win mac koi8 alt iso Translit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Сохраните рисунки: plosk2.gif , sphere1.gif


Николай Кронов

ВСЕЛЕННАЯ РАСШИРЯЕТСЯ, ПОТОМУ ЧТО ВРЕМЯ ТЕЧЕТ

Я утверждаю: Вселенная расширяется потому, что в нашем четырехмерном мире три измерения пространства и одно измерение - время геометрически связаны так, что из течения времени неизбежно следует расширение пространства. Это, в частности, означает, что расширение Вселенной могло бы прекратиться, только если бы остановилось течение времени, и значит, неверно утверждение общепринятой теории, что от количества материи во Вселенной зависит, прекратится ли когда-нибудь расширение Вселенной, сменившись сжатием, или же расширение будет продолжаться всегда.

И.А.Климишин в своей книге "Релятивистская астрономия" (изд. "Наука" М. 1981, с.247) пишет: "Теория "Большого взрыва" то есть теория горячей Вселенной не может дать ответа на вопрос "почему Вселенная расширяется". Как отмечал академик Я. Б. Зельдович: "В эту теорию расширение заложено изначально. Как выражаются теоретики, заложено "руками", путем произвольного задания начальных условий. На вопросы, почему Вселенная расширяется, почему галактики разлетаются в настоящее время, ответ состоит в том, что уже в первую секунду (а может быть и раньше) существовало начальное распределение скоростей, соответствующее разлету"".

Но, по-моему, должно быть ясно, что никакое распределение скоростей материальных объектов не может привести к их разлетанию, потому что "скорость" физически означает движение в пространстве, а по этой теории, конечное и замкнутое пространство Вселенной все заполнено материей с самого начала, разлетаться материи просто некуда.

Невозможно наглядно представить себе пространство Вселенной - трехмерное, не имеющее границы, и в то же время конечное, замкнутое само на себя в виде кольца. Но отбросим одно из трех измерений пространства и, в качестве модели Вселенной, представим себе двумерное пространство с такими же характеристиками - например, поверхность детского воздушного шарика. Нарисуем много-много точек, распределенных более-менее равномерно по всей поверхности шарика. Точки изображают частицы вещества в первые секунды существования однородной Вселенной. Спросим сторонников общепринятой теории, тоже сравнивающих пространство Вселенной с поверхностью шарика: КАКОЕ должно быть "начальное распределение скоростей", чтобы точки разлетались? КУДА должны быть направлены скорости движения этих точек в пространстве модели, то есть на поверхности шарика? Ответа от теоретиков не слышно. Но ответ ясен: нет такого направления. А значит, несостоятельно и другое утверждение общепринятой теории: что продолжающийся - якобы, по инерции - разлет - теперь уже не частиц, а образовавшихся из них галактик - тормозится силой тяготения. А ведь торможение появляется из уравнений, выражающих закон сохранения энергии: увеличение потенциальной энергии тяготения из-за удаления галактик друг от друга - должно компенсироваться уменьшением кинетической энергии их движения. Но ничего не поделаешь: наглядно видно, что нет в двумерном пространстве, то есть на поверхности шарика, никакой особенной точки, откуда частицы первоначально вылетели и куда тормозящая сила притягивала бы назад теперешние галактики. Отсутствие в теперешнем пространстве такого "центра Большого Взрыва" следует также из Космологического Принципа, который постулирует крупномасштабную однородность и изотропность Вселенной. Как Эйнштейн пренебрег абсолютностью ньютонова закона сложения скоростей ради постоянства скорости света - так же придется пренебречь абсолютностью закона сохранения энергии ради постоянства скорости расширения Вселенной, которая, как я ниже покажу, связана с постоянством скорости света и течения времени.

Психолог Макс Вертгеймер в книге "Продуктивное мышление" писал: "Физики прошлого пытались построить вечный двигатель. После многих безуспешных попыток внезапно возник вопрос: как бы выглядела физика, если бы фундаментальные законы природы делали невозможным существование вечного двигателя? Став центральным, этот вопрос привел к огромным переменам. У Эйнштейна также возник вопрос: как будет выглядеть физика, если по природе вещей при всех условиях скорость света будет постоянной?" И вот я тоже предлагаю вопрос: как будет выглядеть физика и Вселенная, если положить, что ее "радиус" растет с постоянной скоростью и эта скорость равна скорости света?

Сторонники общепринятой теории старательно выявляют все следствия, вытекающие из ее алгебраических формул, но почему-то не желают видеть следствия, вытекающие из своей же геометрической модели - модели воздушного шарика. Ведь могли бы они задать себе вопросы: что же такое радиус шарика, это дополнительное измерение, перпендикулярное к измерениям пространства, не время ли это? C какой скоростью растет радиус шарика и почему растет, то есть почему пространство Вселенной расширяется? Где на шарике расположен горизонт видимой части Вселенной и что за горизонтом? С какой скоростью удаляются от нас галактики, находящиеся за горизонтом?

