Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Тёмная энергия

Перевод Спросите Итана где взять массу, достаточную для мультивселенной?

21.01.2021 16:23:47 | Автор: admin

Так можно представить себе множество независимых вселенных, не объединённых причинно-следственными связями в вечно расширяющемся космическом океане. Идея мультивселенной появляется в результате изучения теории космической инфляции в квантовой вселенной, но доказать её тяжело.

Несмотря на все наши знания, касающиеся Большого взрыва, одной из величайших научных загадок остаётся вопрос появления Вселенной именно с такими свойствами, какие мы у неё наблюдаем. Нам понятно, как наша современная Вселенная развилась из более горячего, плотного и однородного состояния. Нам понятно, как это состояние возникло из более раннего периода космической инфляции. Но если зайти назад во времени достаточно далеко, в какой-то момент мы потеряем возможность измерять существовавшие тогда свойства или находить какие-либо следы ранних процессов. У нас остаются только уравнения и предположения. И одно из предсказаний, появившееся на основе теоретического изучения тех самых ранних времён то, что наша Вселенная представляет собой лишь одну из множества вселенных, составляющих в совокупности единую мультивселенную. Но откуда возьмутся масса и энергия для мультивселенной? Именно об этом спрашивает читатель:

Не пойму, как объяснить массу мультивселенной. Если она постоянно расщепляется на новые вселенные, то как же работает закон сохранения энергии? Это потому, что гравитация отрицательная энергия? Это потому, что расширение порождает новую энергию? Уверена, что упускаю какую-то элементарную вещь, но Откуда взять достаточно массы для такого количества вселенных?

Очень глубокий вопрос, и лучший ответ на него будет полон неожиданностей.


В мультивселенной могут появиться вселенные множества возможных типов. Некоторые из них подходят для жизни, как наша, а некоторые, возможно, и нет. В контексте расширяющейся вселенной существование мультивселенной неизбежно, однако понять её с точки зрения энергии довольно сложно.

Большинство людей, размышляя о мультивселенной, представляет себе огромное возможно, бесконечное количество вселенных, появившихся некоторое время назад. Наша Вселенная там всего лишь одна из многих. Более того, мы сами способны наблюдать лишь малую часть нашей Вселенной. Наблюдаемая часть Вселенной простирается от нашего местоположения на 46 млрд световых лет во всех направлениях.

На границе того, что мы видим, мы не замечаем ничего необычного. Но она существует благодаря ограниченности скорости света, и количеству времени, прошедшего с Большого взрыва в нашей Вселенной. Поэтому точно сказать, как далеко наша Вселенная простирается за пределы того, что мы видим, мы не в состоянии. Она может продолжаться и далее на огромные неизмеримые расстояния, может даже быть бесконечной во всех направлениях. Но она может оказаться и ограниченной, просто эта граница будет лежать за пределами нашего космического горизонта. Сколько бы мы ни ждали, объём космоса, доступный нашим исследованиям, всегда будет ограничен.


Концептуальное изображение наблюдаемой Вселенной в логарифмическом масштабе. За галактиками идут крупномасштабные структуры, а на самых окраинах горячая плотная плазма Большого взрыва. Граница существует только во времени. Сейчас она расположена в 46 млрд световых лет от нас.

К счастью, изучая то, что мы можем видеть, мы можем представить себе, что лежит за границами доступного. Хотя Вселенная расширяется, а все идущие в ней сигналы ограничены скоростью света, нам доступны несколько интересных вех, намекающих на то, что лежит на определённом расстоянии от нас. Мы существуем в настоящем, спустя 13,8 млрд лет после Большого взрыва. Мы живём во Вселенной, расширяющейся с измеримой скоростью порядка 70 км/с/Мпк. То есть, каждый мегапарсек (порядка 3,26 млн световых лет), разделяющий нас и другой объект, в среднем прибавляет к его скорости относительно нас около 70 км/с.

Мы можем многое сказать об этих космических ограничениях, учитывая всё, что известно нам об энергетическом содержании Вселенной. А именно 68% тёмной энергии, 27% тёмной материи, 4,9% обычной материи, 0,1% нейтрино и 0,01% фотонов (то есть, свет).
  • Мы никогда не сможем добраться до галактик, расположенных дальше 18 млрд световых лет от нас даже если вылетим к ним сегодня со скоростью света.
  • До объекта, расположенного в 46 млрд световых лет от нас сегодня дойдёт свет Большого взрыва так же как мы видим этот свет, исходящий из той точки таким, каким он был 13,8 млрд лет назад.
  • Объект, расположенный на расстоянии в 61 млрд световых лет от нас сегодня нам не виден, но когда свет от него дойдёт до нас, это будет самый дальний из наблюдаемых нами объектов.



Текущая (жёлтая) и будущая (голубая) области видимости наблюдаемой части Вселенной. Сегодня, спустя 13,8 млрд лет после Большого взрыва, нам видны объекты, расположенные не далее, чем в 46 млрд световых лет от нас поскольку именно с такого расстояния до нас дошёл свет, появившийся после Большого взрыва. В далёком будущем мы сможем видеть объекты, расположенные сегодня на расстоянии в 61 млрд световых лет от нас. В итоге, объём наблюдаемой Вселенной увеличится на 135% по сравнению с нынешним.

Таковы границы только наблюдаемой нами Вселенной. Мы не знаем, насколько далеко простирается остальная, ненаблюдаемая её часть, появившаяся после того же самого Большого взрыва. Но мы, конечно, можем налагать на неё ограничения. Если Вселенная каким-то образом замкнута на себя в виде петли, или повторяется ещё каким-либо образом то масштаб этого повторения больше той части, что мы видим сегодня. Если она не замкнута, ограничение на кривизну пространства (а она должна быть менее ~0,002% плотности энергии Вселенной) говорит о том, что Вселенная должна простираться на расстояние, по меньшей мере, в 400 раз большее видимой нами части во всех направлениях. То есть, её объём должен быть, по меньшей мере, в 64 млн раз больше объёма наблюдаемой нами Вселенной. И в принципе, Вселенная вообще может быть бесконечной.

Но, какой бы огромной ни была наша Вселенная, это не значит, что она такая одна. Даже если она бесконечна, могут существовать и другие вспомните, что у бесконечностей бывают разные мощности.

Главное в этом случае понять, откуда взялась физическая идея мультивселенной. Она появляется, если принять идею космической инфляции всерьёз. А это, в свою очередь, наилучшая на сегодняшний день теория и механизм, объясняющая, что было до Большого взрыва, как всё привело к нему и породило его.


Квантовые флуктуации, появляющиеся во время инфляции, растягиваются на всю Вселенную, и по окончанию инфляции становятся флуктуациями плотности вещества. Со временем это приводит к появлению крупномасштабных структур, а также флуктуаций температуры, наблюдаемых в реликтовом излучении. Подобные новые предсказания необходимы для демонстрации работоспособности механизма тонкой подстройки.

Пытаясь экстраполировать назад во времени процессы, имевшие место в начале Большого взрыва, на основе сегодняшних наблюдений, мы наталкиваемся на несколько загадочных явлений. Мы видим, что в любом направлении по Вселенной в среднем сохраняется одна и та же плотность материи и температура. При этом у удалённых друг от друга противоположных участков Вселенной не было времени на то, чтобы обмениваться информацией за всю известную историю. Мы видим, что общая плотность энергии и изначальная скорость расширения должны были быть одинаковыми в начале горячего Большого взрыва с точностью до 25 значащих цифр после запятой а этого Большой взрыв не объясняет. Мы не видим высокоэнергетических следов ранней Вселенной, существования которых можно было бы ожидать, если на ранних этапах её развития наблюдались бесконечно большие температуры и плотности.

Как это возможно? Отсюда и возникает идея космической инфляции: возможно, в истории Вселенной была фаза, предшествующая Большому взрыву. В этой фазе Вселенная была заполнена не частицами, античастицами, излучением и другими квантующимися формами энергии, как сегодня. Она была заполнена некоей энергией, напоминающей тёмную энергию энергией, присущей самому пространству-времени. В таком состоянии Вселенная неустанно расширяется с экспоненциальной скоростью. И только когда это расширение прекращается, энергия превращается в частицы, античастицы, и излучение происходит Большой взрыв.


Как космическая инфляция решает проблемы горизонта, отсутствия кривизны и монополей. Если сначала была инфляция, то наблюдаемая нами сегодня часть Вселенной возникла из состояния, в котором все части небольшого изначального региона были связаны между собой причинно-следственными связями. Инфляция расширила Вселенную так, что у неё везде оказались одинаковые свойства (вверху), её геометрия не отличается от плоской (в середине), а все существовавшие ранее реликты отдалились от нас из-за расширения (внизу).

Это одна из крупнейших идей сегодняшней космологии, и одна из наиболее успешных как в объяснении наблюдаемых нами явлений, так и в предсказании новых, которые мы позже смогли проверить. У Вселенной одинаковые свойства по всем направлениям потому, что она появилась из участка пространства, входившего когда-то в единый регион, растянутый инфляцией до огромных размеров. Баланс между плотностью энергии и пространственной кривизной имеется потому, что эти свойства определила динамика инфляции, заставив их находиться в балансе. А высокоэнергетических реликтов не осталось потому, что Вселенная никогда не доходила до произвольно высоких температур они были ограничены энергетическим масштабом инфляции.

Если инфляция была квантовым полем, она должна быть подвержена квантовым флуктуациям. А она неизбежно была таким полем, учитывая, что во Вселенной (вероятно) всё по своей природе фундаментально квантовое. Флуктуации энергии создают регионы с повышенной плотностью, из которых получаются галактики, а также регионы с пониженной плотностью, превращающиеся в космические войды. Инфляцию можно представить в виде шарика, катящегося с вершины очень плоского холма в низину. Из квантовых флуктуаций следует существование карманов инфляционной Вселенной, в которых инфляция заканчивается раньше, чем в других местах. А ещё должны быть места, в которых инфляция не закончилась и сегодня.


Вверху: инфляция заканчивается, когда шарик скатывается в низину.
В середине: поле инфляции квантовое, умеет растягиваться во времени и принимает разные значения в разных участках расширяющегося пространства.
Внизу: во многих регионах (фиолетовый, красный, голубой) инфляция подъодит к концу, а в других (зелёный, синий) она продолжается возможно, бесконечно.


Когда инфляция заканчивается, происходит горячий Большой взрыв и новый шанс на появление вселенной, похожей на нашу. Неважно, где или когда это происходит, и неважно, продолжается ли инфляция в окружающих регионах. О множестве этих вселенных мы много не знаем, даже в теории. Но если инфляционная теория верна, и законы физики в процессе инфляции продолжают работать, тогда существование этих вселенных неизбежно. Отсюда и появляется идея мультивселенной с чисто физической точки зрения, без отсылок к философии, интерпретациям квантовой механики или к Вселенной, какой она была до начала инфляции.

Отсюда и возникает идея о Вселенной, появившейся из ничего. Если под ничем понимать пустое пространство, появившееся во время инфляции, то оно породит не только такую вселенную, как наша, но и огромное (а возможно, и бесконечное) количество других независимых вселенных. Каждая из них будет заполнена собственными частицами, античастицами, излучением и другими разрешёнными формами энергии.

Но, несмотря на всю эту замечательную историю, вас всё равно может беспокоить вопрос откуда берётся энергия для всего этого?


После того, как атомы Вселенной стали нейтральными, фотоны перестали на них рассеиваться. Теперь они испытывают красное смещение, с расширением Вселенной их становится меньше на единицу объёма, и они продолжают терять энергию. Мы, конечно, могли бы изобрести определение энергии, которая сохраняется в этом случае. Но на самом деле энергия в расширяющейся Вселенной не сохраняется.

Вот, с какого момента процессы начинают противоречить нашей интуиции. Вы, конечно, слышали о законе сохранения энергии что энергию нельзя создать или уничтожить, и что она может лишь переходить из одной формы в другую. Это так для любого события во Вселенной будь до взаимодействие, преобразование, или любое физическое явление, происходящее в определённом месте в определённый момент времени. Таким событием может быть столкновение двух частиц, попадание света на поверхность, встреча двух наблюдателей в одном месте. Насколько нам известно, во всех событиях, когда-либо происходивших во Вселенной, энергия сохранялась.

Но во всей Вселенной целиком, и во всём пространстве-времени, энергия не всегда сохраняется или даже точно определена. Энергию можно чётко определить в статичном пространстве-времени не изменяющемся от одного момента времени до другого. Примером такого пространства могут служить окрестности чёрной дыры. Его свойства не меняются, пока чёрная дыра не меняет массу. Однако расширяющаяся или сжимающаяся вселенная со временем меняется. С ростом пространства энергия различных компонентов меняется различным образом, поддаваясь при этом количественному определению.


Если плотность материи и энергии в расширяющейся вселенной уменьшаются из-за увеличения её объёма, тёмная энергия это форма энергии, присущая самому пространству. В расширяющейся вселенной создаётся новое пространство, при этом плотность тёмной энергии остаётся постоянной.

Как нормальная, так и тёмная материя состоят из частиц у них есть определённая масса, они занимают определённый объём. С расширением Вселенной количество частиц не меняется, а объём растёт, но общая энергия остаётся постоянной.

Излучение ведёт себя по-другому. Энергия световых волн определяется их длиной. Чем меньше длина, тем выше энергия, и наоборот. С расширением Вселенной количество квантов излучения не меняется, но длины волн растягиваются, из-за чего каждый квант теряет свою энергию. С течением времени и увеличением объёма общая энергия падает.

Тёмная энергия тоже ведёт себя по-своему. Это энергия, присущая самой ткани пространства. Её значение сегодня крайне мало, но во время инфляции оно было огромным. С расширением пространства плотность энергии не меняется, а объём растёт. Общая энергия Вселенной со временем увеличивается, поскольку она считается, как плотность энергии, помноженная на объём.


Мы привыкли к наличию положительного давления внутри разных объектов. Тёмная энергия в этом случае контринтуитивна, поскольку её давление отрицательно, но при этом она всё равно заставляет ткань пространства расширяться.

