Тёмной энергия: решение проблемы

[ddweb]

С. С. Погосян (Армения) вырезано //photon

Тёмной энергия: решение проблемы

Невидимое познаётся с помощью видимого
ДАВИД АНАХТ
1. Что мы знаем и чего не знаем о Тёмной энергии.
О тёмной энергии написаны многочисленные специальные статьи и книги, делались различные попытки для объяснения и описания физической сущности этого явления (вакуум, квинтэссенция, фантомная энергия и т.д.), однако ни одной из этих теорий не удалось раскрыть сущность и микроструктуру этого физического феномена. В результате исследований открылись три основные свойства тёмной энергии:
1) Тёмная энергия однородна, равномерно распространена в пространстве. Она не группируется.
2) Не взаимодействует сколько-нибудь заметно посредством известных фундаментальных типов взаимодействия – за исключением гравитации. тёмная Энергия не излучает и не поглощает элементарные частицы.
3) Она наделена свойством отталкивания.
Вот всё, что известно об этой новой физической субстанции. Добавлю ещё самое главное: известно, что эта новая физическая субстанция не похожа ни на один известный нам до сегодняшнего дня вид материи. Однако учёные делают неудачные попытки объяснить эту тёмную материю по аналогии с физическими свойствами известных видов материи. Пожалуй, это является причиной того, что до сегодняшнего дня очень многое о тёмной материи остаётся действительно тёмным и непонятным.
1) Неизвестно, какую физическую сущность имеет тёмная энергия, каким видом материи она является?
2) Неизвестны её физические характеристики и, особенно, средняя плотность ρ, являются ли они переменными или постоянными?
3) Чем обусловлено главное физическое свойство материи – универсальное отталкивание (антигравитация)?
4) Какова микроструктура этой тёмной энергии?
5) Непонятны термодинамические свойства тёмной энергии.
6) Почему тёмная энергия не излучает и не поглощает элементарные частицы? Или, почему она однородно распределена в пространстве и не группируется?
Вот целый ряд вопросов, ответы на которые пока ещё неизвестны. Но все физики, которые занимаются проблемами тёмной энергии, понимают, что открытие её физической сущности будет настоящей революцией не только в космологии, но и в физике: “… признание факта существования тёмной энергии качественно изменило ситуацию в физике, указав на недостаточность наших знаний о микромире. Не будет преувеличением сказать, что выяснение физической природы тёмной энергии – это центральная проблема современного естествознания” :
Начнём с того, что все исследователи, какие бы разные подходы они ни имели, согласны в одном, что тёмная энергия обладает физическим свойством антигравитации (отталкивания). Это именно то, главное физическое свойство, благодаря которому тёмная энергия стала наблюдаемой в космических масштабах . И неудивительно, что все попытки объяснить физическую природу тёмной энергии основываются на гравитационной теории Эйнштейна - на физике Gc и на разных её модификациях, не выходя за рамки физики Gc и не делая скачка от гравитационной теории к единой (и симметричной) теории гравитации и антигравитации.
Думали ли когда-нибудь физики, почему уравнения электромагнитного поля предельно симметричны? Да потому, что они описывают и отражают две противоположные, но одновременно и единые, взаимообусловленные силы и взаимодействия. Совершенство теории Максвелла в этом. Вот почему Эйнштейн не был удовлетворён своим основным уравнением гравитационного поля
.
Оно не симметрично и не имеет статичного или стационарного решения. Чтобы получить такое решение, Эйнштейн в своём уравнении добавил член , где описывает антигравитацию, которая должна уравновесить гравитацию, и для обеспечения стационарности считается постоянной величиной, . Однако уравнения Эйнштейна гравитационного поля также не приобрели симметричного и идеального вида, не стали теорией, способной описать единство притяжения и отталкивания. С самого начала надо заметить, что, по моему глубокому убеждению, все исследования и теории (начиная с “инфляционных” сценариев и заканчивая теорией-ΛCDM, имеющей самое большое признание на сегодняшний день), которые так или иначе опираются на Gc-физику с постоянной , в корне неправильны, вообще ничего не отражают и принципиально не могут описать микроструктуру и физическую сущность тёмной энергии.
Это не голословное заявление, а вывод основанный на долголетних и глубоких исследованиях. Вместо того, чтобы заниматься неблагодарным делом - критиковать или отрицать разные объяснения тёмной энергии, представлю доводы Армонной теории или физической теории GchԱ. Для этого, сохраняя требования закономерностей эволюции физики или физической теории, начнем с того, на чем застопорился Эйнштейн. Исходя из принципа размерности представим в конечном виде его уравнение гравитационного поля,
или ,