К сожалению, сторонники общепринятой теории предпочитают в ответ критиковать мою модель, вместо того чтобы сперва ответить по существу на всю высказанную здесь критику в их адрес. Чтобы уйти от ответа, они даже готовы отказаться от своей же модели воздушного шарика и от наглядности вообще, намекая, что отсутствие наглядной модели - это, мол, признак глубины и сложности их теории.

Моя модель Вселенной не имеет вышеописанных противоречий общепринятой теории. В моей модели "разлетание" частиц и галактик - кажущееся. Значит, оно не может тормозиться силой тяготения. Кажущийся разлет получается из-за того, что расширяется само пространство Вселенной - шарик раздувается. Расширяться пространство может лишь потому, что наш мир, кроме трех измерений пространства, имеет четвертое измерение - время, текущее постоянно и равномерно. Это наглядно видно на модели Вселенной - на воздушном шарике. Кроме двух измерений своей поверхности, то есть двух измерений пространства, шарик имеет третье измерение - линию, проходящую через каждую точку поверхности и центр шарика, из которого началось раздувание. В теории относительности эта линия известна как "ось времени" или "мировая линия" данной точки пространства. Каждая точка поверхности шарика, то есть каждая точка двумерного пространства при раздувании шарика движется по своей "мировой линии" со скоростью света. Ведь согласно теории относительности, коэффициентом пропорциональности между изменением координаты точки на ее "мировой линии" и временем является скорость света. Но в теории относительности предполагается, что мировые линии всех точек пространства параллельны, согласно же моей модели, они все выходят из одного центра, находящегося (на модели) сейчас уже очень далеко - по моим расчетам, на расстоянии 14 миллиардов световых лет. Таков радиус модели Вселенной - нашего воздушного шарика. Это соответствует возрасту Вселенной в 14 млрд. лет.

Итак: 1) Из специальной теории относительности (СТО) известен принцип (модель) "мировой линии", представляющий одновременно стационарную модель плоского мира (пространства-времени):

plosk2.gif 3 Kb

- где точка "А", в которой мы находимся, движется СО СКОРОСТЬЮ СВЕТА из прошлого в будущее по своей мировой линии (вертикальная линия). Так же движутся и все остальные точки плоскости, изображенной горизонтальной линией, вместе со всеми - на модели двумерными - планетами, звездами и галактиками, находящимися в этой плоскости, изображающей наше трехмерное пространство и простирающейся неограниченно во все стороны. Две горизонтальные штриховые линии на рисунке - это то же самое пространство Вселенной, но не в настоящий момент, а в какие-то моменты прошлого и будущего. Время в этой ньютоновской модели также не имеет ни начала в прошлом, ни конца в будущем, что и видно из рисунка.

2) Эту известную уже модель "мировой линии" (вышеприведенный рисунок взят из раздела "Теория относительности" учебника "Общей физики") я соединяю с тоже известным - из общей теории относительности (ОТО) - принципом искривленности и замкнутости пространства Вселенной. Я как бы искривляю горизонтальную линию на рисунке, замыкаю ее концы и получаю модель теперь уже нестационарной, неизменно расширяющейся Вселенной. Нижеприведенного рисунка нет в учебниках, в нем и заключено мое открытие с важными следствиями.

sphere1.gif 4 Kb

- где точка "А" (в которой мы находимся) опять же движется СО СКОРОСТЬЮ СВЕТА из прошлого в будущее по своей мировой линии, и значит, вся сфера растягивается - ее радиус растет СО СКОРОСТЬЮ СВЕТА. Таким образом, две сферические поверхности, изображенные штриховыми линиями - это также пространство нашей Вселенной, но каким оно было за миллиарды лет до настоящего момента и каким оно будет через миллиарды лет. Радиус ОА модели на данный момент равен, по моим подсчетам, 14 млрд. световых лет.

Напоминаю: пространство Вселенной "в данный момент", то есть все его точки - это (на модели) поверхность шарика - сфера. Их называют "событиями", потому что это не только точки пространства, но и точки пространства-времени. А точки объема внутри шарика - это "все события прошлого". Неограниченный же объем вне шарика - это "события будущего". Свет доходит до нас от галактик, расстояние до которых (по поверхности шарика) не более 14 млрд. световых лет. Этот видимый нами "горизонт" при раздувании шарика удаляется от нас со скоростью света. Но и галактики, расположенные на этом горизонте, тоже удаляются со скоростью света. Поэтому мы всегда сможем видеть лишь все ту же ограниченную область Вселенной. Да к тому же удаленные объекты мы видим с запаздыванием на время прохождения света от них до нас. Остальная, примерно в 5 раз большая часть Вселенной всегда останется для нас ненаблюдаемой. Но согласно Космологическому Принципу - принципу крупномасштабной однородности и изотропности Вселенной - в недоступных нашему наблюдению 5/6 Вселенной - в общем-то, все то же самое, что и в видимой нами части.