Многим это не нравится, но на самом деле во Вселенной, пространство которой расширяется или сужается со временем, энергия не сохраняется, и даже не определяется точно. Можно заставить её сохраняться, постулировав глобальное определение энергии, в котором вы выделяете часть Вселенной и требуете, чтобы в её границах энергия сохранялась. Это можно сделать, только введя ещё одно определение работы, совершаемой над прочерченной вами границей при расширении Вселенной. Излучение совершает положительную работу, теряя энергию. Тёмная энергия (энергия инфляции) совершает отрицательную работу, повышая общую энергию.

При всей привлекательности такой подход нельзя назвать надёжным. Мы можем выбрать его волевым решением, только для того, чтобы удовлетворить свои представления о необходимости сохранения энергии. Но на самом деле закон сохранения работает только в определённом месте пространства, а не для всей расширяющейся Вселенной. Вы могли слышать такое выражение: бесплатных обедов не бывает. На Земле, может, и не бывает, но к расширяющейся Вселенной это не применимо. Если идеи насчёт инфляции и мультивселенной верны, то, возможно, вся Вселенная это гигантский бесплатный обед. В наше трудное время можно быть благодарным хотя бы этому факту.
Подробнее..

Перевод Спросите Итана космологическая постоянная Эйнштейна и тёмная энергия это одно и то же?

30.01.2021 18:12:04 | Автор: admin

В отдалённом будущем Вселенную могут ожидать различные варианты судеб, но если тёмная энергия и правда постоянная а об этом свидетельствуют все данные то её развитие продолжит идти по красной кривой. Эта кривая приведёт Вселенную к варианту тепловой смерти. Однако тёмная энергия не обязательно должна быть космологической постоянной.

Одна из самых загадочных составляющих Вселенной тёмная энергия. Честно говоря, её вообще не должно было быть. Раньше мы довольно логично предполагали, что Вселенная сбалансирована, и что её расширению противодействуют силы гравитации, действующие на всё, что в ней есть. Если гравитация выиграет, Вселенная снова сколлапсирует. Если выиграет расширение, всё разлетится в небытие. Однако сделанные после 1990 года наблюдения говорят о том, что расширение не просто выигрывает удалённые галактики удаляются от нас со всё возрастающей скоростью. Однако можно ли назвать это новой идеей, или же это просто воскрешение того, что Эйнштейн назвал когда-то своей величайшей ошибкой: космологической постоянной ? Такой вопрос задаёт наш читатель:

Космологическая постоянная Эйнштейна и тёмная энергия это одно и то же? Почему со временем термин тёмная энергия заменил изначальный термин космологическая постоянная? Идентичны ли они, или нет, и почему?


Тут есть несколько вопросов. Давайте вернёмся назад, к изначальной идее Эйнштейна, космологической постоянной.


Сегодня мы знаем, что значительная часть галактик, отличных от Млечного Пути, имеют спиралевидную форму. Все спиральные туманности, которые мы изучали с 1920-х годов, представляют собой другие галактики. Однако во времена Эйнштейна это было далеко не очевидно.

Необходимо помнить, что когда Эйнштейн работал над теорией гравитации, которая должна была заменить и вытеснить закон всемирного тяготения Ньютона, нам мало что было известно о Вселенной. Конечно, астрономия существовала уже тысячи лет, и телескопы были в ходу значительную часть этого срока. Мы измеряли звёзды, кометы, астероиды, туманности. Мы видели рождение новых и сверхновых. Мы открывали переменные звёзды и атомы. Мы обнаруживали интересные структуры в небе спиральные и эллиптические.

Но мы не знали, что эти спирали и эллипсы были самостоятельными галактиками. Эта идея была лишь второй по популярности; лидировало мнение о том, что это некие сущности (возможно, формирующиеся звёзды), находящиеся внутри Млечного Пути, который представлял собой всю вселенную. Эйнштейн искал такую теорию гравитации, которую можно было бы применить ко всему сущему включая и всю известную Вселенную.

image
Гравитационное поведение Земли вблизи Солнца лучше объясняется не наличием невидимого гравитационного притяжения, а свободным падением Земли в искривлённом Солнцем пространстве. Кратчайшее расстояние между двумя точками не прямая линия, а геодезическая кривая линия, определяемая гравитационной деформацией пространства-времени.

Проблема стала очевидной, когда Эйнштейну удалось сформулировать своё величайшее достижение: общую теорию относительности (ОТО). Вместо того, чтобы полагаться на массы, бесконечно быстро воздействующие друг на друга на бесконечных расстояниях, Эйнштейн представил совершенно другую концепцию. Во-первых, поскольку пространство и время были не абсолютными, а относительными для каждого из наблюдателей, теория должна была делать идентичные предсказания для всех наблюдателей: как говорят физики, быть "релятивистски инвариантной". А это означало, что отдельные понятия пространства и времени необходимо было сплести в единую четырёхмерную ткань пространства-времени. Гравитационные эффекты уже распространялись не с бесконечной скоростью, а ограничились скоростью гравитации, которая, по теории Эйнштейна, равняется скорости света.

Ключевым прорывом Эйнштейна стала замена притягивающих друг друга масс на искривление пространства-времени, действующее как на материю, так и на энергию. Искривлённое пространство-время диктовало материи и энергии, как им нужно двигаться. А материя и энергия в каждый момент времени говорят пространству, как ему изгибаться. И так они воздействуют друг на друга после каждого сдвига материи и энергии немного меняется кривизна пространства. Их изменениями управляют уравнения общей теории относительности.


Анимация реакции пространства-времени на движущуюся в нём массу. Она позволяет представить себе пространство-время не как двумерную ткань, а как реальный объект. Трёхмерное пространство искривляется из-за наличия и свойств материи и энергии. Движение нескольких масс вокруг друг друга вызывает гравитационные волны.

Если бы Эйнштейн на этом и остановился, он бы запустил космическую революцию. С одной стороны (так сказать, с одной стороны знака равенства в уравнении) вся материя и энергия Вселенной. С другой стороны кривизна пространства-времени. На этом всё должно заканчиваться предсказания уравнения должны говорить о том, что произойдёт в будущем.

И когда Эйнштейн решал эти уравнения для большого расстояния от небольшой массы, он получал закон всемирного тяготения Ньютона. Но при приближении к массе начинали вылезать поправки как объяснявшие до того необъяснимые отклонения орбиты Меркурия, так и предсказывавшие, что свет звёзд, проходящий мимо Солнца, должен отклоняться от прямой. Именно так впервые общую теорию относительности и подтвердили на практике.

Однако в другой ситуации возникла ещё одна проблема. Если предположить, что Вселенная равномерно заполнена материей, то из уравнений получается, что она нестабильна. Если она начала существовать в статичном пространстве-времени, то должна схлопнуться. Для исправления ситуации Эйнштейн изобрёл космологическую постоянную.


Если Вселенная не расширяется, её можно заполнить стационарной материей любого вида, но она всегда будет схлопываться в чёрную дыру. В контексте гравитации Эйнштейна такая Вселенная нестабильна, и должна расширяться.

Нужно понять, откуда берётся идея космологической постоянной. В математике есть мощнейший инструмент, повсеместно использующийся и в физике: дифференциальное уравнение. Это может быть что-то настолько простое, как закон Ньютона F = ma. Подобное уравнение просто объясняет, как некие величины поведут себя в следующий момент. После того, как этот момент прошёл, их можно подставить в то же уравнение, и оно снова предскажет, что произойдёт с ними в следующий момент.

Дифференциальное уравнение, к примеру, может рассказать, что случится с шаром, катящимся с холма. Оно говорит, какой у него будет путь, как он будет ускоряться, как его местоположение будет меняться во времени. Решая дифференциальное уравнение, описывающее движение шара, катящегося с холма, вы сможете точно построить его траекторию.

Дифференциальное уравнение скажет вам почти всё, что вам захочется узнать о шаре, катящемся с холма. Но оно не может сказать вам одного: насколько высоко находится холм. Вы не знаете, расположен ли этот холм на горном плато, заканчивается ли он на уровне моря, или в кратере потухшего вулкана. Одинаковые холмы, расположенные на разных высотах, будут описываться одним и тем же дифференциальным уравнением.


Шар, едва балансирующий на вершине холма, являет пример нестабильного равновесия. Гораздо стабильнее для шара быть где-нибудь в низине. Но какое значение высоты этой низины ноль, положительное или отрицательное? Математика качения шара с холма будет идентичной вплоть до константы, обозначающей эту высоту.

Похожая проблема возникает в матанализе, когда вы впервые учитесь брать неопределённый интеграл печально известная плюс константа, которую нужно добавлять в конце. Конечно, ОТО это не одно дифференциальное уравнение, а матрица из 16 дифференциальных уравнений, 10 из которых друг от друга не зависят. Но к каждому из них можно определённым образом добавить константу она и стала известной, как космологическая постоянная. Возможно, вы удивитесь, но это единственное, что можно прибавить к ОТО без фундаментального изменения сути теории (кроме ещё одной формы материи или энергии).

НО Эйнштейн добавил к своей теории космологическую постоянную не потому, что это можно было сделать, но потому, что с его точки зрения это было предпочтительнее. Без добавления константы его уравнения говорили, что Вселенная должна расширяться или сжиматься, но ничего подобного заметно не было. И вместо того, чтобы поверить уравнениям, Эйнштейн ввёл в них константу, чтобы исправить казавшуюся сломанной ситуацию. Прислушайся он к уравнениям, он предсказал бы расширение Вселенной. Вместо этого работы других учёных опровергли выбор Эйнштейна, а он сам отказался от космологической постоянной только в 1930-х годах, когда расширение Вселенной подтвердили наблюдения.


В процессе расширения Вселенной обычная и тёмная материи, а также излучение, становятся менее плотными. Однако тёмная энергия и энергия поля во время инфляции присущи самому пространству. Поэтому плотность тёмной энергии остаётся постоянной.

Проблема в том, что космологическая постоянная не похожа на известные нам формы энергии. Возьмём материю во Вселенной присутствует постоянное количество её частиц. С расширением Вселенной оно не меняется, поэтому её плотность падает. Если взять излучение, то там не только количество квантов постоянно, но и излучение, путешествуя по расширяющейся Вселенной, растягивается с точки зрения наблюдателя, который его когда-нибудь уловит. Плотность его падает, а каждый квант со временем ещё и теряет энергию.

Но космологическая постоянная это постоянная форма энергии, присущая самому пространству. Это как если бы поверхность Земли была не на уровне моря, а приподнялась бы на несколько метров. Да, эту новую высоту можно было бы просто назвать уровнем моря, но со Вселенной так не получится. Нет способа узнать величину значения космологической постоянной мы просто предположили, что она нулевая. Но это не обязательно она может иметь любое значение, положительное, отрицательное, или нулевое.


Различные компоненты и вклады в плотность энергии Вселенной, и их относительное доминирование. Излучение доминировало над материей в первые 9000 лет, потом стала доминировать материя, а затем вперёд вышла космологическая постоянная. Всех остальных составляющих слишком мало. Однако тёмная энергия может оказаться не эквивалентной космологической постоянной.

Экстраполируя назад по времени, к более ранней, горячей, плотной и мелкой Вселенной, мы можем и не заметить космологической постоянной. На ранних этапах её значительно превосходили материя и излучение. Только после того, как Вселенная расширилась и охладилась, плотность материи и энергии упали достаточно для того, чтобы космологическая постоянная смогла проявиться.

Это если она вообще существует.

Тёмная энергия может оказаться космологической постоянной. И, действительно, учитывая все сегодняшние наблюдения, кажется, что так и есть изменение скорости расширения Вселенной со временем проходит так, как диктует космологическая постоянная. Однако тут есть свои погрешности, поэтому тёмная энергия может со временем, в принципе:
  • увеличиваться или уменьшаться,
  • менять плотность энергии,
  • развиваться каким-то новым сложным способом.


Хотя у нас есть ограничения на значения величин тёмной энергии за последние 6 млрд лет, мы не можем с абсолютной точностью назвать её постоянной.


Плотность материи, излучения и тёмной энергии хорошо известны. Однако для тёмной энергии в уравнениях всё ещё остаётся много пространства для манёвра. Она может оказаться постоянной, но может и меняться со временем.

Нам, конечно, хотелось бы знать, постоянная она или нет. И мы будем выяснять это, как обычно делается в науке улучшая наблюдения и проводя их последовательно. Ключом к этому служат большие наборы данных, а также зондирование Вселенной в широком спектре расстояний. Ведь все мельчайшие подробности изменения скорости расширения Вселенной по времени нам помогает выяснять то, как менялся свет, путешествующий через Вселенную. Если тёмная энергия будет точно равняться космологической постоянной, то её развитие будет следовать определённой кривой. Если нет то другой, и мы сможем это увидеть.

К концу 2020-х годов у нас будет огромный и сложный наземный комплекс для наблюдения за Вселенной. Всё благодаря обсерватории им. Веры Рубин, которая превзойдёт достижения всех существующих инструментов таких, как Pan-STARRS и Слоановский обзор неба. У нас будет огромный набор космических наблюдений благодаря европейской обсерватории Евклид и телескопу Нэнси Роман от НАСА они смогут увидеть в 50 раз больше подробностей, чем видит телескоп Хаббла. Все эти новые данные помогут нам определить, действительно ли тёмная энергия идентична тому, что предсказывает космологическая постоянная, и изменяется ли она во времени.


Вместо того чтобы добавлять в уравнение космологическую постоянную, сегодня тёмную энергию считают ещё одним энергетическим компонентом расширяющейся Вселенной. В такой обобщённой форме уравнение явно показывает невозможность существования статичной Вселенной, а также помогает увидеть разницу между добавлением космологической постоянной и включением в уравнение обобщённой формы тёмной энергии.

Существует большое искушение иногда и я этим грешу объединить два этих понятия и считать, что тёмная энергия это просто космологическая постоянная. Понятно, почему так хочется сделать космологическая постоянная уже является частью ОТО, и её не нужно отдельно объяснять. Более того, мы не знаем, как подсчитывать нулевую энергию пустого пространства в квантовой теории поля, а она вносит точно такой же вклад во Вселенную, как и космологическая постоянная. Наконец, все наши наблюдения соответствуют тому, что тёмная энергия является космологической постоянной, и ничего больше усложнять не нужно.

Однако именно из этого следует чрезвычайная важность новых измерений. Если бы мы не озаботились тщательным и точным измерением Вселенной, мы бы так и не открыли теорию относительности. Мы бы не обнаружили квантовую физику, не провели бы большую часть исследований, заслуживших нобелевские премии и продвинувшие нас в XX и XXI веках. Через 10 лет у нас будут данные, которые помогут определить, отличается ли тёмная энергия от космологической постоянной с погрешностью в 1%.


Слева вверху область видимости телескопа Хаббл сегодня. Сравните с областью, которую сможет увидеть телескоп Нэнси роман (бывший WFIRST) причём с таким же разрешением и за такое же время. Такое широкое поле зрения позволит нам собрать данные по большему количеству удалённых сверхновых, чем мы когда-либо собирали. Мы сможем проводить глубокие и широкие наблюдения за галактиками на огромных масштабах. Если тёмная энергия отличается от космологической постоянной хотя бы на 1%, мы узнаем об этом через десять лет.

Космологическая постоянная может оказаться идентичной тёмной энергии, но это не обязательно. И даже если они окажутся одним и тем же, нам всё равно захочется понять, почему космологическая постоянная ведёт себя так, а не иначе. В наступившем 2021 году важно помнить, что ответы на самые глубокие наши космические вопросы можно разглядеть на лице Вселенной. Единственный способ получить их обратиться к самой физической реальности.
Подробнее..

Перевод Новые данные о движении звёзд усложнили жизнь астрономам

31.01.2021 18:12:32 | Автор: admin

Вселенная, судя по всему, расширяется быстрее, чем должна. И никто не знает, почему а новые сверхточные измерения расстояний только усугубили эту проблему.



Кликабельно

3 декабря у человечества вдруг оказалась на руках информация, которую мы хотели получить с незапамятных времён: точное расстояние до звёзд.

Вводите название звезды или её местоположение, и через секунду получаете ответ, сказал Бэрри Мэдор, космолог из Чикагского университета и Обсерваторий Карнеги, во время видеозвонка. В общем он умолк.

Мы просто завалены этими данными, сказала Венди Фридман, космолог из тех же университетов, жена и коллега Мэдора.

Невозможно преувеличить мой восторг по этому поводу, сказал по телефону Адам Рисс из университета Джонса Хопкинса, получивший в 2011 году нобелевскую премию за участие в открытии тёмной энергии. Давайте я переключусь на видео, чтобы показать вам, что меня так восхитило? Мы перешли в Zoom, чтобы он смог поделиться своим экраном, где расположились красивые графики, описывающие новые данные по местоположениям звёзд.

Эти данные собрал космический аппарат Гайя европейского космического агентства. Последние шесть лет он с насеста высотой в полтора миллиона километров без перерыва глазел на звёзды. Телескоп измерил параллаксы 1,3 млрд звёзд крохотные изменения видимых положений звёзд, выдающие расстояние до них. Параллаксы с Гайи самые точные измерения расстояний за всю историю, сказал Джо Бови, астрофизик из Торонтского университета.

А что самое приятное для космологов, в новый каталог Гайи входят особые звёзды, расстояния до которых служат мерилом для всех остальных, более далёких расстояний. Поэтому новые данные мгновенно обострили крупнейшую проблему современной космологии: неожиданно быстрое расширение Вселенной, хаббловскую напряжённость [Hubble tension].

Напряжённость состоит в следующем: на основе известных составляющих Вселенной и управляющих ею уравнений получается, что она должна расширяться со скоростью в 67 км в секунду на мегапарсек то есть, с каждым дополнительным мегапарсеком между нами и галактикой она должна разлетаться от нас на 67 км быстрее. Однако реальные измерения постоянно превосходят это значение. Галактики разлетаются слишком быстро. Это расхождение наводит на волнующую мысль о том, что в космосе должен быть какой-то неизвестный нам ускоряющий фактор.

Было бы невероятно здорово обнаружить новую физику, сказала Фридман. Я втайне надеюсь, что на этом основании можно сделать открытие. Но нам нужно убедиться, что мы правы. Перед тем, как недвусмысленно заявить об этом, нужно проделать много работы.

В эту работу входит уменьшение возможных источников ошибок в измерениях скорости расширения. Крупнейшим из таких источников было расстояние до ближайших к нам звёзд и это расстояние уточнили новые данные о параллаксе.

В опубликованной в журнале The Astrophysical Journal работе команда Рисса использовала новые данные, чтобы уточнить скорость расширения. Они получили 73,2 км в секунду на мегапарсек, что соответствует их предыдущим оценкам, только теперь погрешность уменьшилась до 1,8%. Это лишь укрепляет расхождение с предсказанной величиной скорости, 67.

Фридман и Мэдор скоро планируют опубликовать собственное новое и улучшенное измерение этой величины. Они тоже считают, что новые данные лишь укрепят, но не изменят их измерений, которые, хоть и были меньше, чем у Рисса и других групп, но всё равно превосходили предсказание.

С момента запуска Гайи в декабре 2013 года она выпустила два массивных набора данных, произведших революцию в понимании ближайших к нам частей космоса. Однако предыдущие измерения параллакса Гайи разочаровали всех. Когда мы посмотрели на первый выпуск данных в 2016 году, нам хотелось плакать, сказала Фридман.

Непредвиденная проблема


Если бы параллаксы было легче измерять, революция Коперника могла бы случиться и ранее.

В XVI веке Коперник предположил, что Земля вращается вокруг Солнца [такие предположения высказывались и задолго до него, однако в Европе общепринятой считалась геоцентрическая система]. Однако уже тогда астрономы знали о параллаксе. Если Коперник был прав, и Земля движется, то они ожидали увидеть смещение позиций звёзд на небе так же, как видимый вами фонарный столб смещается относительно далёких холмов сзади него, когда вы переходите улицу. Астроном Тихо Браге не обнаружил подобных сдвигов, и заключил, что Земля не движется.

И всё-таки, она движется, а звёзды сдвигаются, хотя и очень мало, поскольку расположены они очень далеко от нас.

Только в 1838 году немецкий астроном Фридрих Вильгельм Бессель смог обнаружить звёздный параллакс. Измеряя угловой сдвиг звёздной системы 61 Лебедя по отношению к окружающим звёздам, Бессель заключил, что она расположена на расстоянии в 10,3 светового года от нас [по образному выражению его современников, впервые лот, заброшенный в глубины мироздания, достиг дна / прим. пер.]. И его измерения отличались от истины всего на 10% новые измерения Гайи говорят, что две звезды этой системы располагаются на расстоянии в 11,4030 и 11,4026 световых года от нас, плюс-минус пару тысячных долей.

Система 61 Лебедя находится чрезвычайно близко к нам. Более типичные звёзды Млечного Пути сдвигаются лишь на сотые доли угловой секунды это в сто раз меньше пикселя у современной камеры телескопа. Для определения их движения требуется специализированное сверхстабильное оборудование. Гайю специально разрабатывали для этой цели, но когда телескоп включили, то столкнулись с непредвиденной проблемой.

Телескоп работает благодаря тому, что смотрит в срезу двух направлениях, и отслеживает угловую разницу между звёздами в двух областях видимости, пояснил Леннарт Линдерген, один из авторов проекта Гайя в 1993 году, и руководитель команды, анализирующей новые данные по параллаксу. Для точного измерения параллакса требуется, чтобы угол между двумя областями зрения оставался постоянным. Но в начале работы миссии учёные обнаружили, что это не так. Телескоп слегка изгибался, вращаясь по отношению к Солнцу, из-за чего в его движения вкрадывались колебания, имитировавшие параллакс. Что ещё хуже, этот сдвиг сложным образом зависел от местоположения объектов, их цвета и яркости.

Однако по мере набора данных учёные обнаружили, что проще будет отделить ложный параллакс от реального. Линдегрен с коллегами смогли удалить большую часть колебаний телескопа из новых данных, а также вывели формулу, с помощью которой исследователи могут корректировать изменения параллакса в зависимости от местоположения, цвета и яркости звезды.

Взбираясь по лестнице


Вооружившись новыми данными, Рисс, Фридман и Мэдор с командами смогли пересчитать скорость расширения Вселенной. В общих чертах, чтобы измерить скорость расширения, нужно понять, насколько далеко от нас находятся удалённые галактики, и как быстро они от нас удаляются. Измерить скорость просто, а расстояния сложно.

Самые точные измерения полагаются на сложные "лестницы космических расстояний". За первую ступень отвечают стандартные свечи звёзды, внутри и снаружи нашей Галактики с хорошо определённой яркостью, находящиеся достаточно близко от нас, чтобы их параллакс можно было измерить а это единственный способ измерить расстояние до объекта, не приближаясь к нему. Затем астрономы сравнивают яркость этих стандартных свечей с яркостью более тусклых, расположенных в близлежащих галактиках, чтобы рассчитать расстояние до них. Это вторая ступень лестницы. Зная расстояние до галактик, выбранных потому, что в них есть редкие и яркие взрывы сверхновых типа Iа, астрономы могут измерить относительные расстояния до расположенных ещё дальше галактик, где тоже есть, уже более тусклые для нас, сверхновые типа Ia. Отношение скорости этих далёких галактик к расстоянию до них даёт скорость расширения космоса.

Параллаксы, следовательно, критически важны для всей этой конструкции. Измените первый шаг параллаксы и все последующие тоже поменяются, сказал Рисс, один из лидеров подхода с лестницей расстояний. Измените точность первого шага, изменится точность всего остального.

Команда Рисса использовала новый измеренный Гайей параллакс 75 цефеид пульсирующих переменных звёзд, выбранных ими в качестве предпочтительных стандартных свечей чтобы заново откалибровать своё измерение скорости расширения Вселенной.

Главные соперники Рисса в игре с лестницей расстояний, Фридман и Мэдор, в последние годы начали утверждать, что в цефеидах может скрываться погрешность, влияющая на верхние ступени лестницы. Поэтому, не полагаясь на них, их команда комбинирует измерения на основе различных стандартных свечей из набора данных Гайи цефеиды, переменные типа RR Лиры, звёзды с верхней части ветки красных гигантов, и т.н. углеродные звёзды.

Новые данные Гайи дают нам безопасную платформу, сказал Мэдор. Они с Фридман отметили, что новые данные и их формула корректировки хорошо сочетаются. При использовании различных методов построения и анализа измерений, точки на графике, обозначающие цефеиды и другие звёзды, красиво ложатся на прямые, почти без колебаний, говорящих о случайных ошибках.

Это говорит о том, что мы действительно получаем реальные данные, сказал Мэдор.
Подробнее..

Теория вселенной, плотность пространства, вселенная как жидкость (Liquid Universe)

09.03.2021 18:08:33 | Автор: admin
image
Пространство это своего рода жидкость, волны в этой жидкости это энергия, частицы можно представить как снежинки, черные дыры это лёд (айсберги и желе переходное состояние от воды ко льду), темная материя это более плотные области пространства, скорость света это температура кипения пространства, примерно как 100 градусов для воды, после чего пространство переходит из жидкого состояния в газообразное, и процесс конденсации обратно в жидкость. А главное, что все это формы одного и того же, энергия материя и пространство могут меняться и переходит из одного состояния в другое.

Введение
1. Основные понятия
Что такое пространство
Частица (материя)
Гравитация
Поле, взаимодействие частиц, электроны и волны
Квантовая физика
Время, скорость, масса и размеры объекта
2. Более сложные понятия
Черная дыра
Желеобразное пространство
Скорость света
Большой взрыв
Темная материя
Темная энергия
3. Понятия, которые лежат за гранью. Будущее и прошлое, что было до большого взрыва и что дальше
Цикличность вселенной
Правда о темной энергии, испарение вселенной
Газообразная вселенная и Теория инфляции, т.е. конденсация вселенной.
Антивещество
Теория относительности и другие
Заключение
P.S.


Введение

Постараюсь рассказать о своем представление пространства как своего рода жидкости на примере воды, а также объяснить с этой точки зрения все основные понятия, такие как гравитация, время, материя и их взаимосвязи, а также поговорить о таких понятиях как черная материя, черные дыры, отрицательная энергия, большой взрыв и рискнуть предположить, что такое вселенная, какое у нее будущее, прошлое и настоящее. В Интернете есть некоторые материалы о плотности пространства, но данная статья писалась отдельно и является попыткой объяснить саму сущность вселенной, ссылки на интересные материалы приведены в конце статьи, но не одна из них не содержит подобного рода мысли и идей, хотя само понятие плотности пространства и его представления в виде жидкости или желе, не является чем-то новым. В материале может быть много странностей и неточностей, но писать на такую тему без ошибок и фантазии просто невозможно, поэтому пишите все Ваши вопросы, а я попробую на них ответить с точки зрения именно такой теории вселенной. Постараюсь все объяснять на примерах, так чтобы было понятно даже школьникам, а также вы заметите много сходства с теорией относительности, Струн или М-теорией, так как они все описывают одно и тоже, нашу вселенную.
Описание не будет иметь строгой структуры, сложно связать все в одну линию, иногда приходится прыгать от одного понятия к другому, ссылаться на описания явлений которые будет описаны подробнее позже в этой статье, поэтому лучше воспринимать весь материал целиком после прочтения. Просьба сильно не ругать меня, на научную работу я не претендую.

1. Основные понятия

Что такое пространство

Попробуем представить вселенную, в которой мы живем, всё пространство как некую жидкость, наподобие воды, в основе которой лежат бесконечные струны (нити) которые могут растягиваться или сжиматься (менять плотность), завязываться в небольшие узелки и развязываться обратно, высвобождая энергию, в виде волн и т.д. это как идеальное полотно бесконечное без сопротивления и массы, так вот узелки на этих нитях и будут различные частицы. Когда такой узелок образуется, он является частью этого пространства и стягивает часть пространства на себя, тем самым немного уплотняя пространство вокруг себя, меняя его свойства (плотность).

Пустое пространство может создавать или генерировать частицы, так как нити (струны) пространства из-за колебаний, т.е. энергии самого пространства, могут накладываться друг на друга, создавая, таким образом, узелки или петли в пространстве, т.е. различные частицы, которые могут быстро исчезать и отдавать энергию виде направленных в противоположные стороны волн, т.е. двух частиц, частица и античастица, судя по всему равные по свойствам, но отрицательные по заряду.

Частица (материя)
Это своего рода узелок на нити пространства, как и само пространство, он является его частью и неразрывно связан с ним, узелок (частица) может свободно перемещаться по пространству, как бы слегка стягивая его, так взаимодействую с пространством. Скорость, своего рода сила трение, проявляется в виде уплотнения ткани пространства частицы и как следствием изменения ее массы.
Так связаны частицы (материя) и пространство, в виде гравитации, т.е более плотного пространства самой частицы и возле нее.
Этот узелок имеет максимальную скорость колебания, т.е. энергию, он, как и все пространство может колебаться, это своего рода волна, движущаяся по замкнутой траектории (колебания), и максимальная скорость колебания равна скорости света (не может превосходить ее), возможно именно поэтому частица фотона всегда вылетает с такой максимальной скоростью.
Различные частицы это набор таких узелков, что и определяет их свойства.

Когда таких частиц (узелков) очень много, они создают сильные искажения в самой ткани пространства, делая его более плотным (стягивая его) вокруг себя, наверное это лучше всего представить в виде паутины, в центре которой и будет частица, т.е. материя, а паутина как само пространство вокруг него. Сама частица является таким сжатым, скрученным пространством.

Для примера с водой, частицы это снежинки, они также состоят из воды (пространства) но имеют определенную форму, снежинки могут образовывать снежки (молекулы) или комки более крупные объекты, такие как планеты и т.д. Снежинки слегка охлаждают воду вокруг себя, как бы отнимаю у нее энергию, а пространство становится более плотным. Снежинка в любой момент может растаять, став обратно жидкостью, т.е. пространством.

Такое искажения пространства, т. е. изменение его плотности и приводит к образованию таких свойств пространства как гравитация и время, и других эффектов связанных ними, т.е. с плотностью пространства.

image

Гравитация
Из-за изменения в плотности пространства, например двумя частицами они начинают притягиваться друг к другу, почему это происходит, проще это объяснить на примере воды, более плотная и холодная вода тяжелее чем теплая вода, т.е. менее плотная, поэтому она опускается вниз, аналогичный процесс и происходит между двумя частицами, так как в пространстве нет верха или низа, то области с более плотным пространством падают друг на друга, т.е. притягиваются в нашем понимании. Это и есть гравитация.

Еще пример, представьте что Вы едете на автомобиле и одни колесом попадаете в воду или на обочину, где плотность поверхности другая, сторона авто попавшая в более плотную среду начинает терять скорость и тянуть руль на себя, т.е. автомобиль тянет именно в сторону более плотной поверхности (или если попасть одним колесом на лед, то эта часть авто будет ускоряться и закрутит авто по своей оси в направлении другого колеса). Примерно также планеты и астероиды пролетая мимо более крупного тела с сильной гравитацией, одной своей частью (половиной) попадают в более плотное пространство и начинают менять свое направление в сторону объекта притяжения.

Для заметки, возможно, что кто-то скажет, что я никуда не двигаюсь, или яблоко висит на дереве и не двигается, но нет, все мы двигаемся и с большой скоростью, земля вращается и крутится вокруг солнца, солнце вокруг центра галактики, галактика тоже движется и т.д.

Поэтому, хоть наглядное представление гравитации в виде шарика на натянутом полотне, которая растягивается под его весом и в результате чего и возникает искажение пространства и притяжение объектов, очень наглядно и может понятно объяснить гравитацию, в реальности пространство по аналогии с полотном не изгибается, а меняет свою плотность.

Другой пример, это искажение света проходящего рядом с крупными объектами, это можно объяснить и с помощью плотностью пространства, ведь свет в плотной среде искажается больше, возьмите стеклянную линзу или бутылку с прозрачной водой, свет также будет искажаться, проходя через более плотную среду.
Кстати, недавние измерения показали, что вселенная, скорее всего, является плоской, без искривления пространства.

image

Поле, взаимодействие частиц, электроны и волны
Хочу немного упомянуть о поле, как пример, обычное электромагнитное поле, мне всегда было интересно, как два магнита притягиваются и отталкиваются, откуда берется это взаимодействие, дело в том, что Поле это колебания в пространстве, т.е. волны в этом пространстве, с определенной частотой, так что некоторые объекты с подходящей частотой колебания могут реагировать на это поле, притягиваться или отталкиваться.
Так как частицы в пространстве, узелки как я описал их раньше, колеблются а не находятся в покое, видимо при определенной частоте или амплитуде этих колебаний они могут передавать эти колебания по пространству, создавая при этом волны энергии, наиболее привычные это электромагнитные волны.
Из курса физики вы знаете, что электромагнитное поле описывается волновым уравнением и связано со скоростью света.
В теории волны в пространстве, могут порождать различные элементарные частицы.
Уравнения_Максвелла

Взаимодействие частиц, лучше сравнить с детьми прыгающими на батуте, каждый ребенок это частица, а батут это пространство, в зависимости от массы ребенка (частицы) и темпа его прыжков (колебаний), по пространству будут распространяться волны, но на различные расстояние (в зависимости от типа волны, энергии), два ребенка прыгающие в такт, смогут держаться вместе за руки и прыгать на этот батуте, а вот если их прыжки будут в резонансе, то они не смогут прыгать вместе, и будут отталкиваться.

Электрон это такая универсальная или можно сказать базовая частица или волна для передачи энергии или взаимодействия между другими частицами, когда электрон находится на орбите атома, то лучше сказать что это волна, которая имеет определенную амплитуду (орбиталь) в зависимости от энергии колебания, но при этом это колебание находится в замкнутом состояние, волна не может распространится дальше в пространство, но когда электрон получает или теряет энергию его амплитуда скачкообразно меняется, так как энергию он получает или теряет порциями. Т.е. по сути электрон это волна или колебание от самого атома, и при определенных условиях атом может потерять, отпустив ее в пространство или приобрести.

Квантовая физика
Интересно, что квантовая физика описывает интересные процессы в пространстве связанные со многими эффектами, например: электрон ведет себя как волна и только когда мы его пытаемся измерить, увидеть он становится частицей, дело в том, что волны в пространстве это энергия, которая в любой момент, например при встрече с фотоном или другой волной, становится частицей, так как я уже писал, что частицы и есть само пространство, или колебание пространства, но не в форме волны а в закрученной форме (например узелка), и в любой момент, при определенных условиях, этот узелок (частица) может развернуться т.е. из частицы перейти в форму волны, энергии.
Опишу это проще, вы берете длинную веревку, например лассо и стоя на месте держа ее за один край начинаете крутится, на все 360 градусов, пока нет никаких преград вы будете крутится держа один конец веревки, а другой будет от Вас улетать, так распространяются волны, но в какой то момент при вращении вы задеваете другой предмет, например дерево, или другого человека вращающего такую же веревку, и при столкновении веревки скручиваются в точке соприкосновения, как лассо набрасываются друг на друга, образуя частицу в пространстве.
(Волновое уравнение Шрёдингера)

Интересно, насколько далеко могут распространяться такие волны, и не затихают ли они, осмелюсь предположить, что с распространением в пространстве волна ослабевает, и может совсем исчезнуть, растянуться и слиться с пространством. Ведь если при встрече с чем-то такая волна скручивается в частицу, наверное, должен быть какой-то предел распространения таких волн, или нет? Интересное свойство пространства.

Еще интересное свойство пространства это эффект квантовой запутанности, когда две частицы считаются связанными и при изменении состояния одной, меняется и состояние другой, где бы они не находились в пространстве. Наверное, проще это представить в виде узелка но состоящего из двух частей, как восьмерка 8, так связаны две частицы имеющие противоположные свойства, и при изменение такой восьмерки, например: верхней ее части, обязательно нижняя ее часть изменит свое состояние на противоположное. Интересен такой момент, почему связанную пару частиц, две ее части можно разнести в пространстве на огромные расстояния, при этом связь между двумя ее половинками не исчезнет, думаю, что это может быть связано с закручиванием ткани или нити (струны) самого пространства на 180 градусов, т.е. изменением свойства пространства в другой плоскости, вот пример, возьмите пружину, и в любой ее точке скрутите ее на 180 градусов, не важно где и на каком расстояние, но если вы отпустите ее, она выпрямится обратно, возможно так и связаны запутанные частицы. Опять же интересно, насколько далеко можно отдалить две такие частицы друг от друга? Можно ли их расположить на противоположных частях вселенной и сохранится ли запутанность, неужели пространство настолько эластично и может мгновенно передать это изменение состояния, ведь речь о времени или скорости света здесь не идет совсем. Ограничение в скорости света накладывается на перемещение частицы по пространству, а не на само пространство, а нити (струны) пространства могут скручиваться или вращаться мгновенно.

Интересно провести эксперимент с двумя одинаковыми парами запутанных частиц, половинки которых физически будут находиться рядом или вместе, не получится ли, что изменение состояния одной частицы из первой пары, это повлияет на вторую половинку частицы из второй пары? Ведь если две частицы связаны в пространстве, нитью (струной) самого пространства, образно говоря повернутой на 180 градусов, то могут ли эти нити встретиться и влиять друг на друга.

Время, скорость, масса и размеры объекта
Почему изменяется течение времени возле объектов с большой гравитацией, основываясь на знание того, что время замедляется возле массивных объектов, где гравитация сильнее и утверждение, что пространство более плотное в областях с повышенной гравитацией, то объясним это явление на примере с водой, представьте себе человека в воде и вне её, вода будет примером более плотного пространства с сильной гравитацией, совершает одни и те же действия, например бег или движения рукой, в воде эти действия будут более замедленными и тяжелыми, таким образом, и движение всех частиц (волн), самых базовых, например электронов, замедляется. По сути, время и гравитация это свойство пространства.

При этом скорость света не изменяется, просто свету приходится преодолевать большее расстояние, т.е. количество пространства.

Скорость, масса и размеры, все эти свойства меняются так же из-за плотности пространства, которое меняется при движении с большой скоростью, это объяснить можно опять на примере с водой, опустите руку в воду и проведите в любом направление, усилие которое Вам нужно будет приложить гораздо большее, чем вне воды, это говорит об увеличение массы.
Двигаясь в пространстве, материя создает искажение в пространстве и сжимает пространство под собой, получается, что пространство обладает определенной степенью сопротивления для материи, но не виде привычного трения, а в виде уплотнения пространства самого движущегося объекта и увеличения его массы.
А откуда берется эта лишняя масса? Судя по всему, это масса самого сжатого пространства или энергия, отличающая эту область, от менее плотной ее окружающей.
Логично, что при сжатии пространства и уменьшаются размеры самого объекта, так как просто сжимается пространства, хотя сам объект этого и не замечает.

И так мы представляем пространство в виде жидкости, в основе которой нити (струны), а узелки будут представлять собой частицы материи, колебания и волны можно представить собственно энергию и излучение.
Чтобы создать частицу, необходима энергия или колебание самого пространства, любая частица может исчезнуть и слиться с пространством, т.е. узелок на ткани пространства распрямится, и при этом будет освобождена заключенная в нем энергия в виде волн и колебаний, других частиц.
Так мы не нарушаем законов сохранения энергии, переходя от одной формы пространства в другую.

Сейчас мы только что объяснили, почему в абсолютном вакууме (пустоте), могут образовываться частицы (узелки), при этом, исчезая они оставляют после себя две противоположно заряженные частицы, движущиеся в противоположном направление. Т.е. в вакууме из ничего образуется какая-то частица, которая потом распадается на две составляющие, с сохранением закона о сохранении энергии.
Этот момент будет рассмотрен подробнее позже.

Т.е. по сути всё во вселенной это пространство, материя и энергия является формой одного и того же.

Все основные признаки гравитации, возле тяжелых объектов, таких как увеличение массы, замедление времени, уменьшение размеров мы можем объяснить более плотным пространством, и этот вывод позволяет нам сделать более смелые предположения и догадки.

2. Более сложные понятия

Черная дыра
Если пространство имеет плотность, то какова минимальная и максимальная возможная плотность, чтобы понять это обратимся к примеру с жидкостью, вода ее молекулы хоть и связаны, но не находятся в жесткой кристаллической решетке, очевидно если пытаться сжимать воду то ее молекулы перестанут быть эластичными и примут жесткую форму, в виде кристаллической решетки, например как лёд, т.е. пространство станет твердым. Пространство в сверх плотных областях становится твердым, в таком пространстве нет движения, а значит нет времени, любая материя приобретает максимальную массу и как следствие заключает в себе огромное количество энергии, объема или размера у твердого пространства тоже нет, в привычном нам понимание. Волн в таком пространстве тоже нет, волны могут быть в воде, но не в во льду, если же свет (частица фотон) это волна, то свет не распространяется в твердом пространстве и не может его пройти, а материя попадающая в такое пространство становится его частью, сливается. Это и есть черная дыра (а также возможно и сингулярность), область с максимальной высокой массой, гравитацией и энергией в минимальном объеме, т.е. само пространство становится другим, твердым.
Для простоты понимания, вы можете представлять это как Лёд, или, если например пространство это струны гитары, то черная дыра это когда все струны прижаты друг друга так, что не могут колебаться, нити пространство настолько плотные, что в них не может быть узелков (частиц) или волн.
Хотя сами черные дыры и могут создавать гравитационные волны вокруг себя, и возможно даже сталкиваться друг с другом и как следствие либо сливаться, либо взрываться, но об этом чуть позже. Черная дыра, это примерно как кусок льда в воде, но обладающий большой плотностью.

Здесь стоит отметить что, само движение, волны и колебания это и есть температура и энергия, мы все знаем что, чем сильнее и быстрее движутся молекулы в воде, тем выше температура, то же самое относится и к пространству, чем сильней колебания, тем больше энергия. Так вот энергия черной дыры очень велика, как сжатая или скрученная пружина, но при этом ее температура должна быть равна абсолютному нулю, так как в ней нет волн и колебаний.
Я не исключаю того, что в твердом пространстве может быть записана информация, ведь в замороженном состояние, сама ткань пространства может застыть не в идеальном ровном и плоском состояние, например во льду можно обнаружить замерзшие пузырьки воздуха и т.д. но в случае с черной дырой такие изменения будут иметь микроскопический размер, например с планковскую величину.

Излучение Хокинга, интересный вопрос, дело в том, что оно предсказывает испарение черных дыр, когда на горизонте событий образуется из пространства две частицы и одна из них направляется в черную дыру, а другая улетает от нее, но ведь в этом же процессе черная дыра и получает одну половину частицы, при этом энергию теряет горизонт событий, т.е. само пространство, а не центр черной дыры. Что если этот процесс описывает не только как тает черная дыра, но и то, как она может расти за счет энергии самого пространства, т.е. за счет самого пространства окружающего её.

По сути, если черная дыра это практически тоже что и сингулярность, то мы сможем в дальнейшем предположить и что такое большой взрыв.

image

Желеобразное пространство
Столкновение черных дыр, или пространство в промежуточном состояние между жидким и твердым, как желе, уже не жидкость, но еще не лёд.

Интересен вопрос столкновения двух черных дыр, дело в том, что при столкновение твердых объектов, как я описал ранее черные дыры это твердое пространство, они должны скорее всего разбиться и их слияние сложно представить, но нужно заострить внимание на строение черной дыры, жидкое форма пространства т.е. обычное пространство на сразу переходит в твердую форму, а постепенно при этом имея промежуточную форму своего рода желе, это уже не жидкое пространство и еще не совсем твердое, это переходная форма пространства начинается за горизонтом событий черной дыры. В момент, когда свет или любой объект пересекает горизонт событий, где пространство уже имеет переходную форму, своего рода желе, которое по мере приближения к центру черной дыры становится более твердым. Свет и другие частицы начинают двигаться вдоль горизонта событий, возможно даже под ним по отношений к остальной вселенной, так как колебания и движения возможны только в этом направление, поэтому на полюсах черной дыры, частицы света, энергии, еще могут покинуть ее, при столкновение друг с другом, мы видим это явление как квазары, но попадая внутрь, свет становится частью этого пространства, еще одним слоем, увеличивая тем самым саму черную дыру, и расширяя ее горизонт событий.
Свойства такого пространства сочетают свойства жидкого и твердого состояния, внутри такого пространства уже нет колебаний, т.е. частицы и волны не могу проходить сквозь черную дыру и сливаются с ней, становятся частью этого желе, возможно, некоторые частицы застывают в сжатом состояние, как небольшие пузырьки воздуха в привычном нам желе, но со временем опускаясь к центру черной дыры, будут раздавлены. Такое пространство все еще может иметь размеры, объем, поэтому мы наблюдаем его край, и можем измерить его, к тому же такое пространство может колебаться, наподобие обычного желе, в результате чего получаются гравитационные волны.
Как мы знаем гравитационные волны могут наблюдаться при столкновение черных дыр, но это еще не все, само желеобразное пространство может колебаться, растягиваясь и сжимаясь по полюсам, эти колебания можно зафиксировать не только как гравитационные волны, а как искривления самого горизонта событий, т.е. если бы могли наблюдать за столкновением двух черных дыр, следя за горизонтом событий, то смогли бы увидеть как горизонты событий двух черных дыр сначала растянутся друг к другу из-за взаимного притяжения, а затем горизонт общей черной дыры после слияния, начнет колебаться, как желе. Такая структура черных дыр позволяет им произвести слияние, а не разбиться друг об друга, в процессе слияния, видимо происходит трение пространства друг об друга, что и вызывает некоторое временное расширение геометрических размеров, общей черной дыры по сравнение с ее двумя родительскими черными дырами.
Такие колебания горизонта событий можно заметить не только при столкновении черных дыр, но и при попадании в черную дыру особо крупных звезд, я думаю, что возмущения горизонта событий можно будет зафиксировать в виде его колебаний, рябь на горизонте событий.
При окончательном слияние двух черных дыр, их центры постепенно будут приближаться, сквозь уже общее желеобразное пространство, оболочку, и как два кусочка льда сольются вместе.

image

Скорость света
Почему скорость света, а именно ее значение является таким фундаментальным, эта величина (скорость) напрямую связана с пространством и как-то его характеризует, это какая-то жесткая константа и все говорит о том, что ее нельзя превзойти, но скорее всего это не так, скорость света можно превзойти, но только пространство после этого перестанет существовать (сама частица тоже), оно будет разорвано, т.е. нити самого пространства разорвутся, другими словами, если сравнивать пространство с жидкостью оно переходит из жидкого состояния, в газообразное. Если черные дыры это твердое пространство, как лед, то возможно и газообразное состояние пространства, когда оно испаряется, представим это как температуру закипания воды в 100 градусов, то для пространства это значение будет равно скорости света, после чего разрываются связи между нитями пространства. В этом состояние пространство не может долго находиться и возвращается обратно в жидкое, т.е. конденсируется или схлопывается. Процесс очень напоминает закипание воды с образованием пузырьков горячего пара, после чего пар конденсируется на холодном объекте, или лучше сравнить это с кавитацией в жидкости.
Так вот, если нарисовать воображаемую шкалу для плотности пространства, то черные дыры будут началом отсчета 0 а скорость света температурой кипения пространства.

Вполне возможно, что именно так при взрыве черной дыры, или сингулярности, был переход из твердого состояния пространства в газообразное, после чего пространство стремилось сконденсироваться в жидкую форму, т.е. в ту форму пространство в котором мы живем, возможно, неравномерность газообразного состояния пространства, и последующем процессе конденсироваться, создало неравномерность в плотности и как следствие предопределило структуру нашей вселенной. (это только предположение)

Интересно, что если частица, материя начнет набирать скорость, то при достижение скорости света её масса и плотность достигнет максимальных значений, т.е. она превратиться в черную дыру, сама частица при этом исчезнет, но при этом если она продолжит двигаться со скоростью света или даже большей, то это приведет к разрыву самой ткани пространства позади нее.
Представьте что частица, снежинка движется со скоростью света в нашем пространстве в виде воды, достигая такого значения она перестает быть частицей, т.е снежинкой и становится льдом, т.е твердым состоянием пространства, за ней при таком движение будут образовываться разрывы в пространстве, своего рода пузырьки в воде, напоминающую процесс кавитации в воде.

Большой взрыв
Большой взрыв это быстрое расширение плотного пространства, настолько плотного, что оно меняет свои свойства и становится твердым пространством.

Расширение происходило не равномерно, следствием чего явилось неравномерная плотность ткани пространства, об этом нам говорит снимок первоначальной вселенной, в которой запечатлена неравномерность распределения материи и энергии. (это только одно из предположений)
Неравномерность в плотности самого пространства привела к формированию скоплений галактик.

И так мы видим сейчас, бесконечное пространство и множество различных объектов с разной массой, планеты, звезды, черные дыры и галактики, вся материя связана с пространством, делая его более плотным в местах скопления материи и наоборот, более плотное пространство притягивает материю, а плотность пространства характеризуется гравитацией, так мы приходим к выводу, что пустое пространство тоже имеет гравитацию, если его плотность выше, чем плотность окружающего пространства.
Мы можем сделать интересное предположение, возможно, кто-то уже догадался

image

Темная материя
Темная материя это области пространства с повышенной плотностью, масса темной материи превосходит массу всей видимой материи, это и есть масса, или лучше сказать гравитация, самого пространства (излишняя его часть в более плотных областях, а темная энергия это масса остального пространства). Поэтому темную материю нельзя увидеть и измерить напрямую, а можно лишь охарактеризовать по свойствам, как она искажает свет своей гравитацией.
Но при этом темная материя (область плотного пространства) жестко не связана с материей, хоть гравитация и притягивает их друг другу, не что не мешает, объектам (звездам, планетам) покидать области темной материи (повышенной плотности пространства).

Есть снимок, когда при столкновении двух галактик, темная материя отделяется от основного видимого скопления звезд и галактик, и имея большую гравитационную силу притягивается друг другу сильнее, логично предположить что спустя какое то время и темная материя и обычная материя сольются в одну область.
Но что-то странное и нелогичное здесь есть, если материя стягивает пространство создавая более плотные области, т.е. области с темной материей, то как же тогда галактики могут существовать отдельно от темной материи и почему обычная материя обладает меньшей гравитацией чем темная материя, т.е. само пространство.
Ответ на это есть, дело в том, что плотного пространство (темной материи) гораздо больше, чем должно быть у обычной материи, потому что эта темная материя, т.е. пространство все время генерируется, и генерируется именно самими галактиками и звездами, откуда же оно берется, а все потому что материя как мы уже говорили это по природе само пространство, но в виде своего рода узелков и при уничтожении этого узелка, т.е. когда частица исчезает, она высвобождает энергию в виде волн и части пространства, т.е. создает само пространство. Возможно, что в формуле E = mc2 есть недостающий компонент, и этот компонент пространство, E = mc2 = P, где Р это пространство. Мы чуть позже попробуем посчитать его, и представить в виде формулы.

Интересно посчитать объем темной материи у ранней вселенной и в настоящий момент.

Поэтому темной материи достаточно много и она фиксируется именно вокруг галактик, потому что галактики и создают пространство. Интересно, а может ли быть процесс обратный? когда что-то поглощает пространство.

Объясним на простом примере.
Так как звёзды горят и взрываются, теряя свою массу, то образно говоря, пространство которое они стягивали освобождается, пространство разжимается. Может быть, это звучит непонятно, но вернемся к опыту с натянутым полотном и лежащим на нем шаром, что если мы начнем потихоньку поднимать этот шар, так чтобы он не давил на полотно (уменьшая его массу), мы увидим, что это полотно начнет выравниваться, т.е. возвращаться к исходному состоянию (разжиматься). При этом если полотно (пространство) это жидкость, то оно будет постепенно растекаться.

image

Пространство мы измеряем размерами, но в формуле E = mc2 его нет, поэтому я решил взять за основу закон всемирного тяготения, описывающий гравитацию, и попробовать посчитать изменение пространства, при изменение массы объекта, гравитационную постоянную можно опустить. Предположим, есть два объекта с массами m1=10 и m2=10 единиц, размерность здесь не принципиальна, находящихся на расстояние R=10 единиц, тогда их гравитационное притяжение F = m1*m2/2 = 10 * 10/100 = 1. Предположим, что один из объектов потерял половину массы m2=5, тогда для получения той же силы гравитации равной 1, расстояние между объектами должно измениться, будем считать, что плотность пространства у нас постоянное, 2 = m1*m2/ F = 10 * 5/ 1 = 50, извлекаем корень из 50, получим 7,07 единиц расстояния. Не сложно посчитать, что в процентном соотношение это 29,3% это изменение пространства, при этом изменение массы общей m1+m2=20 базовая и получившееся 15, мы видим изменение в 25% это изменение массы.
Можно произвести расчет и привести подробную таблицу, соответствия изменения массы и расстояния, и попробовать провести аналогию, со вселенной или со звездой, может галактикой, которая теряет свою массу и при этом пространство расширяется или уплотняется, правда я не совсем уверен в правильности и точности своих расчетов.

image

Темная энергия
Темная энергия существует или нет?

Вселенная расширяется, и виновата в этом отчасти не Темная энергия, как неизвестная сила, а сама вселенная ее звезды и галактики, которые горят, взрываются и теряют массу, тем самым, высвобождая пространство, и само пространство растекается (разжимается), так как нет внешней силы, которая бы препятствовало этому процессу, а внутренней гравитации недостаточно.
Скорее всего, та часть энергии вселенной, что относится к Темной энергии, является массой (энергией) пустого пространства, той его части, что не заключена в материи или в темной материи, т.е. пространства между галактиками.
Как и материя, так и темная материя, так и темная энергия, могут обмениваться энергией между собой, другими словами их соотношением может меняться, при этой общее количество энергии всей вселенной останется неизменной.

Сама материя переходит в форму пространства, при этом плотность пространства материи выше, чем пустого пространства. Как снежинки тают, увеличивая объем воды.

Представьте себе ванну с водой, это пространство, вселенная, и добавьте туда еще воды, еще пространство, разницу можно будет заметить только на краях ванны, там, где ее уровень поднимется, или расширится. Так и вселенная она расширяется по краям, отдаляя друг от друга галактики.

Можно сделать предположение, что скорость расширения вселенной это не постоянная величина и ее значением может меняться, вселенная может ускоряться и замедляться, в какой-то момент возможно расширение изменится, когда вся материя распадется.

Можно сделать предположение, что скорость расширение вселенной неравномерно там, где больше галактик расширение должна быть другой, чем там где их нет или их меньше. Т.е. возможно две области во вселенной на одном расстояние от нас, удаляются с разной скоростью.

image

3. Понятия, которые лежат за гранью. Будущее и прошлое, что было до большого взрыва и что дальше

Цикличность вселенной
И так представить нашу вселенную можно как жидкость, воду, частицы и матерю как снежинки, черные дыры у нас будут льдом, а пар это газообразное состояние вселенной когда нити пространства не скреплены между собой, достигаемой за пределами скорости света.
Т.е вселенную можно представить как в жидком состояние, т.е. то пространство в котором мы живем, так и в твердом, когда все пространство будет сжато до максимального значения, энергия такого состояния будет равняться энергии всей вселенной, сосредоточенной в небольшом объеме, трудно говорить о размерах, ведь пространства в привычном нам понимании не будет. Не что не мешает предположить, что вселенная расширится до огромных значений и вся энергия будет равномерно распределена по ней, а точнее по самой ткани пространства, при этом в ней не будет материи. Не что не мешает нам и представить газообразную вселенную, когда сама ткань пространства разорвана, в ней нет материи или привычного пространства, скорость с которой будут двигаться или колебаться нити (струны) пространства, будет выше скорости света, т. е. с огромной энергией, при этом объема или размеров у такой вселенной не будет.
Все описанные состояния не нарушают закона сохранения энергии, поэтому вселенная может находиться в любом из этих состояний в какой-то момент времени, а затем переходить в другое состояние.

Если сейчас вселенная по большей своей части в жидком состояние, то чтобы она стала твердой, т.е. замерзла, стала очень плотной, нужна большая сила гравитации материи и темной материи, в относительном небольшом пространстве, тогда вся вселенная сожмется, но что нужно чтобы вселенная стала газообразной, т.е. все пространство испарилось, по примеру воды приходят на ум только два способа, либо нагреть ее т.е придать большое количество энергии, соблюдая закон сохранения энергии пространство должно быть относительно невелико, либо пространство должно постепенно испарить где-то по краям, как испаряется вода, отнимая часть энергии у самого пространства. Не что не запрещает обратный процесс испарению это конденсирование, когда пространство будет из газообразного состояния переходить в жидкое, например: по краям вселенной, тем самым, увеличивая ее энергию и размер. А возможно процесс конденсации вселенной происходит из газообразного состояния сразу в твердое?

Еще интересней становится если посмотреть как образуется лед в воде или сосульки на крыше, постепенно намерзая, если же такой же эффект возможен в пространстве, то не исключено что черные дыры могут поглощать не только материю но и саму ткань пространства, набирая тем самым массу и энергию. В тоже время лед может таять, т.е. черные дыры могут таять, отдавая свою энергию и освобождая или создавая само пространство. (Эффект описанный Стивеном Хокингом)
И если черные дыры могут поглощать само пространство, то это может привести нас к интересным выводам.

Можно предположить, что глобальный разрыв вселенной может произойти, но при этом некоторые объекты, такие как сверхмассивные черные дыры, могут в ней еще существовать к этому моменту, т.е. получится, что сверхплотные объекты, находящиеся на огромном отдаление друг от друга и в какой-то момент пространство между ними просто исчезнет, испариться и тогда все оставшиеся объекты в одно мгновения окажутся близко друг к другу, можно сказать даже сложатся в одной точке, так как ничего не будет их разделять, пространства между ними больше не будет. А что может произойти с двумя твердыми кусками льда при мгновенном наложение друг на друга, думаю, что стабильность таких объектов будет нарушена и мы разогреем лед, т.е. разожмем твердое пространство заключенное в них, это очень похоже на большой взрыв.

Если же вселенная будет бесконечно расширяться, теряя материю, когда плотность пространства будет бесконечно падать, не разорвется ли ткань самого пространства? Не испариться ли она, перейдя из жидкого состояния в газообразное? Чтобы потом опять сконденсироваться? И начать процесс заново

Это сложно объяснить, если энергия всей вселенной постоянная, получается, что вселенная должна быть уравновешена, а значит переход в какое-то одно состояние просто невозможен. Кажется я начинаю сам себе противоречить, но переход всей вселенной в твердое состояние просто должен вызвать взрыв её и последующий переход в газообразное состояние, при этом газообразное состояние получается, ведет к образованию жидкой формы вселенной, возможно с наличием как твердых так и газообразных частей вселенной, одновременно, но если вселенная становится полностью однородной жидкой, т.е без материи, а энергия вся распределена по самой ткани вселенной, то это вызывает ее переход в другое состояние, возможно в газообразное.

Сложно, но давайте я объясню это на примере воды, есть наша планета и вода на ней находится в трех состояния, в жидком, в твердом и в виде снега и льда, а также в газообразном в виде облаков (атмосферы), так вот когда весь снег и лёд растает то получится такой водный шарик и вся жидкость будет в форме воды, но при этом солнце, как энергия, будет нагревать сильнее эту воду тем, создавая больше облаков, что приведет увеличению осадков на полюсах, а также облака будут больше отражать свет и закроют землю от солнца, что приведет к ее охлаждению и еще большему росту снежных или ледяных шапок на полюсах, этот процесс будет длиться пока практически вся земля не покроется ледяным щитом, но в это же время количество облаков станет меньше и практически исчезнет, что позволит солнцу беспрепятственно нагревать землю (воду) которая будет в виде ледяного шарика, такой нагрев неминуемо приведет к глобальному потеплению и земля постепенно растает, вернувшись в изначальное состояние. Таким образом, мы видим, что как бы не менялось состояние вселенной количество энергии в ней остается постоянной и состояние вселенной в какой-то одной форме не может быть вечно, иначе всех нас здесь, наверное, просто не было.

Если говорить по научному, то процесс конденсирования вселенной из газообразного состояния в жидкой, можно название теорией Инфляции вселенной, это название придумал не я, но как раз эта теория описывает процесс конденсации вселенной, т.е мгновенное расширение пространства.
Инфляционная_модель_Вселенной

Правда о темной энергии, испарение вселенной
Подробнее остановимся на испарение вселенной, точнее как это происходит и почему, дело в том, что пространство и энергия это по сути одно и тоже, как уже было сказано раньше, поэтому даже в вакууме в пустом пространстве могут появляться и исчезать частицы, почему это происходит я уже говорил, энергия находится в самом пространстве в структуре ее ткани, сама ткань пространства все время колеблется (это открытия сделал не я), но дело здесь не только в том, что эти частицы появляются, они пытаются вырваться из пространства, как бы разорвать его, но плотность самого пространства этого не позволяет сделать это, поэтому виртуальные частицы исчезают.
Виртуальные частицы

Сравнить это лучше со стаканом воды, молекулы воды как частицы пространства пытаются вырваться, т.е. испариться, но этому мешает внутренние связи, плотность воды, и атмосферное давление, так вот если убрать атмосферное давление, или поднять стакан с земли на высоту с пониженным давлением, вода начнет испаряться из него, т.е. силы сдерживающей молекулы воды будет недостаточно, так и с пространством, в какой-то момент плотности пространства, её скрепляющий силы, будет недостаточно и энергия самого пространства разорвет ее, т.е. виртуальные частицы вырвутся.
Думаю, что размер такой вселенной, точнее испаряющихся частей будут приблизительно равные планковской величине, т.е. очень маленькими.
Каким образом можно это проверить или доказать это, основываясь на эффекте Казимира, когда по косвенным признакам были обнаружены виртуальные частицы, т.е. частицы появляющиеся в пустом вакууме, две платины притягивались за счет взаимодействия с ними, так вот в зависимости от плотности самого пространства, чем плотнее пространство, тем сложнее таким частицам вырваться или существовать, а в более разреженном пространстве эти частицы будут существовать дольше и возможно будут обладать большей энергией. Т.е. достаточно провести опыт на поверхности земли и замерить параметры этих частиц, и провести такой же опыт с идентичными параметрами, например за пределами земли как можно дальше, там где плотность пространства меньше, потому что гравитация слабее.
Мы подобрались к одному интересному выводу, получается, что чем меньше плотность пространства, тем сильнее силы, которые пытаются разорвать саму ткань пространства, причем изнутри из самого пространства, как раз это описания в точности подходит под описание Темной энергии, как раз она и пытается разорвать само пространство и чем сильнее вселенная растягивается, тем сильнее эта сила.
Получается, что я сам себя опроверг, что Темной энергии не существует, и в то же время подтвердил свои слова, что темная энергия эта энергия самого пространства, да Темная энергия есть, но ее природа может быть понятна и объяснима.

Газообразная вселенная и Теория инфляции, т.е. конденсация вселенной
Я бы сказал, что это процесс конденсации вселенной из газообразного состояния в жидкое, или даже твердое, на примере воды это проще объяснить, мы знаем что вселенная может испариться, но вода испаряясь конденсируется в облака или на холодной поверхности, что если аналогичный процесс происходит и в нашей вселенной, и полностью испаренная вселенная в виде облака может собраться в тучку и потом перейти в жидкое состояние, под действием своей собственной силы притяжения, стоп, откуда там сила притяжения? Но ведь, по сути такое облако испаренной вселенной где мельчайшие частицы движутся со скоростями большими чем скорость света, имеющими планковские размеры и при этом обладающими энергией всей вселенной, все равно рано или поздно будут сталкиваться между собой, что приведет к образованию небольшой но все таки вселенной, такой капли, но как только она появится, она может стать точной конденсации, началом новой вселенной.
Вполне возможно, что в газообразном состояние в процессе конденсации возникают не только капли пространства, но и льдинки, т.е. образуются небольшие черные дыры.

Газообразная вселенная это состояние вселенной в форме энергии, а так как энергия и масса в обычном представлении обладают гравитацией, то скорее всего и газообразная вселенная являясь формой энергии, также будет иметь своего рода гравитацию, что и приведет к конденсацию такого облака, т.е. переход к жидкому или твердому состоянию вселенной. Откуда может взяться такая форма гравитации, как уже говорилось ранее, частицы вселенной в газообразном состоянии могут сталкиваться, и такое столкновение приведет к образованиям небольших капель пространства, что порождает гравитацию.

Стоить сказать, что газообразная вселенная не будет иметь объема так как пространства как такового просто не будет существовать, это значит вся вселенная может быть заключена в одной точке, точнее заключена в ничто, это не противоречит теории о плотности пространства.

Не исключено, что точкой конденсации может стать и черная дыра, которая останется после разрыва пространства, если такое возможно, мы ведь точно не знаем, испаряются ли черные дыры или нет? И могут ли они наоборот, не испарятся, а расти за счет окружающего их пустого пространства.
Представьте кипящую воду, её накрывают крышкой на которой лежит лёд, логично что мы увидим как снизу крышки будет конденсироваться пар, а сверху лёд будет таять и образуется вода, с одной части она будет чуть теплее а с другой чуть холоднее, т.е. будет небольшое отличие в плотности воды.
Возможно, эти отличия и предопределили структуру нашей вселенной, в более плотных областях (темной материи) сконцентрировалась обычная материя.

Антивещество
Стоит упомянуть об анти-вселенной, точнее теория о её существование основана на том, что у каждой частицы должна быть античастица, и это верно, но так как наша вселенная состоит из одних частиц, тогда где им противоположные?
Ответ на этот вопрос есть, объясню на упрощенной модели, представьте вселенную в виде шарика в котором образуются частицы и античастицы, попарно, при этом при встрече они анигилируются, т.е. уничтожают друг друга, так вот главная идея в том что при образование частицы и античастицы они летят друг от друга в противоположном направление, совершенно произвольно, так вот две частицы находящиеся на краю шарика испускают частицы в противоположном направление, и получается, что электроны направляются к центру шарика встречаясь там и образуя материю, а позитроны в противоположном направление, т.е. от центра к краю вселенной. Мы знаем, что вселенная может расширяться быстрее скорости света, а частицы не могут преодолеть этот барьер, и продолжают двигаться со скоростью света. Значит что облако античастиц, равное всей материи в нашей вселенной, распределено где-то на краю вселенной, зная невероятные размеры нашей вселенной, можно предположить их концентрацию, среднюю плотность распределения. Поэтому я считаю, что анти-вселенной на данный момент не существует, но в принципе такая вселенная может существовать, например: возможно до нас, до большого взрыва, или после случайным образом будет создана вселенная из античастиц, а привычные нам частицы окажутся где-то на ее краю.

Или же наша вселенная не одна? И есть какой-то внешний, посторонний фактор и источник энергии? И вокруг нас есть другие вселенные? Возможно, в твердом или газообразном состояние и они все обмениваются энергией и самим пространством между собой?
Как это можно проверить, если наша вселенная беспричинно расширяется где-то на краю и становится плотнее, набирая энергию, то это может говорить что пространство приходит к нам откуда-то еще, или же если вселенная беспричинно расширяется и при этом теряет свою плотность и энергию, тогда можно предположить что она испаряется или соседняя вселенная как гигантская черная дыра затягивает нас. Возможно, если бы вселенная сжималась, но при этом по всем законам гравитации она этого не могла бы делать, то можно предположить что есть внешняя сила.
На этот вопрос можно ответить, зная, что энергия всей вселенной постоянна, или нет.

Если наша вселенная циклична, то какие могут быть вселенные, точнее какую форму может принимать наша вселенная, вполне возможно, что все частицы и античастицы уничтожат друг друга, тогда получиться вселенная без материи, или пропорция частиц будет слишком большой, тогда материи может быть гораздо больше, и вполне возможно вся вселенная будет представлять из себя несколько сверхмассивных черных дыр кружащихся вокруг друг друга.
Видимо мы живем в наиболее благоприятной и уравновешенной вселенной, а может и нет, кто знает.

Теория относительности и другие
Чего, на мой взгляд, скорее всего нет в нашей вселенной, это искривления пространства, в виде кротовых нор или многомерности вселенной в виде дополнительных вселенных свернутых и т.д. Пространство может растягиваться, сжиматься, но это свойство обусловлено её плотностью, и даже нити пространства могут скручиваться, но это не приводит к образованию чего сверх сложного, например вложенных вселенных.
Хотя здесь нужно сказать одно Но, дело в том, что жидкость может принимать любую форму, Вы это знаете, воду можно налить в стакан или любой другой сосуд, не обязательно круглый, т.е. на мой взгляд, форма пространства в масштабах всей вселенной может принимать любую форму, даже форму бублика (тора). Это не противоречит теории плотности пространства, если рассматривать её как форму жидкости, а я б даже сказал, что логично вытекает из неё.
Нет, я не противоречу общепринятым теориям, а наоборот их подтверждаю, вот классический пример с гравитацией, когда на натянутое полотно в центр кладут тяжелый предмет и он изгибает ткань полотна, т.е. ткань пространства, да действительно так можно интерпретировать гравитацию, это очень удобно и понятно, но с теории жидкой вселенной необходимо просто добавить воды в этот опыт, т.е. взять воды и вылить на это же полотно с металлическим шариком по центру, и мы увидим как вода равномерно заполнит все полотно, у нее будет ровная гладкая поверхность, при этом плотность воды, т.е. ее толщина будет различной, по краям она будет минимальна, а в центре глубина воды будет равна углублению созданному шариком в ткани полотна.
Различие только в интерпретации, при этом теория жидкой вселенной позволяет лучше представить некоторые явления, такие как черные дыры и испарение вселенной.

