Разрешение парадокса Цвики и новая формула оценки расстояний до удалённых объектов

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 = 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. 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.

Комментарии пользователей: