Статья опубликована в №120 (август) 2023
Разделы: Астрономия, Физика, За горизонтом современной науки
Размещена 15.08.2023. Последняя правка: 14.08.2023.
Просмотров - 516

Крупномасштабная структура Вселенной – следствие передачи гравитационного взаимодействия с конечной скоростью

Курков Андрей Андреевич

кандидат физико-математических наук

безработный

пенсионер

УДК 524

Введение

С.У. Кэри (1911-2002) - один из известнейших геологов XX столетия в течение многих лет подвергался насмешкам за свою приверженность идее расширяющейся Земли. В своих исследованиях он показал, что увеличение объема Земли при одновременном росте ее массы представляет собой свойство Вселенной и решает чуть ли не все основные проблемы геологии (и всех наук о Земле), а также позволяет описать эволюцию планет земной группы. Он писал: «Я знаю, что Земля расширяется, но я не знаю почему» [1]. После этой фразы он не поставил точку, а предложил свою версию физики и космологии Вселенной. Основанием для этих новых идей послужили не только достоверные данные геологии и смежных наук об эволюции планеты Земля, но и большой банк гипотез его предшественников – геологов, космологов, физиков.

Так как Земля не является исключением из планет, то для понимания расширения космических тел необходимо использовать законы физики. Кэри счел необходимым внести в фундаментальный Закон всемирного притяжения дополнительное слагаемое, учитывающее расширение Вселенной. Таким образом получено условие равновесия сил на поверхности любой из планет (изостазии) на самом фундаментальном уровне.

Как практик Кэри прекрасно понимал, что при переходе от тектоники планет к физике и космологии необходимо учитывать масштаб пространства объектов, интервал времени изучаемых процессов, показатели степени параметров и вмешательство порога перехода к совершенно иным свойствам. Порогами являются точки плавления, кипения или параметры критических точек (например, переход жидкость - газ независимо от давления, или предел прочности на разрыв).

Из наблюдений за галактиками Э. Хаббл обнаружил, что они удаляются от наблюдателя. Теперь это эмпирический закон расширения Вселенной. Закон всемирного притяжения выведен в результате обобщения эмпирических законов Кеплера, полученных, в свою очередь, из наблюдений за движением планет солнечной системы. Закон всемирного притяжения и противоположный ему закон расширения – оба эмпирические законы, однако получены они для разных пространственных масштабов и при разных исходных условиях. Это означает, что оба закона справедливы, но проявляют себя в разных условиях. Современные технические возможности таковы, что физики пока не могут надежно измерить расширение Земли, но геологи отчетливо прослеживают расширение оболочки планеты за время ее эволюции. Кэри обращал внимание физиков и космологов на те интересные данные и выводы, к которым пришли науки о Земле для их использования в поиске фундаментальных законов Вселенной. Впечатляющие темпы развития технических возможностей астрономов приводят к накоплению новых данных об устройстве Вселенной, которые позволяют космологам отсеивать устаревающие гипотезы и предлагать новые.

Если расширение Вселенной происходит из точки, то массу такого зародыша невозможно вообразить при условии сохранения массы. На начальных этапах весь космос должен был быть заключен внутри радиуса Шварцшильда и оставаться «черной дырой», тогда гипотеза Большого взрыва (БВ) совершенно необоснованное допущение. Современная наука еще неспособна описывать столь плотную материю. Выход из такой ситуации состоит в совместном увеличении объема и возрастании массы, когда Вселенная представляет собой некоторое нулевое состояние. Под концепцией нулевой Вселенной Кэри понимал сотворение материи и энергии, которую сравнивал с получением банковской ссуды, благодаря которой создается некое имущество, дающее возможность заключать все виды деловых соглашений, но при этом та же сумма возникает в виде долга, т. е. с противоположным знаком.

Когда астроном-наблюдатель Вера Рубин обнаружила, что движение звезд в галактиках не соответствует их движению по законам Кеплера, то на этом основании была выдвинута гипотеза «темной материи», которая должна компенсировать наблюдаемое отклонение. Исходные условия применения законов Кеплера (масштаб размера и связанное с ним расширение) при этом остались не учтенными, а предположение о том, что разлетаются только галактики, а космические тела и сами галактики не расширяются – осталось предположением. Природа вращения космических тел и галактик также не рассматривалась [2, 3].

Если гипотеза БВ подразумевает разлет в пространстве элементов взрыва по инерции, то расширение космических тел при одновременном росте их массы исключает эту гипотезу, а закон расширения следует распространить на космические тела и на галактики. Более того, наблюдаемое ограниченное количество структур Вселенной и их дискретное распределение по массам и размерам противоречит гипотезе БВ, а также подразумевает наличие неких физических свойств у пространства.

