На форуме dxdy (как и на habr, Астрофоруме и т.д.) по инициативе разных людей активно обсуждались мои и Василькова статьи про механизм Большого взрыва и природу темной энергии, но я крайне редко принимал прямое участие в этих дискуссиях, отнимающих немало времени, и обычно оставался в рамках своего личного ЖЖ, где среди 2000 подписчиков много умных людей и даже докторов наук. Но в этом году ситуация изменилась: работа над моделью циклической Вселенной с переменной гравитационной массой для меня практически завершена [1-7]. Она подробно изложена в книге «Осциллирующая Вселенная», которая опубликована в бумажном и электронном варианте издательством Челябинского государственного университета в феврале 2023 года. Книгу (pdf, со свежими уточнениями на 25 июля 2023 года) можно скачать на сайте Пущинской обсерватории:
https://bsa-analytics.prao.ru/links/nik/.
Так как сейчас готовится издание книги на английском языке, то я активизировал обсуждение книги и впервые завел свою тему на Астрофоруме. Благодаря этим полезным обсуждениям, в книгу было внесено существенное исправление и даже написан новый важный параграф 20.3, где было показано, что наибольшей энергией во Вселенной обладают килогерцовые гравитационные волны, образующие главный пик реликтового фона.
Мне посоветовали обсудить книгу и на dxdy, где много физиков. Буду рад поговорить с форумчанами о новой теории. Предыдущие обсуждения на dxdy о наших статьях я читал, но это дискуссии содержат много ошибочных утверждений и не учитывают результаты последних лет.
В книге «Осциллирующая Вселенная» описывается новейшая космологическая революция, которая началась в 2015 году, когда были открыты гравитационные волны от слияния множества невидимых черных дыр звездных масс, составляющих темную материю космоса. Это открытие легло в основу модели осциллирующей Вселенной, в динамике которой гравитационное излучение и черные дыры играют ключевую роль. Суть космологической революции XXI века - смена модели одноразовой непрочной Вселенной, тлеющие обломки которой разлетаются по бесконечной холодной пустыне, на циклическую космологию, которая описывает вечную Вселенной, пульсирующую внутри огромной черной дыры. Анализ популяции черных дыр показывает, что циклов у Вселенной было, как минимум, около тысячи, но, вероятно, гораздо больше. Вселенная представляет собой маятник с перетеканием энергии между главными компонентами – негравитирующими гравволнами и гравитирующими черными дырами, что приводит к периодическому изменению общей гравитационной массы нашего мира. Примечательной особенностью обсуждаемой теории является то, что она полностью построена на классической теории гравитации (ОТО) с привлечением хорошо проверенных фактов из квантовой механики и ядерной физики – как в случае эффекта фотодиссоциации атомных ядер. Для создания данной космологической теории не было сделано ни одного предположения вроде существования неизвестных сил, полей или размерностей, а также не было введено ни одной новой фундаментальной константы.
Модель пульсирующей Вселенной решает проблемы механизма Большого взрыва, предотвращения гравитационной сингулярности, природы темной энергии и избегания роста энтропии. Циклическая космология объясняет накопление темной материи в виде черных дыр, а также раннее происхождение сверхмассивных черных дыр. Это позволяет просто вывести галактические соотношения типа Талли-Фишера. Предсказание циклической космологии о реликтовом фоне низкочастотных гравитационных волн, вызванных массовым слиянием черных дыр при сжатии Вселенной до минимального размера в десять световых лет, уже подтверждено: консорциум NANOGrav недавно обнаружил этот фон наногерцовых волн.