где - кривизна пространства, а и - средние плотность массы и энергии, соответственно. Постоянные и уже накладывают одно существенное ограничение на переменные и ,
, ,
откуда следует, что переменные и не могут иметь нулевого значения - , и . Из этого строгого вывода следует, что если
1) , тогда или , тогда
2) тогда , тогда
То есть сущность кривизны пространства – это знак, он непосредственно связан и обусловлен сущностью и - их знаками. Это значит, что если физической причиной положительного искривления пространства является положительная гравитационная масса-энергия (положительный гравитационный заряд), то физической причиной отрицательного искривления пространства однозначно является отрицательная гравитационная масса (заряд)
или .
Мы просто развиваем последовательно первоначальные и правильные мысли Эйнштейна – гравитация эквивалентна кривизне пространства, кривизна пространства обусловлена плотностью массой/энергией материи. Просто в этом вопросе мы пытаемся избавиться от неопределённостей.
1) От одной неопределённости мы уже избавились - , и , и как следствие этого, мы уточнили, что отрицательная кривизна пространства, эквивалентная антигравитации и отталкиванию, однозначно обусловлена средней плотностью отрицательной гравитационной массы-энергии.
2) Вторая неопределённость, которая вытекает из уравнения Эйнштейна , это та, что и могут иметь бесконечные значения положительные или отрицательные… вот почему теория Эйнштейна (физика-Gc) не смогла описать локальные и конечные физические системы без граничных условий. Это свойство внесло в физику (и в космологию) проблему коллапса и антиколлапса, что, по утверждению Уиллера, вызвало самый большой кризис физики, который до сегодняшнего дня ещё не преодолен.
Для избавления от этой неопределённости, необходимо применить средства GchԱ–физики. С помощью постоянной Планка мы можем, с одной стороны, ограничить числовые значения переменных и :
, , .
Как мы видим, и получили предельные числовые значения:
, , .
Но мы не можем удовлетвориться только этим. С двух сторон – и снизу, и сверху, на физические переменные надо поставить ограничения.
Для ограничения параметров и с другой стороны надо уже применить Армонную постоянную Ա:
, ,
.
Итак, мы освободились от неопределённостей бесконечно больших и бесконечно малых числовых значений. Но и это ещё не всё; ведь определение минимальных и максимальных числовых значений параметров и предполагает, что мы имеем дело уже с конечными и локальным физическими системами – в своём предельно сжатом и предельно расширенном состояниях.
И поскольку эти два предельных состояния параметров и , а также параметры , которые лежат в их основе, выражаются постоянными GchԱ, значит эти неизменные и постоянные параметры описывают статичное или стационарное состояние этой системы.
3) Третья неопределённость, которая всегда мучила Эйнштейна, это то, что его уравнения гравитационного поля не способны были дать решения описывающего статичное или стационарное состояние. Даже искусственное или, как он сам говорит, физически не обоснованное введение постоянной в эти уравнения, все равно не помогли получить стабильную и стационарную космологическую модель. Почему? Потому что:
а) , которая отражала антигравитацию, считалась постоянной величиной, и, самое главное,
б) , которая имела размерность кривизны пространства , в этих уравнениях не имела соответствующего выражения для физической причины, для источника, вызывающего это искривление.
Мы уже прояснили выше, что причиной притяжения является средняя плотность положительной массы-энергии, а причиной отталкивания – средняя плотность отрицательной массы-энергии; значит, следуя правильным рассуждениям, что притяжение может уравновесить соответствующее отталкивание, мы можем составить правильное, симметричное и уравновешенное состояние для космологической модели:
1) или , где
2)
Вот это и есть уравнения, описывающие два статичных, или стационарных состояния нашей Вселенной в GchԱ-космологии. Сразу возникает вопрос, как описать переход от одного стационарного (статичного) состояния в другое, как описать процесс расширения или сжатия? Конечно, с помощью Армонной переменной , ведь все величины Планка, как мы уже показали выше, в скрытом виде содержат в себе числовое значение Армонной переменной ; следовательно, для описания динамики космологии - GchԱ, надо в космологическом уравнении подставить переменное значение , вместо постоянного значения Ա:
,
где .