В лекции на Джонстоновских чтениях 1976 г. Кэри объединил законы Ньютона и Хаббла в одно общее уравнение, в котором для согласования размерности отношение Н/с входило в четвертой степени. Так как скорость света с и постоянная Хаббла Н представляют собой две наиболее фундаментальные константы, то именно они появились при обобщении закона притяжения. Квадрат этого отношения эквивалентен космологической постоянной Λ (лямбда), которую А. Эйнштейн ввел в уравнения Общей теории относительности (ОТО) для обеспечения статичности Вселенной; четвертая степень данного отношения – это, по существу, гиперобъем четырехмерного пространства-времени Вселенной. Следовательно, величина (Н/с)⁴ в обобщённом уравнении Кэри означает уменьшение гравитационного притяжения с увеличением расстояния. Тогда уменьшение гравитационного притяжения с расстоянием, минимальное расстояние между галактиками и гиперобъем Вселенной – все эти величины взаимосвязаны.

Так как в наше время гипотеза БВ устарела и появилась необходимость в «темной материи», то теперь под космологической постоянной понимают плотность энергии вакуума, благодаря которой он (и видимая Вселенная) расширяется и раздвигает скопления галактик, но при этом на сами галактики и космические тела расширение не распространяется. Вакуум увеличивается в объёме, но его плотность остаётся постоянной. Постоянную плотность вакуума называют «тёмной энергией», природа которой неизвестна.

Измеренное значение Λ ≈ 1/(10 млрд световых лет)² близко по порядку величины к обратному квадрату современного радиуса наблюдаемой Вселенной. Космолог Э. Трайон обратил внимание, что независимо измеренные физические величины γ₁ – постоянная для закона всемирного притяжения, m – масса доступной для наблюдения Вселенной и R – радиус Хаббла удовлетворяют соотношению γ₁m/R = c² с точностью до погрешности наблюдения и отметил, что нет никакой причины заранее ожидать такого равенства. С точностью до коэффициента «2» приведенное соотношение соответствует уравнению для «черной дыры». В этом случае, если Вселенную представить «черной дырой», то сама она их включать не может.

Для Кэри этот факт с неизбежностью вытекает из концепции нулевой Вселенной, где масса и потенциальная энергия – противоположности, взаимно уничтожающиеся в любой момент времени. Приведенное выше соотношение просто означает, что энергия, соответствующая инертной массе (mс²) любого тела во Вселенной, всегда равна потенциальной энергии Вселенной в поле этого тела (γ₁mM/R). Начиная от нулевой пустоты, масса и энергия добавляются равными порциями – их сумма остается равной нулю в любой момент времени. Кроме того, это соотношение позволяет ограничить Вселенную фронтом света вслед за которым расширяется пространство.

Актуальность

Существующие космологические теории базируются на Общей теории относительности (ОТО), то есть на математических моделях, формально подогнанных под результаты наблюдений и под закон расширения Хаббла. При этом сама ОТО основана на устаревших постулатах о постоянстве массы, на передаче взаимодействий (электромагнитного и гравитационного) со скоростью света и на эквивалентности массы-энергии. Кроме того, современная космология описывает только разбегание галактик. Эволюцию самих галактик и более мелких элементов Вселенной эти космологические теории не затрагивают. Поэтому при обнаружении очередного противоречия с наблюдением космологи придумывают новую гипотезу, не обращая внимания на существующие физические законы, не изучая условия их получения, а постулаты ОТО остаются «священными». В результате ученые конструируют реальность на компьютерах, не отдавая отчет об области применения используемых при моделировании законов.

В данной статье рассматривается структура Вселенной, вытекающая из существующих эмпирических законов с учетом условий, при которых они получены, а также на новых дополнительных эмпирических законах, полученных при исследовании гравитационного поля Солнца. Найденная вторая компонента гравитационного поля и вычисленная из наблюдений скорость передачи гравитационного поля позволили преобразовать обобщенное уравнение, предложенное Кэри, в эмпирический закон.

Современные космологические теории не содержат критерия для объяснения дискретного распределение космических объектов по массам и размерам. Малая по величине скорость распространения гравитационного поля служит таким критерием. С помощью этого критерия показана иерархия устройства солнечной системы, а при внесении его в обобщенный закон притяжения объясняется вся крупномасштабная структура Вселенной и дискретность распределения космических объектов по массам и размерам.

Научная новизна

Хаббл установил связь размера пространства со скоростью его расширения только для галактик, поэтому причину расширения среди физических теорий гравитации не искали, полагая массу постоянной, пространство математическим, а скорость гравитации равной скорости света. Между тем исследования гравитационного поля Солнца привели к открытию у него второй компоненты, которая с учетом роста массы тел соответствует найденной Хабблом закономерности, но в отличие от нее позволяет распространить закон расширения на все элементы и пространство Вселенной, а не только на галактики. Если не постулировать постоянство массы, то закон всемирного притяжения включает в себя не только притяжение, но и расширение пространства из-за роста массы. При этом пространство перестает быть абстрактным вместилищем материи, так как теперь это физическое поле, связанное с зарядом. Таким образом, именно связь заряд-поле служит основанием новой эмпирической космологической модели Вселенная – частица.

В отличие от постулированной в ОТО скорости распространения гравитационного поля равной скорости света, вычисленное значение скорости передачи гравитационного взаимодействия оказалось существенно меньше скорости света, что потребовало введения новой фундаментальной константы, названной «Константа структуры», так как обе эти скорости по отдельности и вместе ответственны за иерархию структур разного уровня во Вселенной. Так скорость света определяет границу Вселенной в модели частицы, а скорость передачи гравитационного взаимодействия разделяет планеты солнечной системы на две группы: на планеты – гиганты и на планеты земной группы. Все новые константы (константа для второй компоненты гравитационного поля, скорость передачи гравитационного взаимодействия и константа структуры) вычислена по данным наблюдений солнечной системы.

Исследование свойств системы заряд-поле позволило предложить модель Вселенная – частица, пригодную для описания структуры Вселенной и свойств элементов всех этих структур, включая саму Вселенную. На этой основе получен универсальный закон дискретного распределения масс всех элементов структур Вселенной.

Модель Вселенной – частицы закономерно вытекает из свойств гравитационного поля, полученных из астрономических наблюдений, что принципиально отличает ее от общепринятой модели Вселенной, построенной на постулатах.

Цели, задачи, материалы и методы

К необходимости усовершенствования закона всемирного притяжения Кэри пришел благодаря достижениям Наук о Земле, которые показали, что эволюция планеты наилучшим образом объясняется при расширении ее поверхности и росте ее массы. Обосновать такую эволюцию планет может только физика.

Модель Вселенной – частицы основана на свойствах гравитационного поля космического тела (заряда), что придает ей большие предсказательные возможности.

Во-первых, эта модель позволяет проследить эволюцию некоторого физического параметра планеты (давление атмосферы на поверхности Земли, например) как функцию ее возраста P = f(T₁). Это свойство модели – возможность проследить эволюцию Вселенной в целом и каждого из ее элементов. Здесь T₁ текущий возраст Вселенной, а современный возраст Вселенной T_U по этой модели вычисляется по удалению тел друг от друга (Луны от Земли).

Во-вторых, модель позволяет объяснить крупномасштабную структуру Вселенной, которая связана с конечной скоростью передачи гравитационного взаимодействия при расширении (распаде) Вселенной.

На основе модели Вселенной – частицы в статье рассматривается роль малой, конечной скорости передачи гравитационного поля в наблюдаемой структуре Вселенной, благодаря идеи Кэри о необходимости объединения закона всемирного притяжения с законом расширения в одном уравнении.

1.     Обобщенный закон всемирного притяжения С.У. Кэри и его модификация в полевой гравитации

Закон всемирного притяжения получен в результате обобщения эмпирических законов Кеплера, которые в свою очередь получены из наблюдений за движением планет солнечной системы. Эти обобщения составили основу классической механики и содержат ряд исходных условий: мгновенная передача гравитационного взаимодействия (дальнодействие), произвольность значений масс тел, центральное действие сил, бесконечность расстояний, инерционность движения, стационарность масс и расстояний. Кроме того, применение закона всемирного притяжения ограничивается планетами солнечной системой.

Науки о Земле показали, что происходит не только увеличение радиуса планеты, но и увеличение ее массы. Так как причин для исключительности физических свойств Земли не найдено, то одновременное увеличение массы и размера планеты следует искать в космологии и в физике. Это стало очевидным после открытия Хабблом корреляции между красным смещением спектров в излучении галактик от расстояния до них.

Руководствуясь космологическими соображениями, Кэрри соединил вместе закон всемирного притяжения и закон расширения Хаббла в общем уравнении [1] и тем самым предложил фундаментальный физический закон: F = γ₁m₁m₂(1/d² – a(d²H⁴/c⁴)), где γ₁ – константа для первой компоненты гравитационного поля, m₁, m₂ - массы двух космических объектов, Н – постоянная Хаббла, с – скорость света, а – безразмерный коэффициент, определяемый эмпирически.

Это уравнение будет выглядеть в более привычном виде, если вынести d за скобки: F = (γ₁m₁m₂/d²)(1 – a(dH/c)⁴).

Слагаемое dH/c Кэри ввел в уравнение в степени «4» из соображений размерности.

Так как астрономические наблюдения показали, что отношение H/c универсально для всех расстояний, то дробь dH/c можно преобразовать в V/c. При этом переходе нормировочный коэффициент из граничных условий приравниваемa = 1, так как в рассматриваемой модели граница Вселенной расширяется со скоростью света.

Здесь V – скорость движения границ рассматриваемого космического объекта, тогда m₂ – его масса, d – его радиус.

Для модели Вселенной – частицы V всегда меньше c (V/c < 1) и всегда выполняется релятивистский предел для скорости движения тел, поэтому нет необходимости в дополнительном постулировании этого условия.

Если считать массу стационарной, то закон всемирного притяжения с учетом расширения Вселенной будет иметь следующий окончательный вид:

F = (γ₁m₁m₂/d²)(1 – (V/c)⁴).                                                                                             (1)

Слагаемое V/c, учитывающее расширение Вселенной, принято называть феноменологическим дополнением и носит искусственный характер для учета расширения пространства, так как оно появилось из-за предположения стационарности массы тел в исходном ньютоновском законе всемирного притяжения. В модели Вселенной – частицы это слагаемое роли не играет, так как в этой модели изначально принято, что масса тела в процессе эволюции увеличивается и от этого происходит расширение пространства.

Анализ уравнения (1) здесь выполнен только ради наглядного описания роли конечной скорости гравитации в наблюдаемой крупномасштабной структуре Вселенной и в дискретном распределении масс элементов этих структур.

Уравнение (1) важно значением степени n = 4 у слагаемого V/c, так как это число определяет количество уровней в иерархической структуре Вселенной с учетом конечной скорости передачи гравитационного взаимодействия V_g. В микромире эта степень определяет количество поколений элементарных частиц. Например, фотон и три поколения нейтрино образуют одно семейство, так как все перечисленные частицы связывают между собой электромагнитное и гравитационное поле.

2.     Иерархия структур и их элементы в модели Вселенная - частица

Рассмотрим предельный случай, к которому приводит дополнительное слагаемое в уравнении (1) – саму Вселенную.   Если ее границы расширяются со скоростью света V = c, то (V/c)⁴ = 1 и значение силы равно F = 0. В этом случае за пределами Вселенной нет привычных нам полей (гравитационного и электромагнитного), а сама Вселенная представляет собой частицу как элемент Мироздания.

Возраст Вселенной (в таблице это элемент 1) по измеренной скорости удаления Луны от Земли в модели Вселенная – частица [4, 5] равен:

T_U = 10.1 млрд. лет (по данным Википедии – 13.8 млрд. лет).

Тогда радиус Вселенной:

R_U = cT_U = 0.96∙10²⁶ м (Википедия – 4.40∙10²⁶ м);

Масса:

M_U = c²R_U/γ₁ = 1.24∙10⁵³ кг (Википедия – 1.46∙10⁵³ кг);

Длина основной гравитационной волны: λ_oU = M_U/γ₂ = 4.6∙10³⁴ м.

В статье [6] показано отличие общепринятой космологической модели от модели Вселенная – частица.

При вычислении радиуса Вселенной в модели Вселенная – частица используется истинный возраст ВселеннойT₁ = T_U, тогда как при вычислении радиуса по Википедии используется время движения света от источника к наблюдателю T₂, что увеличивает радиус Вселенной в 2 раза из-за учета ее расширения (эффект наблюдателя). Кроме того, для вычисления радиуса Вселенной используется уравнение для «черной дыры», что еще увеличивает радиус в 2 раза.

Оценки массы Вселенной по обеим моделям совпадают достаточно хорошо.

Длина основной гравитационной волны Вселенной существенно больше ее радиуса, что говорит о ее относительной «молодости» и условной связи всех ее крупных элементов гравитационным полем.

Граница между условной и прямой гравитационной связанностью элемента структуры Вселенной определяется конечной скоростью передачи гравитационного взаимодействия V_g. Если радиус элемента d больше расстояния на которое распространится гравитационное полеV_gT_U, то такое условие будет соответствовать условно связанному элементу(d > V_gT_U), а условие d < V_gT_U – прямо связанному элементу. То есть расширение прямо связанных элементов меньше скорости передачи гравитационного поля. При этом все элементы Вселенной вложены друг в друга и их массы и размеры кратны константе структуры, равной отношению двух скоростей передачи взаимодействий K = V_g/c = 22351.