Книга рассчитана на широкого читателя, и ее основной текст почти не содержит формул. Для специалистов в Приложении II размещен обзор по математическим решениям циклической космологии. Этот обзор, а также части III и IV данной книги, базируются на научных работах Н. Горькавого, А. Василькова, Дж. Мазера и С. Тюльбашева:
1. Gorkavyi, N. “Origin and Acceleration of the Universe without Singularities and Dark Energy”. Bulletin of the American Astronomical Society. 2003, 35, #3.
http://www.aas.org/publications/baas/v3 ... 02/404.htm2. Gorkavyi N., Vasilkov A. “A repulsive force in the Einstein theory”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2016, 461 (3): 2929-2933.
https://doi.org/10.1093/mnras/stw15173. Gorkavyi N., Vasilkov A. “A modified Friedmann equation for a system with varying gravitational mass”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2018, 476 (1): 1384-1389.
https://doi.org/10.1093/mnras/sty3354. Gorkavyi, N., Vasilkov, A., Mather, J. A Possible Solution for the Cosmological Constant Problem. In Proceedings of the 2nd World Summit on Exploring the Dark Side of the Universe (EDSU2018) Eds: B. Vachon and P. Petroff, Point a Pitre, Guadeloupe, France, 25-29 June 2018,
https://pos.sissa.it/335/039/pdf ,
https://doi.org/10.22323/1.335.00395. Горькавый, Н.Н. и Тюльбашев, С.А. «Черные дыры и нейтронные звезды в осциллирующей Вселенной», Астрофизический бюллетень. 2021, т.76, N3, с.285-305.
https://www.sao.ru/Doc-k8/Science/Publi ... SPB285.pdf(Gorkavyi, N.N., Tyul'bashev, S.A. Black holes and neutron stars in an oscillating Universe. Astrophys. Bull., 2021, 76, 229-247.
https://doi.org/10.1134/S199034132103007X)
6. Gorkavyi, N. "Gravitational wave background discovered by NANOGrav as evidence of a cyclic universe". New Astronomy. 2021, 91: 101698.
https://doi.org/10.1016/j.newast.2021.1016987. Gorkavyi, N. “Accretion of Galaxies around Supermassive Black Holes and a Theoretical Model of the Tully-Fisher and M-Sigma Relations”. Galaxies. 2022, 10: 73.
https://doi.org/10.3390/galaxies10030073Результаты, которые легли в основу данной книги, опубликованы в рецензируемых журналах [2,3,5-7], и обсуждались на конференциях, например, Американского астрономического общества [1] и международных симпозиумах, например, «Exploring the Dark Side of the Universe» на французском острове Гваделупа в 2018 году [4], а также на семинарах в ИНАСАН, КрАО и Годдардском центре космических полетов НАСА. Популярному изложению теории циклической Вселенной посвящены две свежие статьи: Николай Горькавый «Вселенная, пульсирующая в черной дыре», «Наука и жизнь», декабрь 2022, с. 2-14; «Цикличность Большого взрыва», «Наука и жизнь», январь 2023, с. 2-11. Хороший обзор статьи [5] и эволюции черных дыр в циклической Вселенной дал на ютуб-канале QWERTY пулковский астроном Кирилл Масленников: "ЦИКЛИЧЕСКАЯ ВСЕЛЕННАЯ. Что будет после того, как вселенная сожмется?", 18 августа 2021, QWERTY,
https://www.youtube.com/watch?v=xWKj5yJRk74Хочу отметить, что я – твердый эйнштейнианец. Поэтому неэйнштейновские теории гравитации и космологические модели, включая квантовые, меня не интересуют, и я не собираюсь тратить время на их обсуждение. Квантовая гравитация оказалась ненужной для построения космологии и решения проблемы сингулярности. Это не означает, что квантовая гравитация не может быть построена. Вполне возможно, что такая теория будет создана и выявит новые, глубинные связи между бозонами Хиггса, гравитирующей материей и искривленным пространством-временем. Но все основные пружины динамики Вселенной могут быть объяснены в рамках теории гравитации Эйнштейна (и даже ньютоновской динамики с обобщением на конечность скорости распространения гравполя) и уже развитой теории квантов и атомов. Вселенная является не более квантовым объектом, чем Земля или Млечный Путь. Вероятнее всего, любые будущие углубленные теории гравитации не окажут существенного влияния на развиваемые ныне космологические модели Вселенной. Рецепт кипячения воды в чайнике не зависит от развития квантовой механики и от знания, что вода состоит из молекул.