Разделы: Астрономия
Размещена 31.01.2023.
Просмотров - 96

Разрешение парадокса Цвики и новая формула оценки расстояний до удалённых объектов

Марчевский Владимир Александрович

Кандидат физико-математических наук, доцент по специальности геофизика

Фонд Турниры юных

Научный консультант

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.

«Лень научной мысли – необыкновенная!»

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 положен ы 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 открыт самый большой объект во Вселенной!» Но этого никто не может, а точнее, из-за инерционности мышления не желает видеть.

И спользование Гипотезы, нового инструмента познания, по нашему мнению, из-за того, что она хорошо соответствует реальности, позволило начать уменьшать количество парадоксов , неразрешимы х проблем [7 , с. 139-143] и «тёмны х » поняти й. « На горизонте стало заметно светлее».

2 . Необходимость использования С ТО А. Эйнштейна

При подходе к Метагалактике как объекту Вселенной скорость удаления наблюдаемого в ней объекта является реальной, а не привязанной к расширению Вселенной скоростью его движения v в её пространстве. Е сли эта скорость значима, то необходимо учитывать С ТО А. Эйнштейна.

Если допустить, что за динамическую массу скопления несёт ответственность только энергия-масса А. Эйнштейна. П о нашему мнению, она может являться р еальн ой, значим ой и единой составляющей «тёмной энергии-массы» в Теории, которая может проявля ть себя в ней в зависимости от средств наблюдений и объекта наблюдения и как «тёмная материя», и как «тёмная энергия» . С ледовательно, 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 величина Z не может быть больше единицы, так как масса m* никогда не может стать меньше масс ы m . Следовательно, получ аемые 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, игнориру емые наукой в течение века . Следовательно, 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 закона Хаббла для Метагалактики как объекта [5, 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.

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 в ремя жизни Метагалактики ( t ) около объекта наблюдения равно:

t = T – r/ 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, а не на интервале [0 , T] или [0 , 13,7] миллиардов лет согласно Теории. 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 ле т.

2. Ожидаемые результаты при использовании полученного уравнения (3)

Р азрешение только одного парадокса позволило впервые получить простое уравнение, аналогичное закону Хаббла для оценки расстояний до удалённых объектов. Наиболее важными результатами его использования являются:

* необходимость построения новой модели Вселенной;

* подтверждение того, что энергия-масса А. Эйнштейна – это реальн ая и существенн ая составляющая «тёмной энергии-масс ы » в Теори , которая проявляет себя в ней в зависимости от используемых средств наблюдений и объекта наблюдения ещё и как «тёмная материя», и как «тёмная энергия»;

* необходимость замен ы ш кал ы расстояний по Z на уравнени е (3). Это позвол и т впервые начать подходить на больших расстояний к космологи и как к точной науке;

* получение приближенн ого к реальности распределени я объектов на больших расстояниях в пространстве Метагалактики;

* появление возможности оценок влияния на измеряемую величину Z при использования С ТО А. Эйнштейна изменений :

** частот ы излучение от наблюдаемого удалённого объекта из-за з начительн ых изменений параметров газов, формирующихся облаков вокруг него;

** величины гравитационного красного смещения объекта из-за з начительн ого изменени я его масс ы ;

* 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 позвол ил разрешить парадокс Цвики, не находивший решения в течение 90 лет кропотливого и напряженного труда многих исследователей.

Практически л юбой 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.

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., Бондарев В. М. «Метагалактика это − объект реальной Вселенной» /электронный ресурс/ http://sci-article.ru/stat.php?i=1543581503 (дата размещения 03.12.2018).
7. Марчевский В. А., Юносов Ф. «Космология: новый взгляд на Вселенную», Актуальные проблемы современной науки, 2016, № 1, с.139-143.

Комментарии пользователей:

Оставить комментарий