Таким образом, имеется две фундаментальные скорости и для каждой из них согласно уравнению (1) четыре уровня иерархии. Если изменены все четыре скорости расширения элемента в уравнении (1) с V = c на V = V_g, то получаем четыре условно связанные гравитацией элемента Вселенной. Если все четыре скорости в уравнении (1) V < V_g, то получаем четыре прямо связанные гравитацией элемента. В результате имеем всего 9 уровней иерархии Вселенной. Массы и размеры всех ее элементов кратны константе структуры K.

Массы следующих за Вселенной элементов уровня структуры n вычислялись последовательным делением на константы структуры K вплоть до минимального возможного предела (элемента 9) по массе космического тела:

M_n = M_U/Kⁿ.                                                                  (2)

Здесь M_n – масса элемента структуры уровня n = 1÷9, M_U – масса Вселенной (вычислена выше).

Это новый универсальный фундаментальный закон дискретного распределения барионной материи по массам элементов всех возможных в макромире структур Вселенной.

Полученный результат заносился в столбец 3 таблицы. Для каждой массы вычислялась его основная длина волны: λ_on = M_n/γ₂ (столбец 5).

Скорость расширения элемента вычислялась следующим образом:

• Уровень n = 2: V₂ = (сссV_g)^1/4;
• Уровень n = 3: V₃ = (сcV_gV_g)^1/4;
• Уровень n = 4: V₄ = (сV_gV_gV_g)^1/4;
• Уровень n = 5: V₅ = (V_gV_gV_gV_g)^1/4 = V_g.

По критерию скорости расширения элемента структуры уровень n = 5 (звездные ассоциации) соответствует структуре прямо связанной гравитацией, но начиная со следующего элемента скорость расширения элементов начинает резко увеличиваться из-за увеличения вклада скорости света. По этой причине звездные ассоциации состоят из космических тел.

Размер до элемента 5 включительно вычислялся по формуле: d_n = V_nT_U. Затем по полученным пяти точкам строилась зависимость ln d_n = f(n) (рисунок 1) и по ней lnd_n = 62.326 – 2.5038n вычислялся прогноз до n = 9 включительно. Результат вычисления d_n заносился в столбец 4.

 

Рисунок 1. Точки – функция lnd_n = f(n) для n = 1÷5. Сплошная линия – тренд lnd_n = 62.326 – 2.5038n. Пунктирная линия – зависимость ln λ_on = f(n).

Так как по уравнению (1) V_n вычислялось до n = 5 включительно, то дальше (для n = 6÷9) использовалась формула: V_n = d_n/T_U (столбец 6).

Результаты всех вычислений сведены в таблицу.

Таблица. Размеры и массы элементов всех структур Вселенной

Величина λ_on служит критерием прямой или условной гравитационной связанности элемента структуры Вселенной (так как λ_o ~ (V_g). Ранее в механике в качестве аналогичного критерия использовали равенство кинетической и потенциальной энергии.

По критерию λ_on элемент структуры уровня n = 4 (галактика) может иметь небольшие сателлиты вокруг себя, что наглядно видно из рисунка 1. Однако по критерию скорости расширения элемента V_n галактика уже относится к элементам, условно связанным гравитацией.

Такие противоречивые свойства галактик по двум разным критериям объясняют их уникальные свойства: вихревое устройство и наблюдаемый компактный объект (элемент более массивных структур).

Сравним результаты таблицы с данными Интернета, полученными по современным космологическим моделям.

В пределах солнечной системы обнаружено много мелких тел и чем меньше их масса, тем их больше. Приведенное в таблице значение минимального предела массы M_min = 1.99∙10¹⁸ кг (элемент 9) вполне соответствует действительности и свидетельствует о произвольном распаде космических тел малой массы из-за их слабой силы притяжения.

Космические тела уровня 8 занимают строго определенное место в солнечной системе. Это спутники планет - гигантов, их массы кратны массе центрального тела, деленного на константу структуры, что соответствуют данным таблицы. Спутники Юпитера: Ганимед 1.5∙10²³ кг; Каллисто 1.1∙10²³ кг; Ио 9∙10²² кг; Европа 5∙10²² кг. Спутники Сатурна: Титан 1.4∙10²³ кг; Япет 1.6∙10²¹ кг; Диона 1∙10²¹ кг.

Уровню 7 соответствуют планеты – гиганты. Они также занимают строго определенное место в иерархии солнечной системы. Их массы (Юпитер 1.9∙10²⁷ кг; Сатурн 5.7∙10²⁶ кг; Уран 8.7∙10²⁵ кг; Нептун 1.0∙10²⁶ кг) также соответствуют данным таблицы.

