. По нашему мнению. в Теории горячей Вселенной целиком и полностью игнорируется уже в течение века Специальная теория относительности А. Эйнштейна - величайшее достижение науки. Что является колоссальным тормозом для развития космологии и астрономии. Наша же попытка применить СТО А. Эйнштейна к разрешению почти вековой "проблемы" Цвики, судя по отзывам, не понята и активно не принята оппонентом. При этом ни одного обоснованного довода невозможности использовать СТО А. Эйнштейна в нашей статье рецензентом не приведено. А рассуждения и ссылки к таким доводам не имеют ни какого отношения. Очень жаль: может оказаться, что "тормоз" останется лежать на пути научного прогресса! "Коронованная особа"


23.03.2024, 13:52 Цорин Борис Иосифович
Отзыв: Я дал описание конкретных ошибок в Вашей статье. Рассуждения на тему "Очень жаль, что меня не понимают и не принимают, а то ж я такую проблему решил" не являются аргументами, заслуживающими внимания.


24.03.2024, 20:59 Марчевский Владимир Александрович
Отзыв: Рецензент не может принять или понять сам подход к Метагалактике как к реальному физическому во Вселенной. И сразу отбрасывает все доводы, предположения и объяснения, которые привели к появлению данной статьи. Рецензент не заметил или не захотел заметить, что в работе нигде не используется и не оценивается понятие "космологическое смещение". В статье рассматривается реальное доплеровское красное смещение и используется уравнение, специально выведенное нами для Метагалактики - объекта Вселенной [4, c. 18]. Наш "разговор" напоминает "беседу слепого с глухим". Так: 1. Уравнение (1) - запись соотношения, полученного А. Эйнштейном для масс объекта находящегося в состоянии движения и покоя, а не доказательство того, что v/c<1. 2. Нигде в статье не используется представление о скорости объекта v больше скорости света с. 3. "Все выводы статьи базируются на ошибочном утверждении, статью можно удалить" основаны на рассмотрении не реального доплеровского смещения, а на не использованном ни одного раза в статье космологическом смещении. 4. "Подставив полученное значение Z в уравнение (опущена ссылка на [4, с. 18]", а в ней приведён вывод аналога закона Хаббла)- "ещё одна ошибка (см. закон Хаббла) не является доплеровским, хотя схож с ним (4)".


27.03.2024, 10:30 Цорин Борис Иосифович
Отзыв: {1} "и используется уравнение, специально выведенное нами для Метагалактики - объекта Вселенной" - однако же, когда я указывал год назад на ошибки, в статье была формулировка "в уравнение закона Хаббла", а теперь "в уравнение аналога закона Хаббла", и дата редактирования статьи - 24.03.24. И кэш гугла на данный момент все еще хранит старую формулировку. Получается, что на основе моей критики Вы вносите изменения в статью, а потом возмущаетесь тем, что критика не соответствует статье? Это, кажется, называется "газлайтинг"? ) {1a} Кстати, не приведете ли вывод своей формулы r=R*z/(1+z)? От источника [4] найти удалось исключительно оглавление. {2} "Нигде в статье не используется представление о скорости объекта v больше скорости света" - ага, а Вы внимательно читали пункт 1 изначальной критики? Вы в статье не используете v больше скорости света, а странным образом выводите v<c (в формулировке z=v/c<1) из тех утверждений, которые как раз следуют из того, что v<c. Устраиваете замкнутый круг. Но это была самая мелкая из ошибок, она как раз ни на что далее не влияет. {3} ""Все выводы статьи базируются на ошибочном утверждении, статью можно удалить" основаны на рассмотрении не реального доплеровского смещения" - нет, на том, что Вы утверждаете, что z=v/c. {4} И так что там насчет моего кота? ) Тут Вы не знаете ни что ответить, ни что соврать? Вы осознали абсурдность полученных "результатов"?