Итак, окружность "воздушного шарика", то есть окружность Вселенной получается равной 2пR=88 млрд. световых лет. Интересно - и этого нет в учебниках, это следует из моей модели - что галактики, находящиеся в недоступной нашему наблюдению части Вселенной, то есть на расстоянии от 14 до 44 млрд.св. лет от нас, удаляются от нас со скоростями большими, чем скорость света. Это возможно, так как эти скорости разлетания - кажущиеся и не являются скоростями движения материи в пространстве. На самом деле все галактики остаются примерно на тех же местах, а "разлетание" их получается потому, что расширяется, раздувается само пространство Вселенной, как растягивается пленка воздушного шарика. Расстояния между тяготеющими друг к другу материальными объектами во Вселенной сейчас увеличиваются за год всего на одну четырнадцатимиллиардную часть. Следовательно, настолько же растет количество энергии тяготения (потенциальной энергии) во Вселенной. А никакого "торможения скорости" кажущегося разбегания галактик и уменьшения их кинетической энергии быть не может. Значит, энергия постоянно рождается! В начальный период существования Вселенной энергия и материя рождались в огромных количествах. Но и сейчас возникающая таким образом энергия внутри Солнца составляет, по моим подсчетам, не менее 1/1200 части его излучения. Итак, согласно моей модели, фундаментальный закон сохранения энергии не является абсолютным: расширение пространства увеличивает количество энергии во Вселенной.

Моя модель наглядно показывает, каким образом и почему искривляется пространство под действием сил тяготения: пленка воздушного шарика прогибается к его центру в точках, изображающих звезды или галактики, так как меньшее расстояние до центра соответствует замедленному течению времени в поле тяготения сосредоточенных масс вещества. Наглядно представлены и так называемые "черные дыры". Предположим, что 7 млрд. лет назад, когда радиус нашего воздушного шарика был в два раза меньше, в некоторой точке на его поверхности сосредоточилась настолько большая масса, что в поле ее тяготения время вообще остановилось, то есть расстояние между точкой и центром шарика перестало расти. А вся остальная поверхность шарика продолжала раздуваться со скоростью света. И теперь "черная дыра" представляет собой воронку глубиной в 7 млрд. световых лет от поверхности шарика до этой точки. Но до дна воронки не может долететь даже свет, так как дно как бы удаляется от нас со скоростью света, потому что поверхность шарика, на которой мы находимся, продолжает раздуваться со скоростью света. Этой наглядной картины черных дыр не получилось бы, если бы радиус "воздушного шарика" рос со скоростью не равной скорости света, как это представляют себе сторонники общепринятой теории.

Физик Д. И. Казаков писал: "Благодаря могуществу математики физики заглядывают туда, куда не проникает воображение, но вслед за этим на месте математических абстракций человеческая мысль вновь рождает зримый образ". Но вот сторонники общепринятой теории "Большого Взрыва", зачарованные алгебраическими уравнениями1 (СНОСКА 1: О так называемом "пифагорейском синдроме" см. статью Р.А. Аронова "Театр абсурда: нужен ли он современной физике?" в журнале "Вопросы философии" No 12 за 1997г.), пренебрегли более наглядной геометрией и даже отвлеклись от физической реальности. Ведь четырехмерный мир Минковского, с которым они оперируют - это математическая конструкция, его четыре измерения равноправны, а это физически неверно. В реальном физическом мире четвертое измерение - время имеет природу, отличную от природы трех измерений пространства. Хотя можно, с натяжкой, говорить о "перемещении" частиц и галактик в четырехмерном пространстве-времени, но векторы их скоростей, ускорений и сил, тормозящих или ускоряющих, могут быть расположены именно и только в трехмерном пространстве. Неравноправность измерений пространства и времени проявляется также и в макромасштабной геометрии физического четырехмерного мира: каждое из трех измерений пространства замкнуто само на себя в виде кольца, и кольцо это расширяется от нуля с течением времени, а измерение времени не замкнуто и имеет точку начала - ту самую точку так называемого "Большого Взрыва", то есть точку начала существования не только пространства, но и времени, и материи.

9.1.1996

Кронов Николай Александрович

Вы прочли сокращенный вариант статьи,
наиболее полную аргументацию и раскрытие этой темы смотрите на моей страничке:
http://www.chat.ru/~n_kronov/cosm2.html

Жду Ваших откликов - мой E-mail: kronov@mail.spbnit.ru
Приглашаю Вас также записать Ваши замечания, мысли и предложения и почитать чужие в Моей Гостевой Книге

Возврат на начальную страничку (русскую)

TopList