Эдвин Хаббл, Хальтон Арп и наши проблемы

Немного истории. На рубеже 19-20 столетий классическая физика переживает ряд "катастроф":

Ультрафиолетовая катастрофа. Согласно существовавшей теории излучения наша Вселенная должна была мгновенно остыть. Но не остывала.

Необъяснимый источник энергии Солнца и звёзд.

Необъяснимая энергия радиоактивного распада.

Необъяснимая красная граница фотоэффекта - зависимость фотоэффекта от длины волны и независимость от интенсивности облучения.

Необъяснимое движение без излучения электрона вокруг атомного ядра.

Вскоре, с развитием идей квантовой механики, все "необъяснимости" одна за другой начали получать объяснение. "Вскоре" - это по нашим сегодняшним меркам. Физики же в течение четверти века были дезориентированы и пребывали в состоянии растерянности.

А за эти четверть века произошли вот какие события:

1912 г. Хаббл открыл явление красного смещения - чем дальше галактика, тем больше смещено её излучение в красную сторону.

1916 г. Создана общая теория относительности (ОТО). Растерянными и дезориентированными физиками теория принята без сопротивления.

1922г. А.Фридман нашел нестационарное решение уравнения Эйнштейна, что означало "наша Вселенная расширяется". Эйнштейн испугался этого неожиданного решения и ввёл в своё уравнение так называемый "лямбда-член", который должен был вернуть Вселенной стационарность.

1929 г. Хаббл сформулировал закон зависимости расстояния до галактики от её красного смещения:

(r - расстояние, c - скорость света, H - постоянная Хаббла, z - красное смещение).

Относительно формулы (1) важно подчеркнуть следующее:

Хаббл установил взаимосвязь между расстоянием r и величиной красного смещения z на интервале расстояний 4·10¹⁹ ≤ r ≤ 4·10²⁰ км. Формула (1) была чисто эмпирической и никакой теоретической базы Хаббл под неё не подводил.

В настоящее время формулу (1) стали применять вплоть до расстояний 2·10²⁵ км. Это почти на пять порядков больше той области значений r, где формула опытно подтверждена. Кроме того, зависимость (1) теперь стали интерпретировать как свидетельство расширения Вселенной.

Таким образом, фактически совершена подмена содержания формулы (1) и сделано это под знаменем ОТО. И последствия такой подмены не замедлили сказаться. Первое - это то, что если что-то разлетается, то должна быть точка, с которой начался разлёт. Так возникла теория Большого Взрыва. Теория Большого Взрыва объяснила соотношение водорода и гелия в Космосе и предсказала существование "реликтового" излучения. Других проверяемых следствий ТБВ не имеет. Кстати, в настоящее время, с развитием представлений о структуре физического вакуума, реликтовое излучение стали истолковывать как белый шум вакуума.

1. Проблема плоской Вселенной Почему плотность материи во Вселенной столь близка к неустойчивой критической величине между бесконечным расширением и повторным сжатием в Большом хрусте?

По поводу последней (временно́й) проблемы хочется сразу же отметить - возраст Вселенной по Хабблу и возраст звёзд вопиюще не согласуются! Судите сами: возраст самых старых из известных астрономам звезд оценивается примерно 17-18 миллиардами лет (http://ufo.kulichki.com/astronomy_dn_020.htm). Возраст же Вселенной, определяемый по современному значению постоянной Хаббла, равен всего лишь 13,7 миллиардам лет. Да и то, со времени работы Хаббла значение постоянной подправили примерно в 8 раз. Хаббл считал, что она составляет около 500 км/с на мегапарсек. Современное значение 70-80 км/с на мегапарсек (http://physics.kgsu.ru/astronomia/NV/Fiz%20vakum.htm). А без этой "подправки" и вовсе концы с концами не сходились.

Каталог Арпа. Доктор Хальтон Кристиан Арп - живой классик астрономии и астрофизики. В начале своей научной деятельности Арп занимался поиском новых звёзд в галактике М31 (Туманность Андромеды) под руководством Эдвина Хаббла.

С 1957 года в течение 29 лет проводил исследования в Обсерваториях Маунт-Вильсон и Паломарской обсерватории. Работая в этих обсерваториях, Арп составил ставший классическим "Каталог пекулярных (особых) галактик" (http://en.wikipedia.org/wiki/Atlas_of_Peculiar_Galaxies). В нём собраны фотографии и описания 338 необычных галактик, среди которых много кратных и, что особенно важно, взаимодействующих, соединённых отчётливо видным перешейком. Такие галактики физически связаны и, следовательно, находятся от нас на одинаковом расстоянии. Вот они-то и явились могильщиками теории Большого Взрыва.

Для примера на рис. 1 показана спиральная Галактика NGC7603 (красное смещение z=0.029), связанная с соседней галактикой (красное смещение z=0.059) (http://www.haltonarp.com/articles/research_with_Fred). "Если судить по разнице их красных смещений, галактики должны быть на значительных расстояниях друг от друга. Cоседняя галактика должна находиться на 436 миллионов световых лет дальше. Сравнения ради - наша Галактика отстоит от ближайшей "соседки", галактики Андромеды М31 (NGC224), всего на 2,9 миллиона световых лет." (http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/8788.html)

Понятно, что вывод, следующий из красных смещений z=0.029 и z=0.059 на основании закона Хаббла, явно абсурдный. Столь отдалённые галактики взаимодействовать не могут. Полученный на основании (1) вывод может означать только одно: красное смещение z не является мерилом расстояния от наблюдателя до галактики (то есть красные смещения имеют какую-то другую, некосмологическую природу). Но отсюда следует вывод - закон Хаббла не является свидетельством расширения Вселенной. Тем самым исчезает основание для теории Большого Взрыва, а заодно исчезают и девять порождённых этой теорией проблем. Но, разумеется, возникает новая проблема - нужно объяснить природу красных смещений галактик и их скоплений.

В настоящее время есть несколько теорий, объясняющих некосмологическую природу красного смещения: аккреционная, гравитационная, теория старения, К-эффект. Состоятельна ли одна из названных теорий, или потребуется другое объяснение на основании более глубокого знания структуры вакуума, покажет время. Но до тех пор, пока господствует теория Большого взрыва, условия для выяснения истинной природы красного смещения будут отсутствовать. Цель данной статьи - обратить, наконец, всеобщее внимание на абсурдность ситуации, когда имеются неопровержимые опытные доказательства того, что закон Хаббла не характеризует расширение Вселенной (данные каталога Арпа), но все астрономические наблюдения упорно истолковываются через закон Хаббла, как для расширяющейся Вселенной. В результате этого, то и дело возникают тупиковые ситуации, разрешаемые искусственными приёмами. Если требуется, например, чтобы на каком-то отрезке времени расширение Вселенной шло медленнее, постулируется новая сущность - тёмная материя. Если на другом временном отрезке требуется, чтобы расширение шло быстрее, постулируется тёмная энергия.

Подводя итог вышесказанному, можно утверждать, что для описания Вселенной выбрана модель Большого Взрыва, не соответствующая реальности. Соответственно, чтобы описать Вселенную неадекватной моделью, потребовалось ввести фиктивные сущности - тёмную материю и тёмную энергию.

В отношении тёмной материи в настоящее время уже имеются опытные подтверждения фиктивности этого понятия. В 1999-2007 годах с помощью орбитального ультрафиолетового телескопа FUSE (http://lenta.ru/news/2007/10/18/fuse) были получены уникальные сведения. Проведенные в ультрафиолете "…наблюдения с помощью относительно небольшого космического телескопа FUSE привели к удивительному результату, противоречащему сложившимся представлениям - оказывается, значительную долю скрытой массы в окрестностях Галактики можно объяснить присутствием плохо обнаружимого, но весьма распространенного тепло-горячего компонента барионной составляющей Вселенной" (http://www.roscosmos.ru/main.php?id=149). То есть для нашей Галактики форма кривой вращения объясняется без введения гипотетической тёмной материи. Поскольку наша Галактика есть обычный типичный представитель галактик, то логично заключить, что аналогичная ситуация имеет место и для всех остальных галактик.

Что же касается тёмной энергии, то следует ожидать, что с привлечением к изучению Вселенной адекватной её модели, надобность в этой гипотетической сущности автоматически отпадёт.

1. Подготовлено проектом 'Астрогалактика'
2. Публикация проекта, 12 октября 2011 года
3. Автор статьи Л.М. Топтунова
для проекта 'Астрогалактика'