Армонная переменная , возрастая от единицы до , описывает космологическое расширение, а уменьшаясь от до единицы –космологическое сжатие. Как мы видим, эти два процесса имеют конечные границы. Но интересно то, что как в стационарном состоянии, так и в переменном, космомодель предельно устойчива. В литературе часто встречается неверное мнение, согласно которому статичное (стационарное) и переменное состояния абсолютно независимы друг от друга. Они рассматриваются как отдельные процессы, и, вообще, игнорируется единство и даже взаимообусловленность этих противоположных состояний. В одном случае преувеличивается и абсолютизируется статичное, стационарное состояние, а в другом - переменное, не статичное, эволюционное, или деградационное состояние, не понимая, что в статичном и стационарном положении есть определённый момент движения и изменения, а в перемене, эволюции (или деградации и распаде) есть момент покоя, статичности или стационарности. Это очень хорошо понимал гениальный французский математик и мыслитель А. Пуанкаре: “В промежутках между этими скачками Вселенная остаётся неподвижной; различные моменты времени, в течение которого сохраняется это неизменное состояние Вселенной, очевидно, не могут быть отличными друг от друга. Мы приходим, таким образом, к прерывному течению времени, к атому времени”. Если бы это положение Пуанкаре имел Эйнштейн и все его последователи, то сегодня мы имели бы готовую космомодель, которая смогла бы описать и статичное и эволюционное состояния. Между тем все космомодели, имеющиеся на сегодняшний день, описывают или статичное, или эволюционное состояние, что и показывает неполноту этих теорий.
Наша космомодель (GchԱ-космология) описывает и статичное состояние нашей Вселенной и эволюцию, во время которой параметры нашей Вселенной изменяются пропорционально , , и . То есть, как и предвидел Пуанкаре, хронон - квант времени , и делая «скачок», переход от одного хронона к другому и изменяются по закону , .
Самое главное в том, что по сравнению с промежуток времени между двумя хрононами очень мал и не имеет физического смысла, и, следовательно, через каждый хронон времени наша Вселенная «скачкообразно» меняется, и до прихода следующего хронона остаётся неизменной, в статичном состоянии. Таким образом, изменяясь от одного статичного состояния и достигая следующего, статичного и стационарного состояния, наша Вселенная в течение этой эволюции раза делает «скачки» изменения, и столько же раз имеет состояния статичности и стационарности. Вот почему наша космологическая модель устойчива, стабильна как во время статичности, так и во время эволюции (изменения). Это критерий совершенства и симметричности нашего космологического уравнения.
Однако, и этим ещё не завершаются вопросы избавления от неопределённостей, которые беспокоили Эйнштейна.
4) Четвертая, и имеющая для физики, пожалуй, самое существенное значение неопределённость связана с решением проблемы плоского пространства. Ниже мы специально остановимся на понятии «плоского пространства», которое лежит в основе всех фундаментальных физических теорий. Но сейчас скажем, что ни Ньютон, ни Эйнштейн и его последователи не смогли дать объяснения плоскому пространству, его главному физическому свойству – инерции, ни физическому строению плоского пространства.
Между тем, плоское пространство имеет сложное физическое строение. Плоское пространство не пустота, не вакуум, не эфир, не без массы-энергии, и, как показывают космологические уравнения GchԱ-теории, плоское пространство - равновесное образование из положительной и отрицательной массы-энергии, которое никогда не нарушается, ни в статичном, ни в эволюционном состоянии. Правда, сумма масс положительной и отрицательной компонент, составляющих плоское пространство (внутреннюю структуру нашей Вселенной), равна нулю , сумма сил гравитации и антигравитации, вызванная этими компонентами, всегда равна нулю , , (а также , , , и так далее, кроме объёма и времени , последнее часто называют возрастом Вселенной). Однако это не означает, что плоское пространство нашей Вселенной пусто и что материя в нём отсутствует.
Тут, я считаю, нужно еще раз остановиться на проблеме конечности и ограниченности плоского пространства.
Обычно принято считать, что плоское пространство бесконечно и что радиус этого пространства бесконечен, следовательно, если пространство нашей Вселенной строго плоское, тогда наша Вселенная “открыта”, неограничена и т. д и т.п. Вот ещё одно заблуждение современной физики и космологии, которое следует из отсутствия представления о физической сущности и структуре плоского пространства.
Наша Вселенная не приближённо, а строго плоская, но это не мешает ей быть конечной и ограниченной физической системой.
, где .
Формула правильна, однако это не означает, что rtot=0, наоборот всегда . Как видно из нашего космологического уравнения, положительное искривление пространства, которое эквивалентно притяжению, вызванному положительной энергией-массой, уравновешивает, ограничивает, рифмует отрицательное искривление пространства – что эквивалентно отталкиванию, вызванному отрицательной компонентой – антигравитацией.
Верно и обратное – отрицательное искривление ограничивает, рифмует положительное искривление. И вследствие этого получается плоское пространство с конечными параметрами. Это можно показать схематически на рисунке