Как гравитация искривляет пространство и время

Заключение

Иногда мне кажется, что материал написанный мной не имеет никакого смысла и это вообще полный вздор, но смотря видеоролики или читая материал по данной теме, других авторов и ученых я понимаю, что возможно какой смысл в этой статье есть, и я надеюсь что кому-то этот материал понравиться.
Подтвердить или опровергнуть теорию плотности пространства можно проведя опыт с виртуальными частицами или зафиксировать колебания горизонта событий у черной дыры.
Вселенная должна быть простой и понятной, какой бы сложной она не казалась.

P.S.
Интересные материалы по теме, которые найдены уже после осмысливания самой идеи плотности пространства и написания основных ее принципов и понятий. Но многое можно почерпнуть из этих материалов, нет даже лучше сказать, что как раз эти материалы должны быть верны, а я скорее всего ошибаюсь.

КОНЕЦ ПРОСТРАНСТВА И ВРЕМЕНИ?
(Возможно, сначала покажется скучным, но на мой взгляд одно из лучших описаний вселенной, с картинками и визуализацией.
Профессор Амстердамского университета Роберт Дейкгрофф рассказывает о том, что стоит за пространством и временем)

Физика от Побединского
Почему гравитация ЗАМЕДЛЯЕТ ВРЕМЯ? (feat. Артур Шарифов)
Почему нельзя превысить скорость света?
(очень интересный и понятный канал, объясняется все очень хорошо, я бы рекомендовал почти все видео посмотреть)

ЧЁРНАЯ ДРА [И вся наша Вселенная в ней] (Артур Шарифов)

ИЗМЕНЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ПРОСТРАНСТВА-ВРЕМЕНИ НА ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ
(Здесь есть формулы и расчеты, хотя я не согласен с общими выводами авторов)

Что такое пространство?
(статья на Хабр, перевод 2017 года, общие рассуждения о пространстве, как желе)

Искривление Пространства? -или изменение его (ПРОСТРАНСТВА) плотности?
(очень простое видео автора с картинками, только общие понятия)
Подробнее..

Фантазии на тему мироздания о веществе и материи

30.07.2020 10:07:11 | Автор: admin
Материально ли вещество? Науку уже давно, лет сто, сиё не интересует. Ибо, приведу цитату: "согласно квантовой теории поля, субатомный мир это мир, где повсюду существует несчетное количество полей, а частицы это локальное колебание этого поля, постоянно перемещающегося со временем". Где или в чём эти поля вопрос неправильный они просто есть.

В статье "Фантазии о физической причине лоренцева сокращения, объясняющей инвариантность скорости света и пр." была математически обоснована зависимость положения вещественных частиц от конфигурации и скорости распространения физических полей в пространстве. Поскольку там речь тоже о полях и частицах, нечто общее в этих концепциях есть.

Замечу, что измышляемые серьёзными учёными science fiction theories, зачастую гораздо более сумасшедшие, чем изложенные в данной статье, где, опираясь на уже обоснованное, фантазируем о полях и частицах, которые существуют не в абстрактном математическом пространстве, а как физически реальные в нашем общем со звёздами 3-х мерном пространстве.

1.Материя

В вышеупомянутой статье (обозначим её источником [1], ибо на неё придётся неоднократно ссылаться) было показано, что все феномены эйнштейновской СТО получают простое и наглядное объяснение в нашем 3-х мерном пространстве, без привлечения 4-мерного пространства-времени Минковского только если пространство не пусто, а заполнено некоей материей, которая не в сжатом состоянии воспринимается нами как пустота. И в этой материальной среде существуют и распространяются с конкретной скоростью физические поля определяющие местоположение и взаимодействие частиц, энергия покоя и движения которых зависит от степени сжатия занимаемого ими участка первоматерии. Как ни странно, этого предположения оказалось достаточно и никаких постулатов не потребовалось.

Первоматерия не имеет ничего общего с субстанцией имеющей устоявшееся название "Мировой эфир" или "светоносный эфир". К моменту создания теории относительности эфир понимался как некая субстанция, существующая наряду с размещающимися в ней вещественными частицами, в которой существуют и по которой распространяются физические поля, иногда представляемые в виде некоего вихревого движения эфирных частиц. Опыт Майкельсона показал, что такого эфира не существует.

Первоматерия концептуально отличается от этого классического эфира. В ней вещественные частицы представлены как напряжения и деформации (сжатие, например) локальных участков первоматерии, и они не могут существовать вне или без неё. Первоматерия уклончиво называется учёными "физический вакуум" (обозначим ФВ), про согласие которого с опытом Майкельсона говорить не принято. Субстанцию первоматерии обозначим аббревиатурой СФВ.

Из гл.1 статьи [1] следует, что материальные частицы (атомы, молекулы ) располагаются в определённых узлах картинки взаимодействующих физических полей, связанных с частицами. И это понятно, не по своей же воле и желанию они там располагаются.

Однако и внутренние процессы в элементарных частицах тоже подвержены преобразованиям Лоренца. Это доказывается, например, замедлением распада субсветовых мюонов, возникающих при взаимодействии высокоэнергетичных космических частиц с атомами в верхних слоях атмосферы. Иначе они не успели бы долететь до поверхности земли. И тем, что в синхрофазотронах приходится учитывать фактор возрастания массы частиц от скорости, что бы там не разгонялось: электроны, протоны или ионы.

Значит и само внутреннее строение частиц и их движение тоже полностью определяется напряжениями и деформациями первоматерии. И значит наряду с первоматерией никакой иной материи не существует. Иначе лоренцево сокращение и пр. феномены СТО не наблюдались бы у частиц.

Из того факта, что физические поля могут быть как продольные, так и поперечные, приходится сделать вывод, что субстанция первоматерии должна быть твёрдой и упругой. А быть может даже имеющей некую кристаллическую микроструктуру. Как и почему она имеет такие свойства, здесь не важно. Твёрдой будем считать субстанцию, в которой возникают силы напряжений при её механических деформациях сжатия и сдвига. Энергия материи, как обосновано в [1], может быть представлена энергией её механической деформации сжатия.

Вещественные частицы, естественно, не могут протискиваться сквозь твёрдую материю. Это значит, что воспринимаемые нами вещественные частицы должны представлять собой особые состояния деформаций и напряжений той же материи, а не какую-то отличающуюся от неё сущность. Они перемещаются, исчезая там где были, и появляются, можно сказать телепортируются, в новом месте, которое соответствует новым узлам суперпозиции полей напряжений материи. Ну как не вспомнить из Пушкина: "Движенья нет, сказал мудрец брадатый. Другой смолчал и стал пред ним ходить." И заключительные слова Пушкина: "Ведь каждый день пред нами солнце ходит, Однако ж прав упрямый Галилей".

Далее будут рассматриваться, в качестве гипотез разумеется, только такие механизмы физических явлений, которые могут быть реализованы в 3-х мерном пространстве первоматерии. Пока они не подкреплены теоретическими расчётами и являются вообще-то измышлениями, но они следуют из концепции математически обоснованной в статье [1].

2.Стабильность вещественных частиц

До сих пор не выдвигались какие-либо предположения, кроме как о существовании материи и наличия в ней физических полей.
А вот сейчас предположим, что первоматерия имеет предел прочности. Ибо вряд ли может существовать нечто абсолютно прочное. Соответственно, когда предел прочности материи под силовым воздействием полей будет превышен, то она просядет. То есть некоторая часть СФВ вокруг точки концентрации напряжений, скажем так, коллапсирует, образуя вещественную частицу , в результате чего объём материи там уменьшится, а значит уменьшится и напряжение сжатия вокруг этой точки.

Но для того, чтобы после снятия избыточного напряжения внешних полей этот участочек не распрямился, необходимо наличие внутреннего давления во всём объёме первоматерии. А некоторое снижение давления и сжатия СФВ вблизи частицы обусловлено снижением сопротивляемости коллапсировавшего участка СФВ. Внешнее для корпускулы давление компенсируется тангенциальными напряжениями области материи вокруг неё. Корпускула вместе с окружающей её областью пониженного внутреннего давления вокруг сжатого участка СФВ выглядит примерно как на рис.1.

Возможно стабильность вещественных частиц обусловлена иным физическим механизмом, но все дальнейшие рассуждения и гипотезы будут опираться именно на вышеуказанный. Тогда это внутреннее давление во всём объёме первоматерии не предполагается, а является необходимо неизбежным ввиду явного существования стабильных частиц.

3.Гравитация

Уже понятно, что эта область пониженного давления в СФВ представляет собой гравитационное поле корпускулы. Важно обратить внимание на то, что источником этого поля является не корпускула, а окружающая её СФВ. Если две подобные корпускулы сблизить, то между ними возникнет сила притяжения вследствие избыточного давления со стороны СФВ окружающей обе корпускулы, как на рис.2.

Равенство гравитационной и инерционной масс можно объяснить.
Чтобы переместить некий объём тела из области близкой к корпускуле в удалённую от неё область с более сжатой первоматерией, надо затратить работу по сжатию тела равную такой же при его ускорении, согласно гл.6 статьи [1]. Следовательно, на тело в гравитационном поле действует сила равная необходимой для придания ему ускорения свободного падения.

Естественно предположить, что в участках первоматерии разной плотности и скорость света различна. В статье [1] было показано, что скорость течения времени и др. физические характеристики зависят от скорости света и плотности первоматерии в локальном участке. Поэтому все теории гравитации, декларирующие мировой константой скорость света в вакууме, скорее всего несостоятельны. В общем, примерно понятно, как можно начинать строить теорию гравитации.

4.Тёмная энергия и тёмная материя

Поскольку в твёрдой субстанции ФВ, что следует из существования стабильных частиц, присутствует внутреннее давление, то вследствие оного первоматерия стремится расшириться что, собственно, и замечено как расширение вселенной, причём с ускорением. И вот эта энергия внутреннего сжатия первоматерии давлением, по-видимому, и является тем, что называют тёмной энергией.

Однако на слуху и тёмная материя. Что это такое не знает никто, но уже есть масса теорий на уровне математической эквилибристики, разумеется. Заметим, что согласно излагаемой здесь теории, в области скопления вещества сила внутреннего давления в СФВ ослаблена. Это может быть отражено или как уменьшение гравитационной постоянной, или как уменьшение массы, так как при меньшем давлении уменьшается и энергия сжатия СФВ, которая и есть эквивалент массы. Всё расставить по местам должна новая материальная теория гравитации.

Тем не менее уже можно утверждать, что из-за большей концентрации вещества внутри галактик, звёзды там притягиваются друг к другу и к центру слабее, чем те же звёзды наблюдаемые на периферии галактик, где внешнее давление в межгалактической материи больше. И всё выглядит так, будто в галактике больше создающего гравитацию вещества, чем ожидалось, избыток которого и списывается на тёмную материю.

5.Частицы

Мы все знаем, что упругий стержень хорошо сопротивляется нажиму вдоль него, но если его слегка изогнуть, сопротивление резко падает. Образование корпускулы с поворотом схематично показано на рис.3

При определённых соотношениях давления в СФВ, механических свойств первоматерии и размеров корпускулы, она окажется устойчивой.

Противодействующих сил напряжений сдвига будет недостаточно, чтобы снова развернуть её обратно, а ослабленной силы давления в СФВ вокруг корпускулы будет недостаточно, чтобы закрутить её сильнее. Таким образом, при данной величине давления в СФВ деформации граничной области корпускулы имеют конкретные константные значения, которые мы связываем с понятиями различного типа зарядов, спина и т.п. Внутреннее содержание коллапсированной области совершенно не играет никакой роли, так как все свойства корпускулы полностью выражаются величиной константных значений и форм напряжений на её границе.

Каждая корпускула представляет собой нелокальный объект, все свойства которого (масса, заряд и пр.) определяются конфигурацией полей во всей первоматерии вселенной вокруг корпускулы. Вот эти внешние поля частицы, видимо и определяют её движение в силовых полях и прочих взаимодействиях. Сила внешнего ускоряющего поля действует на связанные с частицей поля, которые сжимаются по Лоренцу по мере роста скорости.

Логично предположить, что при неупругих соударениях и др. взаимодействиях приводящих к трансформации частиц, границы корпускул и их коллапсированные ядра как бы исчезают и образуется иной, общий объект, ещё не представленный в частицах. И там, вероятно, происходит локальное увеличение давления и плотности первоматерии с сопутствующим увеличением скорости света.

Квантовые числа, соответствующие совокупным граничным значениям определяемым внешними полями на поверхностях корпускул до взаимодействия, должны как бы в своей совокупности сохраняться и после взаимодействия. Сохранение квантовых чисел, скорее всего, обусловлено тем, что весь спектр местных напряжений в СФВ быстро (быть может даже со скоростями взаимодействия превышающих скорость света в вакууме) и локально находит воплощение в наборе пусть даже нестабильных, но быстро образующихся частиц. А затем всё распределяется по стабильным частицам.

Энергия, заключённая на текущий момент во всех сжатых состояниях частиц, должна сохраняться и во всех последующих процессах в объёме всей вселенной. Даже если пара частиц аннигилирует, то энергия СФВ, потенциально присутствующая в коллапсированных ядрах корпускул и представляющая их массы покоя, должна быть по новому представлена в виде энергий других, образовавшихся при этом частиц вместе с их кинетической энергией (соответственной их лоренцеву сокращению), энергий излученных фотонов и пр. Ибо давление в первоматерии, обусловленное, по-видимому, глобальными причинами, остаётся постоянным.