Солнце (масса 2⋅10³⁰ кг) не относится к массивным звездам (уровень 6), но сопоставима с данными таблицы. Радиус орбиты Нептуна 4.5∙10¹² м (самой дальней от Солнца планеты - гиганта) также сопоставим с ожидаемым размером занимаемого Солнцем пространства и скоростью расширения этого пространства.

Из модели Вселенная – частица следует, что дальнейшее увеличение массы звезды приводит к ее распаду (что можно увидеть из диаграммы спектр - светимость) с образованием кратных звезд, ассоциаций звезд, звездных скоплений [7].

Ассоциации звезд (уровень 5) это последний элемент структуры Вселенной, прямо связанный гравитацией. У всех последующих структур скорость расширения превышает скорость передачи гравитационного взаимодействия.

Масса нашей Галактики из справочников оценивается по ее вращению и составляет примерно 2.5∙10⁴¹ кг, что намного больше значения из таблицы. Следует обратить внимание, что значение скорости расширения Галактики в таблице оценивается V_r = 164 км/с. Если учесть орбитальные скорости движения звезд, сопоставимые по величине со скоростью расширения, то полная скорость движения звезд в галактике составит примерно 230 км/с, что хорошо согласуется с наблюдением без привлечения какой-либо «темной материи» или «темной энергии» [8-10].

Сопоставимость значений радиальной (расширения) и орбитальной (нормальной) скоростей следует из наблюдения спиральных рукавов. Именно линейный рост массы с возрастом Вселенной и связанное с этим линейное увеличение пространства приводит к появлению спиральных рукавов у галактик, то есть к явно наблюдаемому расширению пространства.

Постулирование стационарности массы космических тел и связанности галактик гравитацией в современных космологических теориях приводит к существенному завышению оценок масс галактик и неспособности объяснить их структуру, а также к фантастическим гипотезам на подобие «темной материи» и «темной энергии».

Радиус Галактики около 4.65∙10²⁰ м меньше табличного. Это можно объяснить тем, что она относится к относительно мелким галактикам. Малый размер Галактики можно объяснить еще и тем, что она находится в процессе распада только с одной сопоставимой с ней по массе галактикой (Андромеды), а не входит в группу кратных галактик.

Превышение размера галактик над их основной длиной волны d_n > λ_on объясняет наличие вокруг них ореола из мелких галактик – сателлитов.

При переходе к последующим уровням структуры Вселенной (3, 2, 1) скорость расширения элемента структуры начинает существенно превышать скорость передачи гравитационного поля, поэтому мы видим эти структуры состоящими из галактик, так как галактики (несмотря на условную связь их элементов) остаются довольно компактными из-за относительно малой скорости их расширения и вложенности материи. В свою очередь структуры галактик состоят из космических тел из-за медленного процесса их распада при малой массе с одной стороны и из-за ограничений их массы размером гравитационной волны центрального тела в которой они образуются с другой стороны.

Массы скоплений галактик оцениваются в диапазоне 0.6-45∙10⁴⁴ кг, что примерно согласуется с оценкой из таблицы [11].

Таким образом, наличие двух фундаментальных, но различных по величине скоростей передачи взаимодействия (электромагнитного и гравитационного) полностью объясняют всю структуру Вселенной и дискретное распределение масс и размеров ее элементов.

Заключение

В статье рассмотрена вся макроструктура Вселенной в модели Вселенная – частица, построенной на физических свойствах системы заряд-поле. Показано, что до элемента структуры под названием галактика Вселенная состоит из космических тел, а более массивные структуры астрономы наблюдают состоящими из галактик. Наличие этих двух элементов для астрономических наблюдений: космическое тело и галактика, связано с ростом массы космических тел (распадом массивных тел при увеличении их массы) и со скоростью расширения пространства (как следствия роста массы космических тел).

Способность модели Вселенная – частица описать всю макроструктуру Вселенной заложена в свойствах системы заряд-поле, что выгодно отличает ее от современных космологических моделей, не использующих понятия тела (частицы, заряда). Средняя плотность материи, эквивалентность массы-энергии и кривизна математического пространства не способствуют обоснованию структуры Вселенной, не говоря уже об описания свойств отдельных ее элементов и, тем более, об обосновании дискретного распределения масс элементов структур в этих космологических моделях.

Выводы

Идеи геолога С.У. Кэри позволили сделать шаг от исследований свойств гравитационного поля Солнца к физически обоснованной модели Вселенная – частица, в основу которой заложены свойства заряд-поле.

