А что если вакуум имеет плотность и массу

[Anti55]

А что если допустить, что сам вакуум имеет плотность и массу. Если вакуум - это размерная величина, в нем есть векторы объёма, почему он не может иметь массу? Вот вам и гипотетическая "темная материя", это более плотный вакуум сжатый гравитацией. И схлопнуться в бесконечную сингулярность черная дыра из-за этого не может. Плотность вакуума упирается в свой предел сжатия.

[Anton_Peplov]

Действительно, популярна гипотеза, что вакуум имеет ненулевую энергию (хотя точно этого никто не знает). Однако энергия вакуума не годится на роль темной материи. Хотя бы потому, что темная материя распределена по Вселенной очень неравномерно. В галактиках и скоплениях галактик ее много, а в межгалактическом пространстве - мало или совсем нет. Если бы темная материя была равномерно распределена по пространству, мир выглядел бы совсем иначе.

Энергия вакуума - подходящий кандидат на роль темной энергии (не материи). У которой совсем другие свойства: она равномерно распределена по пространству, ни к чему не тяготеет, а наоборот, расталкивает галактики, ускоряя расширение Вселенной. Впрочем, слышал звон о каких-то моделях, где темную материю и темную энергию пытаются объединить в одно целое - даже не представляю как.

[Anti55]

Да, действительно я с Вами согласен, у стандартной модели есть Темная материя и Темная энергия. Но мы же знаем, что в этой модели всё подогнали. Поняли что измерения не сходятся с формулами Эйнштейна и сделали два "костыля". Если вакуум имеет гипотетическую массу, ну просто предположим на минуту, и что он представляет собой нелинейную сжимаемую упругую среду, а не статичную пустоту с константной энергией, то Темная материя и Темная энергия объединяются автоматически через уравнение состояния этой среды. Нелинейная упругая среда в свободном состоянии работает как Тёмная энергия, а в локально сжатом — как Тёмная материя.

[EUgeneUS]

Anti55 в сообщении #1732122 писал(а):

Нелинейная упругая среда в свободном состоянии работает как Тёмная энергия, а в локально сжатом — как Тёмная материя.

Да ладно.
Вы, наверное, и уравнения состояние темной энергии и темной материи выведите из Ваших построений?

[wrest]

Anti55 в сообщении #1732122 писал(а):

Поняли что измерения не сходятся с формулами Эйнштейна

С которыми формулами?

[Dmitriy40]

Anti55 в сообщении #1732122 писал(а):

Поняли что измерения не сходятся с формулами Эйнштейна

Они не сходятся и с формулами Ньютона/Кеплера - совсем беда однако!

[Anton_Peplov]

Anti55
В самом деле, запишите, пожалуйста, уравнения, описывающие эту нелинейную упругую среду, и выведите из них уравнения состояния темной материи и темной энергии. Без уравнений обсуждать нечего.

[SergeyGubanov]

Anti55, так "среда" или "вакуум"?

[Anti55]

"Среда" и "вакуум" (SergeyGubanov) - это синонимы в моем контексте. С которыми формулами?(wrest ) Речь идет об уравнениях гравитационного поля Эйнштейна в их чистом виде. Чтобы формулы сходились сделали "добавки". Я думаю, что эти добавки — не новые мистические сущности, а упругий отклик самой вакуумной среды. По поводу уравнений (Anton_Peplov, EUgeneUS), ну хорошо. Только мне придется немного пояснить, что я имею в виду под упругостью вакуума. Что если вакуум состоит из частиц, настолько маленьких, что они не могут удерживать квант энергии. Назовем их вакуонами. Их размер меньше планковской длины. Но они имеют массу и эта масса в объеме может менять свою плотность. То есть материальная, физическая масса вытесняет определенный объем вакуума. Причем у поверхности объекта (предположим, планеты) эта плотность выше и чем дальше расстояние от планеты, тем плотность становиться меньше, пока окончательно не выравнивается с плотностью космоса. Кстати, градиентная плотность из этих частиц и порождает гравитацию. Это более понятно, чем геометрическое искривление пространства /времени у Эйнштейна. Я понимаю, сейчас начнутся отсылки к теориям эфира, но нет. С теориями эфира у меня ничего общего. В рамках предлагаемой скалярно-тензорной модели упругого субстрата (состоящего из дискретных элементов) состояние среды описывается тензором натяжений $\(S_{\mu \nu }\)$ и локальной плотностью$\(\rho _{S}\)$ Уравнение состояния упругого вакуума задается через эффективную массу флуктуаций с учетом предела плотности упаковки субатомных частиц $ \(\rho _{\max }\)$ $\(m_{\text{eff}} = m_0 \left( 1 + \alpha \frac{\Delta \rho_S}{\rho_{\max} - \rho_S} \right)\)$ Отсюда напрямую выводятся оба интересующих вас режима: Режим темной энергии и режим темной материи

[Anti55]