6.Физические поля

Как уже знаем, радиальные напряжения сжатия СФВ вокруг корпускулы соответствуют гравитационному полю. Допустим, что напряжения сдвига по правилу буравчика задают вектор электрического поля. Тогда угол поворота верхней части корпускулы относительно нижней определяет её электрический заряд. Взаимный поворот может быть левым или правым отсюда положительные и отрицательные заряды.

Магнитное поле может порождаться динамикой движения электрических полей и зарядов и, возможно, представлено деформациями продольных смещений в СФВ. Соответственно, если выпуклость соответствует северному магнитному полюсу, то с другой стороны обратная ей вогнутость южному.

Допускаю, что могу ошибаться в сопоставлении физических полей деформациям и напряжениям СФВ. Критерием истины тут мог бы быть вывод уравнений Максвелла исходя из деформационной модели твёрдого ФВ. Теоретикам было бы наверное интересно заняться решением этой реальной и актуальной проблемы, довершив незаконченный труд Максвелла.

На рис.4 условно изображена гипотетическая простейшая заряженная частица.
Закрученность (вид спереди по стрелкам), которая способствовала коллапсированию в корпускулу, фиксируется действием сил внутреннего давления в СФВ (фиолетовые стрелки).
Для нас это заряд корпускулы и электрическое поле вокруг неё.
Деформации смещения в её окрестностях мы бы интерпретировали как присущий корпускуле магнитный момент.
Корпускулу на рис.3 и рис.4 будем условно считать электроном. Более сложным частицам возможно соответствуют конструкции из многогранников.
На рисунках ниже представлены гипотетические схемы взаимодействия простейших заряженных элементарных частиц.

На рис.5 иллюстрируется, что при наличии давления в СФВ разноимённые заряды притягиваются, а одноимённые отталкиваются (рис.6). Конечно сами схемы не доказательны, но от них можно начать танцевать, чтобы определить упругие свойства ФВ. Например, его модуль Юнга и коэффициент Пуассона.

Полагаю, понимание динамики полей при движении элементарных электрических зарядов могло бы, при наличии в том заинтересованности, способствовать созданию электромагнитных движителей.
Идеи как бы есть (не варп-двигатель), а вот теории пока нет.

7.Корпускулярно-волновой дуализм

Только напряжения могут перемещаться в неподвижной материи, в фокусе концентрации которых и возникает ядро частицы.

В процессе движения, заключённая в ядре частицы материя может частично восстанавливаться из сверхсжатого состояния с тем, чтобы в новом месте локализации фокуса напряжений, как результата взаимодействия полей, снова коллапсировать в ядро частицы. Возможно подобными процессами объясняется и тунеллирование частиц сквозь потенциальные барьеры.

Опыт Клауса Йонссона интерференции электронов на двух щелях однозначно свидетельствует о том, что каждый электрон суть волна и, являясь нелокальным объектом (строго говоря, бесконечным), в той или иной степени проходит через обе щели, но материализуется (в акте взаимодействия полей) в конкретной точке детектора.

Если мы попытаемся отследить, через какую из щелей он конкретно проходит, то тем самым мы детектируем (материализуем) электрон в самой щели, а после он уже от неё движется с сохранением своего исходного импульса к экрану и мы получаем просто изображения двух щелей. Детектор достаточно поставить в одну из щелей, и, если электрон в ней не пойман, значит, он прошёл большей частью через другую щель: детектор не может материализовать пол-электрона. Интерференция всё равно наблюдаться не будет.

8.Идеи правят миром

Корпускулы, т.е. вещественные частицы, всего лишь фиксируют и персонифицируют картинку создавших их полей. Но гносеологически проблема гораздо глубже. Мы интуитивно уверены, что проявленные свойства объекта определяются его ВНУТРЕННЕЙ природой. А на самом деле иногда оказывается НАОБОРОТ: свойства, приписываемые нами объекту (частицам и не только) определяются свойствами и состоянием того, что ВНЕ объекта. И вот это ВНЕШНЕЕ формирует и управляет объектом, которым оно (внешнее) всего лишь олицетворяется и персонифицируется. Ну а нам КАЖЕТСЯ, что это внешнее как бы порождается самим этим объектом.

Заметим, что физические поля, характеризуемые изменениями параметров среды первоматерии, образуют структуры, которые по сути являются виртуальной информацией записанной на материальном носителе. При создании вещественных частиц эти информационные образы записываются в долговременную память мироздания. Вещественные частицы тоже являются всего лишь образами, однако более устойчивыми. Но и они, тем не менее, могут динамически модифицироваться достаточно энергичными полевыми образами. Причём инициатива изменения определяется динамикой информационных структур физических полей, так как только их изменение определяет движение и затем положение вещественных тел.

Если информацию обозначить понятием дух, а вещество, как и принято, называть материей, то вот и ответ на волнующий философов вопрос, что первично дух или материя.

Фантазии, излагаемые далее, не следуют логически напрямую из концепции вещества как изменённого состояния участков первоматерии. И их, допустим, ошибочность никак не влияет на истинность самой этой фантастической концепции.

9.Спин ?

Можно предположить, что сопротивление СФВ сжатию ослабевает не только при взаимном скручивании плоскостей, но и ещё чуть-чуть при нарушении симметрии вдоль оси вращений, как изображено на рис.8.

Вследствие этого вдоль оси возникает смещение СФВ, воспринимаемое как магнитный момент. Вот такое нарушение симметрии, возможно, и связано с одним из понятий спина. На рис.8 изображены условно электрон и, как его зеркальное отражение, позитрон.

Рис.9 показывает, почему электроны на орбиталях атомов предпочитают группироваться парами с противоположными спинами. Заряд ядра атома (в центре) обозначен коричневым цветом. (Ввиду большей массы ядро ожидаемо должно иметь меньшие размеры).

10.Космология

Попробуем реконструировать космологическую историю вселенной, основываясь на вышеизложенной концепции первоматерии. В оправдание попытки отмечу, что господствующую теорию о возникновении вселенной из сингулярности считаю математическим экзерсисом гораздо более фантазийным, чем даже нижеизложенное.

Итак, мы предполагаем, что Метагалактика заполнена первоматерией, находящейся под давлением и частично в сверхсжатом состоянии в корпускулах. Резонный вопрос а откуда взялось это внутреннее давление?
Возможно дело в том, что вселенная, то есть первоматерия в ней, расширяясь, давит на соседние вселенные, чьё инерционное сопротивление и обуславливает в ней это внутреннее давление.
Логично предположить, что именно величиной этого давления в первоматерии и, соответственно, её плотностью определяются значения мировых констант.

Инерция (масса), как обосновывается в [1], присуща именно СФВ как мера заключённой в ней энергии сжатия и лишь олицетворяется видимым присутствием сопутствующих вещественных тел. Вероятно, в одних вселенных Космоса происходит расширение ФВ, а в соседних сжатие, потом наоборот, так что в целом объём Космоса можно принять стабильным.

Понятно, что из-за внутреннего давления первоматерия должна расширяться, что и замечено реально как ускоряющееся расширение вселенной. И понятно, что при этом внутреннее давление в СФВ вероятно будет ослабевать в объёме вселенной. И, возможно, когда-нибудь ослабнет настолько, что не сможет уже удерживать вещественные элементарные частицы в сжатом коллапсированном состоянии.

Они начнут распрямляться, переходя в упругое состояние СФВ, воспринимаемое нами как пустое пространство. В итоге, из вселенной начнёт исчезать вещество, естественно вместе со всеми её обитателями, пока она вся не станет пустым пространством, которое, однако, продолжит расширяться. Это является первым из возможных сценариев совершенно неизбежной гибели всякой жизни в нашей вселенной.

После продолжительной стадии расширения, возможно уже в виде пустого пространства или до того, вселенная может начать сжиматься вследствие противодействия соседних вселенных или, быть может, вследствие упругих сил растяжения, если таковые вообще могут быть в СФВ. Сжимаясь, бывшая вселенная в своём объёме набирает кинетическую энергию, которой будет достаточно, чтобы превысить предел упругости СФВ и заставить коллапсировать значительную часть первоматерии вселенной. Примерно аналогично тому, как подобное, предполагается, происходит при образовании вещественных частиц.

Если это условие не будет выполнено, то в этом участке первоматерии вещества не возникнет, соответственно и статуса вселенной он не получит. Итак, где-то в центре бывшей и будущей вселенной начинает образоваться значительный по массе и размерам участок сверхсжатой СФВ, который мы назовём привычным термином чёрная дыра (ЧД).

Отметим, что в её формировании главным фактором является прочность первоматерии и динамика движения, а не гравитация. И в эту глобальную ЧД перетекает значительный объём бывшей вселенной, вместе со всем сущим в ней и это второй из возможных сценариев совершенно неизбежной гибели всякой жизни в нашей вселенной.

Как обосновано выше, вокруг участка с коллапсированным участком СФВ образуется область с пониженным давлением и в тем большей степени, чем больший объём СФВ был коллапсирован. По мере перетекания СФВ в ЧД уменьшается давление вокруг и внутри ЧД, и в какой-то момент его оказывается недостаточно для удержания первоматерии в этом сверхсжатом состоянии. И тогда ЧД вскипит и станет белой дырой.

Вселенная начнёт расширяться, тем более, что остаточное давление в СФВ, окружающей ЧД, будет таким же как в ней самой. В толще вскипевшей глобальной ЧД станут появляться пузыри упругого пространства ФВ, восстанавливающегося из вещества в состояния коллапса. Разумеется в пару от вскипевшей ЧД образуются также всевозможные вещественные элементарные частицы. Пузыри будут расти и сливаться, а осколки глобальной ЧД сгруппируются на границах пузырей в виде сеточки, которую мы сейчас называем ячеистой структурой скоплений галактик, что можно видеть на рис.11.

И вот это всё и есть так называемый Большой взрыв, который, как видим, весьма протяжён и в пространстве, и во времени.

Итак, часть первоматерии из коллапсированного и сверхсжатого в ЧД состояния перейдёт в нормальное упругое состояние большего объёма, которое мы воспринимаем как обычное пустое пространство. А это вызовет увеличение давления в СФВ в окрестностях глобальной ЧД и в ней самой, что в свою очередь приостановит освобождение прочей заключённой в ней массы первоматерии.

Вероятно осколки от взорвавшейся глобальной ЧД можно наблюдать в центре больших галактик в виде сверхмассивных ЧД. А сами галактики образовались из вещества создававшегося вокруг этих останков и в процессе испарения самой глобальной ЧД. Обнаружены молодые галактики на расстояниях порядка 13 млрд. св.лет, в центре которых УЖЕ есть сверхмассивные ЧД. То есть сначала ЧД, а потом галактики, а не наоборот.

Замечено пропорциональное соотношение массы чёрной дыры в ядре галактики и размеров самой галактики. Пропорциональность масс центральной чёрной дыры и массы галактики может быть объяснена степенью расходования скрытого вещества исходных ЧД, что, в общем, характеризует степень использования энергетического потенциала всей вселенной.

Попробую проиллюстрировать это следующим примером. Пусть имеем несколько надутых воздушных шариков разной величины в некоем замкнутом объёме воздуха. Понятно, что давление внутри и вне шаров почти одинаково. Пусть затем объём (в котором плавают шары) увеличится вдвое (соответственно уменьшится давление, но это не важно). Ясно, что вдвое увеличатся и размеры каждого шарика как больших, так и маленьких. Только исходные чёрные дыры в процессе общего расширения вселенской области первоматерии меняют не свой размер, а пропорционально освобождают вещество.

Для стадии после образования галактик может наблюдаться определённый гомеостазис, когда, несмотря на перманентное расширение первоматерии, давление в ней, а значит и величины мировых констант, остаются постоянными за счёт освобождения вещества из ЧД в ядрах галактик. Судя по всему, наша вселенная находится как раз на такой стадии. По мере расширения вселенной запасы сверхсжатой первоматерии в ЧД галактик будут израсходованы, и тогда станет уменьшаться и сама величина давления в СФВ и, соответственно, станут изменяться значения мировых констант.

Следует отметить, что в данной фантазийной теории механизм происхождения ЧД отличается от общепринятого и связан не с невозможностью свету преодолеть её тяготение, а, как уже упоминалось, с сопроматовскими параметрами упругости и прочности первоматерии и механикой сплошных сред (МСС). Но естественно ЧД обладает гравитацией соответственно своей массе. А вследствие снижения плотности первоматерии вблизи границы ЧД там тоже должны, как и в ОТО, наблюдаться феномены замедления времени, но вследствие меньшей скорости света.

Хотелось бы надеяться, что какие-нибудь из изложенных в статье фантастических идей, будучи творчески доработаны профессионалами-теоретиками, быть может подвигнут некоторых из них рискнуть (в чём я дико сомневаюсь) стать творцами новой физики.

Используемые источники:
  1. "Фантазии о физической причине лоренцева сокращения, объясняющей инвариантность скорости света и пр."
Подробнее..

Категории

Последние комментарии

  • Имя: Макс
    24.08.2022 | 11:28
    Я разраб в IT компании, работаю на арбитражную команду. Мы работаем с приламы и сайтами, при работе замечаются постоянные баны и лаги. Пацаны посоветовали сервис по анализу исходного кода,https://app Подробнее..
  • Имя: 9055410337
    20.08.2022 | 17:41
    поможем пишите в телеграм Подробнее..
  • Имя: sabbat
    17.08.2022 | 20:42
    Охренеть.. это просто шикарная статья, феноменально круто. Большое спасибо за разбор! Надеюсь как-нибудь с тобой связаться для обсуждений чего-либо) Подробнее..
  • Имя: Мария
    09.08.2022 | 14:44
    Добрый день. Если обладаете такой информацией, то подскажите, пожалуйста, где можно найти много-много материала по Yggdrasil и его уязвимостях для написания диплома? Благодарю. Подробнее..
© 2006-2024, personeltest.ru