Эта модель, построенная на эмпирических законах, позволяет описать не только всю макроструктуру Вселенной, но и свойства и эволюцию каждого элемента из этих структур. Важно отметить, что в список элементов, эволюцию которых теперь можно описать количественно входят и планеты земной группы (например, Земля, Венера и Марс).

Из уравнения Кэри также следует, что количество макроструктур Вселенной строго ограничено, что позволило получить и обосновать универсальный закон дискретного распределения масс элементов структур.

Следует уточнить, что закон дискретного распределения масс относится к космическим телам плотностью ρ_о ~ 1 г/см³, но так как существуют еще «белые карлики» и «нейтронные звезды», то возникает новый мудреный термин «упаковка» (материи). Если ρ_о здесь выступает в качестве константы среднего значения некоторого распределения плотности материи, то для сохранения этой «константы» необходим соответствующий механизм распада материи.

В данной статье использована «Константа структуры», равная простому отношению скорости света к скорости гравитации, однако при исследовании других структур («упаковку» и поколения элементарных частиц также следует относить к понятию «структура») отношение скоростей будет иным. Это означает, что устройство всей нашей Вселенной зависит от соотношения (участия) электромагнитного и гравитационного полей, но количество уровней структур (или поколений частиц) всегда ограничено.

1. Кэри У. В поисках закономерностей развития Земли и Вселенной: История догм в науках о Земле. – 1991. – 447 с.
2. Мурадян Р. М. О происхождении вращения галактик в космогонии Амбарцумяна // Астрофизика. – 1975. – Т. 11, № 2. – С. 237-248.
3. Мурадян Р.М. Закон Редже для небесных тел // Физика элементарных частиц и атомного ядра. – 1997. – Т. 28. – вып. 5. – С. 1190-1220.
4. Курков А.А. Эмпирическая теория Вселенной: монография. ‒ М.: Издательский дом Академии Естествознания, 2016. – 84 с.
5. Курков А.А. Введение. Физика структур // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2015. – № 10-4. – С. 615-623.
6. Курков А.А. Свойства Вселенной в ее модели как частицы // Электронный периодический рецензируемый научный журнал «Sci-article.ru», URL: https://sci-article.ru/stat.php?i=1670648844 (Дата обращения: 02.08.2023).
7. Israelian, Garik. Obituary: Victor Amazaspovich Ambartsumian, 1912 [i.e. 1908] – 1996 // Bulletin of the American Astronomical Society: journal. – 1997. – Vol.29, no. 4. – P. 1466-1467.
8. Курков А.А. Излучение света космическими телами – свойство вселенной // Современные наукоемкие технологии. – 2011. – № 6. – С. 70-74.
9. Vera C. Rubin and W. Kent Ford Rotation of the andromeda nebula from a spectroscopic survey of emission regions // The Astrophysical Journal. – February 1970 (c). – Vol. 159. – 379-403 pp.
10. Фридман А.М. Предсказание и открытие новых структур в спиральных галактиках // УФН. – (февраль 2007). – т. 117 (2). – С. 121-148.
11. Копылов А.И., Копылова Ф.Г. Структура скоплений и групп галактик и измерение их масс // Астрофизический бюллетень. – 2015. – Т. 70. – № 3. – С. 257-270.

Рецензии:

15.08.2023, 12:25 Чуев Анатолий Степанович
Рецензия: В статье правильно учтены происходящие явления расширения пространства Вселенной и роста материи космических тел. Рекомендую статью для публикации.



Комментарии пользователей:

24.03.2024, 22:59 Цорин Борис Иосифович Отзыв: {1} Берем утверждение из статьи: "независимо измеренные физические величины γ1 – постоянная для закона всемирного притяжения, m – масса доступной для наблюдения Вселенной и R – радиус Хаббла удовлетворяют соотношению γ1m/R = c^2 с точностью до погрешности наблюдения". Проверяем: гравитационная постоянная 6.6743e-11 м^3/(кг*с^2); масса доступной для наблюдения вселенной "больше 1e53 кг" (точнее найти не удалось, да и вряд ли ее так уж точно смогли уже вычислить), радиус Хаббла около 1.4e25 м. Подставляем в предложенную формулу γ1m/R, получаем около 5e17 (м/с)^2 (или больше, так как масса доступной для наблюдения вселенной взята по нижней оценке). c^2=9e16 (м/с)^2. Разница на порядок. Утверждение ложно. {2} Сторонники гипотезы расширяющейся Земли среди геологов действительно есть. Но они не доходят до того, до чего доходит г. Курков: до предположения, что и линейные размеры, и масса тел линейно растут все время их существования. Всякие "возраст Вселенной (по измеренной скорости удаления Луны от Земли)" демонстрируют, что г. Курков готов принести в жертву своей абсурдной теории все знания человечества. {3} "Слагаемое dH/c Кэри ввел в уравнение в степени «4» из соображений размерности" - утверждение математически абсурдно, размерность dH/c отсутствует (это просто число), так что от степени размерность не зависит. {4} После рассказа о том, что звезды растут и от своего роста распадаются в звездные скопления, а мелкие астероиды саморазваливаются из-за слабой силы притяжения, бросил читать. Такую концентрацию абсурда я не выдерживаю. Рецензенту, оставившему к ТАКОМУ творчеству положительную рецензию, рекомендую уйти на пенсию (особенно с учетом данных с сайта студизба, цитирую: "Анатолий Степанович Чуев занимает 4 613 место в МГТУ им. Н.Э.Баумана и 35 175 место по всему сайту по умению доносить материал. То есть объясняет лучше 0.41% преподавателей в МГТУ им. Н.Э.Баумана и 0.05% преподавателей по всему сайту").