Рассмотрим метрику модели: ds^2 = -e^{2\Phi/c^2} c^2 dt^2 + e^{-2\Phi/c^2} dr^2 + r^2 (d\theta^2 + \sin^2\theta\,d\phi^2) В пределе слабого гравитационного поля, когда $\Phi \ll c^2$ разложим экспоненты в ряд Тейлора до линейных по $\Phi/c^2$ членов: $ e^{2\Phi/c^2} &\approx 1 + \frac{2\Phi}{c^2}, \\ e^{-2\Phi/c^2} &\approx 1 - \frac{2\Phi}{c^2}.$ Тогда метрика принимает приближённый вид: $ds^2 \approx -\left(1 + \frac{2\Phi}{c^2}\right) c^2 dt^2 + \left(1 - \frac{2\Phi}{c^2}\right) dr^2 + r^2 (d\theta^2 + \sin^2\theta\,d\phi^2).$ Для пробного тела в слабом поле радиальное ускорение $a_r$ определяется из геодезического уравнения. В данном приближении главный вклад даёт временная компонента метрики, и получаем:$a_r \approx -\nabla\Phi.$ Подставляя ньютоновский гравитационный потенциал $\Phi = -\dfrac{GM}{r}$ находим: $a_r = -\frac{GM}{r^2}.$ Таким образом, в пределе слабого поля модель воспроизводит ньютоновскую гравитацию и кеплеровские орбиты: $F = m a_r = -\frac{GMm}{r^2}.$

"Они не сходятся и с формулами Ньютона/Кеплера - совсем беда однако!" Dmitriy40

-- добавлено через 7 минут --

Уравнение движения пробного тела в поле среды: $ \frac{d^2 x^i}{dt^2} = -\Gamma^i_{00} c^2 - 2\Gamma^i_{0j} \frac{dx^j}{dt} - \Gamma^i_{jk} \frac{dx^j}{dt} \frac{dx^k}{dt}$ символы Кристоффеля $\Gamma$ вычисляются из метрики с компонентами $g_{00} = e^{2\Phi/c^2}, \quad g_{rr} = e^{-2\Phi/c^2}$ В слабом поле это сводится к $a = -\frac{GM}{r^2}$

[Someone]

Anti55 в сообщении #1732134 писал(а):

"Среда" и "вакуум" (SergeyGubanov) - это синонимы в моем контексте.

А в физике это совершенно разное. Нисколько не синонимы. Если уж Вы хотите говорить о физике, давайте правильно использовать физическую терминологию.

Anti55 в сообщении #1732134 писал(а):

Речь идет об уравнениях гравитационного поля Эйнштейна в их чистом виде. Чтобы формулы сходились сделали "добавки".

Уравнения гравитационного поля "в чистом виде" имеют вид "тензор Эйнштейна $=$ источнику".
В источник включаются все виды материи, включая физические поля (кроме гравитационного). Тёмная материя и тёмная энергия "добавляются" именно в источник таким же способом, как и все прочие виды материи. Никакой модификации уравнений Эйнштейна не происходит.
И, как Вам уже написали, проблема проявляется на уровне закона всемирного тяготения Ньютона: движение звёзд в большинстве галактик не соответствует закону Ньютона, а взаимно притягивающиеся галактики прочему-то ускоряют разлёт вместо того, чтобы замедлять его.

Anti55 в сообщении #1732152 писал(а):

"Они не сходятся и с формулами Ньютона/Кеплера - совсем беда однако!" Dmitriy40

Dmitriy40 совершенно прав: астрономические наблюдения движения звёзд и галактик не сходятся с законом всемирного тяготения Ньютона. А вот уравнения Эйнштейна в соответствующих условиях с этим законом прекрасно "сходятся". И, следовательно, точно так же, как закон Ньютона, с наблюдениями "не сходятся".
Вы что сказать-то хотели, воспроизводя вывод закона Ньютона в пределе слабого поля?

[Anti55]

"А в физике это совершенно разное" (Someone) ну хорошо, согласен) хотя в современной физике физический вакуум давно обладает свойствами среды. Но спасибо за замечание, буду разделять вакуум и среда.

"..движение звёзд в большинстве галактик не соответствует закону Ньютона, а взаимно притягивающиеся галактики прочему-то ускоряют разлёт вместо того, чтобы замедлять его." (Someone) Стоп, а где я говорил о модификации уравнения Эйнштейна? Я говорил, что добавили Темную материю и Темную энергию как "костыль".

"Dmitriy40 совершенно прав .... Вы что сказать-то хотели, воспроизводя вывод закона Ньютона в пределе слабого поля?" (Someone) и таки да, хочу. В моей модели гравитационное взаимодействие трактуется как следствие пространственных градиентов плотности среды. Гравитационное притяжение - это результат взаимодействия градиентной плотности на объект. На малых расстояниях это работает как закон Ньютона, на больших расстояниях классический закон Ньютона/Кеплера перестает работать. Вращение барионной материи повышает локальную плотность субстрата и упругий отклик среды меняет динамику. Поэтому на больших масштабах ньютоновское приближение перестаёт работать.

[Утундрий]

Anti55 в сообщении #1732073 писал(а):

Если вакуум - это размерная величина, в нем есть векторы объёма, почему он не может иметь массу?

Воистину. У каждого вакуума есть свой вектор объёма. Он у него под перьями.

[Anti55]

Воистину. У каждого вакуума есть свой вектор объёма. Он у него под перьями. (Утундрий ) ну да, смешно получилось. Я имел ввиду, что вакуум это трехмерное пространство. Уж простите меня глупого)

[wrest]

Anti55 в сообщении #1732162 писал(а):

Стоп, а где я говорил о модификации уравнения Эйнштейна?

Вот тут:

Anti55 в сообщении #1732122 писал(а):

Но мы же знаем, что в этой модели всё подогнали. Поняли что измерения не сходятся с формулами Эйнштейна и сделали два "костыля"

Anti55 в сообщении #1732134 писал(а):

Речь идет об уравнениях гравитационного поля Эйнштейна в их чистом виде. Чтобы формулы сходились сделали "добавки".