29.03.2024, 12:20 Марчевский Владимир Александрович
Отзыв: Вывод аналога закона Хаббла. По закону Хаббла: rx=v/H=(c/r)&#8729;(c/H)=z&#8729;R, где rx &#8722; расстояние до объекта в Теории, v &#8722; скорость. Для Метагалактики: rx=rn+&#8710;r=rn+rn&#8729;v/c=rn&#8729;(1+z), где rn &#8722; реально наблюдаемое расстояние до объекта наблюдения, &#8710;r=rn&#8729;v/c. Следовательно, rn=(z/(1+z))&#8729;R. Кстати, из сравнения формул вытекает «ускоренное расширение Вселенной». Исправлена опечатка. Мы можем наблюдать объекты в пространстве Метагалактики, начиная со времени её жизни [6,85 до 13,7] или [T/2, T] миллиардов лет. (1) В отзыве от 24.03.2024 предпоследняя строка "Подставив полученное значение Z в уравнение (опущена ссылка на [4, с. 18])"...А теперь оказывается, что было написано (см. начало 2-ой строчки отзыва от 27.03.2024): "в уравнение закона Хаббла". См. там же предпоследнюю строчку "... Вы утверждаете, что z=v/c". В работе нигде не утверждается это, а используется как обычное научное понятие. Рецензентом игнорируется основная идея работы: подход к решению проблемы с помощью использования гипотезы. Об этом во всех рецензиях ни слова!


2.04.2024, 6:39 Цорин Борис Иосифович
Отзыв: {1} Ага, то есть Ваш "аналог закона" основывается на том же ошибочном утверждении "z=v/c". {2} "В работе нигде не утверждается это, а используется как обычное научное понятие" - если Вы используете что угодно, Вы утверждаете, что это факт. Ваше "научное понятие" неверно, формула z=v/c приблизительна и годится только для небольших скоростей. {3} "Рецензентом игнорируется основная идея работы: подход к решению проблемы с помощью использования гипотезы" - а гипотеза-то в чем состоит? "Метагалактика - физический объект" - и? Не виртуальный, понятно дело. {4} "Мы можем наблюдать объекты в пространстве Метагалактики, начиная со времени её жизни [6,85 до 13,7] или [T/2, T] миллиардов лет" - что-то эта Ваша формулировка вообще бессвязно звучит. Вы имели в виду, "начиная со времени начала ее жизни до [6,85; 13,7]"?


4.04.2024, 11:54 Марчевский Владимир Александрович
Отзыв: Ответ на отзыв от 2.04.2024 В статье "z=v/c" это - не ошибочное утверждение, а идеальное соотношение в случае устранения всех других физических процессов, генерирующих или изменяющих измеряемую величину Z (на пример, таких как "** частот излучение от наблюдаемого удалённого объекта из-за значительных изменений параметров газов, формирующих облака вокруг него; ** величины гравитационного красного смещения объекта из-за значительного изменения его массы") как в законе Хаббла так и в аналоге закона Хаббла. А гипотеза действительно состоит в том, что "Метагалактика - физический объект" Вселенной, а не часть наблюдаемой Вселенной согласно Теории. "Вот корень зла! Вот в чём причина всех бед!" Теории. Что и пытаемся показать и обосновать в статье. Вблизи границы расширения Метагалактики как объекта Вселенной действительно реально наблюдаются объекты, возраст которых сравним с половиной времени жизни Метагалактики как части наблюдаемой Вселенной. По этой причине формирование галактик в Теории всё приближают и приближают ко времени возникновения Вселенной.


4.04.2024, 14:42 Цорин Борис Иосифович
Отзыв: {1} ""z=v/c" это - не ошибочное утверждение, а идеальное соотношение" - ошибаетесь. Формула (упрощенная для случая линейного удаления объекта от наблюдателя и без учета других факторов, кроме движения) z=sqrt((c+v)/(c-v))-1. Я не знаю, где Вы взяли, что "z=v/c" - это якобы идеальное соотношение. {2} А гипотеза действительно состоит в том, что "Метагалактика - физический объект" - повторяю, "часть наблюдаемой вселенной" - тоже физический объект, а не виртуальный, Ваша гипотеза сформулирована весьма странно. Но давайте в суть Вашей гипотезы вдаваться начнем после того, как исключим ошибки, не относящиеся к гипотезе. На данный момент первой значимой ошибкой статьи, не связанной со сформулированной гипотезой, является применение формулы z=v/c к объектам, имеющим значительную скорость относительно наблюдателя.


Оставить комментарий


 
 

Вверх