27.03.2024, 4:58 Курков Андрей Андреевич Отзыв: Борис Иосифович, возможно, вы слышали, что существует такая наука – философия. Согласно Диалектике «белое» возможно только при наличии «черного», по этой же причине истины в последней инстанции не существует и она, истина, достигается только в опыте в ограниченных условиях. Чуев А.С. в силу своих знаний, опыта и совести это понимает, в отличие от вас. Возможно, после моих статей среди астрономов тоже появились приверженцы участия гравитации в расширении космических тел и расстояний между ними (Бюраканская обсерватория). Есть и теоретические работы о связи массы с гравитационными волнами вокруг космических тел. Волны гравитации связывают расширение пространства с ростом массы. Впрочем, о чем я? Крикуны в РФ не скоро переведутся.

27.03.2024, 10:46 Цорин Борис Иосифович Отзыв: {1} "она, истина, достигается только в опыте в ограниченных условиях" - г. Курков, и какой же опыт Вы поставили, чтобы убедиться, что Луна удаляется от Земли не из-за приливных взаимодействий, а из-за постоянного увеличения всех линейных расстояний? А какой опыт Вы поставили, чтобы убедиться, что массы всех тел также линейно растут, уменьшая плотность квадратично относительно массы и размеров? А какой опыт Вы поставили, чтобы убедиться, что маленький астероид сам собой разрушится из-за того, что его атомы слишком слабо притягиваются друг к другу, и, соответственно, все метеорные потоки - выдумка колдунов-ученых ((с) Стерлигов)? {2} "Возможно, после моих статей среди астрономов тоже появились приверженцы" - я сомневаюсь, что хоть один астроном читал Ваши опусы. Это у меня есть лишнее время на чтение абсурда, у людей науки обычно на это времени нет.

27.03.2024, 14:24 Курков Андрей Андреевич Отзыв: Цорину Борису Иосифовичу Быть может нужно все-таки прочитать, что написано. А лучше внимательно изучить. Но это же не про вас.

27.03.2024, 15:42 Цорин Борис Иосифович Отзыв: Да читал я, читал Ваш бред. Не до конца, правда, - терпения не хватило. И прошлый бред читал. А что, Вы отрицаете, что писали, что Луна удаляется от Земли из-за постоянного увеличения всех линейных расстояний? Или отрицаете, что писали, что массы всех тел линейно растут? Или отрицаете, что писали, что маленький астероид сам собой разрушится из-за его слабой гравитации?

28.03.2024, 3:51 Курков Андрей Андреевич Отзыв: Цорину Борису Иосифовичу. В первой моей статье в этом журнале Физика наукам о Земле упоминается вычисление новых констант из устройства солнечной системы, которые делают гравитацию "квантовой" и пространство - гравитационным полем. Это совсем другая механика, физика, но у вас нулевая эрудиция, если повторно задаете вопросы. Опыт манипуляций ничего вам не добавит. Физика - это не ваша стезя.

28.03.2024, 7:14 Цорин Борис Иосифович Отзыв: Под "нулевой эрудицией" Вы понимаете то, что я не восхитился Вашим бредом? Если Ваша "другая физика" противоречит установленным наукой фактам, грош ей цена. Пожалуйста, цитата из той первой Вашей статьи: "Скорость удаления Земли от Солнца составляет 14.8 метра в год, что также не противоречит имеющимся наблюдательным данным". Не знаю, где Вы взяли эти "наблюдательные данные", но скорость удаления Земли от Солнца несколько сантиметров в год, а не несколько метров. Ваши "новые константы" - полная ерунда, как и в целом Ваше понимание расширения Вселенной.

Оставить комментарий