K y y
K

x
a b
-K -K

рис. а рис. б

а) на рисунке а. изображены по отдельности положительное и отрицательное искривления пространства вызванные положительной и отрицательной массой-энергией, которые друг с другом не соотносятся.
б) схематично изображена структура плоского пространства – отрезок ab показывает конечность и ограниченность плоского пространства, которая получается сопоставлением, единством и взаимодействием положительного и отрицательного искривлений.

* * *
Вернемся к вопросу о физической сущности тёмной энергии, хотя отнего, в сущности, мы и не удалялись. Нетрудно догадаться, что средняя плотность отрицательной энергии-массы , находящаяся в правой стороне нашего космологического уравнения, относится именно к тёмной энергии. Основным физическим свойством этой тёмной энергии является антигравитация – отталкивание, которое эквивалентно отрицательному искривлению пространства , настоящее место которого, как и предполагал Эйнштейн, находится в левой – геометрической стороне уравнения. Итак, я утверждаю, что так называемая тёмная энергия, обнаруженная в наблюдениях, является материей нашей Вселенной, которая обладает отрицательной гравитационной массой-энергией. Она всегда уравновешивает положительную компоненту нашей Вселенной – материю, обладающую положительной массой-энергией, совместно создавая плоское пространство структуры нашей Вселенной . Нет больше никакой квинтэссенции, никакого вакуума и никакой фантомной энергии.
Итак, избавившись от недоразумений и ошибочных мнений, с самого начала надо уточнить, что я понимаю под отрицательной массой или отрицательной гравитационной массой.
1) Надо чётко понять сначала, что для гравитационной массы
а) активная гравитационная масса и
б) пассивная гравитационная масса,
относительны и имеют смысл только в том случае, когда мы имеем дело с взаимодействиями гравитационных масс с разными размерами и величинами, например: . Масса нашей Земли по сравнению с гравитационной массой Солнца является пассивной гравитационной массой, а по отношению к Луне – активной гравитационной массой.
Однако, гравитационные массы (заряды) несвободных физических систем равны друг другу по абсолютной величине, нет большой и малой гравитационной массы (заряда). Все они обладают либо положительными, либо отрицательными гравитационными элементарными зарядами, то есть квантами положительной и отрицательной массы .
Следовательно, по отношению к несвободным физическим системам, не имеет смысла деление гравитационной массы на активную и пассивную, потому, что они обладают положительной и отрицательной элементарной массой (зарядом) одинаковой величины.
2) Второе; для избавления от экзотических свойств отрицательной массы, обнаруженных в исследованиях Г. Бонди и Р. Л. Форварда, необходимо считать, что физические системы с отрицательным гравитационным зарядом, имеют и нулевую инертную массу. И вообще, в природе не существует отрицательной инертной массы… следовательно исключаются ложные представления, связанные с отрицательной инертной массой.

[photon]

Тоже переезжаем