Старилов Николай
Стационарная Вселенная

   Н.И. Старилов
   Стационарная Вселенная
   Понятие "Статичная Вселенная" вводится мною как первичный признак, как объект, по отношению к которому любая конечная скорость, в том числе и скорость света, равна нулю.
   1. Космологическая динамика скорости света
   Если мы принимаем, что Вселенная бесконечна, то ясно, что по отношению к бесконечности любая конечная скорость равна нулю, в том числе и скорость света. Как только мы ограничиваем бесконечность, переходим к сколь угодно большим промежуткам, любая конечная скорость, в т.ч. и скорость света перестает быть равной нулю. Очевидно, что по мере уменьшения промежутка ( в космологическом масштабе) скорость по отношению к нему должна увеличиваться.
   Основываясь на законе Хаббла, я интерпретирую его как постепенное возрастание скорости света от 0 на до 3105 км/с в окрестностях точки пространства, где находится наблюдатель.
   Разумеется, точка нашего пребывания никак не выделена и тот же эффект наблюдается в любой точке пространства.
   Таким образом, скорость света, в космологических масштабах, есть функция расстояния.
   Нам известно: скорость света в нашей точке : с 3105 км/час, постоянная Хаббла -H, рассчитанная весьма приблизительно, и то, что скорость света относительно бесконечности равна нулю.
   Нам нужно найти закон изменения "c" с помощью этих данных.
   Разумно предположить, что это изменение происходит достаточно плавно. Попробуем воспользоваться формулой бесконечно убывающей геометрической прогрессии. Нам известна сумма 3105 и первый член - постоянная Хаббла (поскольку H определена с большим разбросом значений, будем вести вычисления сразу по трем наиболее вероятным значениям - 16,9; 23; 25). 1
   (1)
   S = c = 2,99792105 км/с
   a1 = 16,9 (23; 25)
   q = (2)
   q (16,9) = 0,99994362758 ...
   q (23) = 0,99992328014 ...
   q (25) = 0,99991660884 ...
   Sn = (3)
   Отсюда скорость света (cN) на данном расстоянии:
   cN = c - Sn , (4)
   где с - скорость света в окрестностях точки нашего пребывания равная
   2,99792105 км/с.
   Как видно из таблицы (c.9) cкорость света каждые 10 миллиардов световых лет2 уменьшается примерно в 2 раза ( 1,76 при H = 16,9 км; 2,15 при H = 23 км; 2,3 при H = 25 км ) .
   С расстояния в 100 миллиардов световых лет свет идет к нам около 40 триллионов лет.
   Общепринято объяснение красного смещения (Z) эффектом Допплера - галактики "разбегаются", т.к. Вселенная расширяется и т.д. Поскольку достоверно измерены Z 1, принято считать, что закон Хаббла не выполняется и такие далекие космические объекты "убегают" cо скоростью близкой к световой.
   Однако, если скорость света постепенно возрастает по мере уменьшения расстояния до той точки пространства, где производится ее измерение, то это тоже должно приводить к увеличению длины волн электромагнитного излучения, т.е. красному смещению. Грубой аналогией помимо эффекта Допплера может служить преломление света - при переходе из более плотных в менее плотные среды скорость света возрастает одновременно с увеличением длины волн. Тогда величину Nn, равную можно назвать "показателем преломления вакуума", что совершенно неправильно по сути, но зато наглядно.
   Величина изменения длины волны ( красного смещения) дается соотношением:
   Z = .
   Таким образом " постоянная" Хаббла есть функция расстояния и изменяется как
   H(S) = H -Hqn ,
   т.е. является ускорением света в каждый данный момент.
   2. Черно-красный эффект
   Поскольку rq = , где rq - гравитационный радиус или радиус " черной дыры", - гравитационная постоянная, М - масса, то при уменьшении скорости света размер гравитационного радиуса растет.
   Так, для того, чтобы Солнце обратилось в черную дыру, не изменяя своих реальных размеров , скорость света должна быть: т.к. масса Солнца 21030 кг, то
   сq = = = 5,5105м/с = 550 км/с.
   Масса средней галактики 1041 кг, радиус 1021 м, отсюда сq1 105 м/c = 100 км/с.
   Эти скорости достигаются (при различных значениях H) на расстояниях 80-100 миллиардов световых лет.
   Учитывая, что масса Солнца, тем более галактик, определена неточно, а также значительный разброс в массах и размерах звезд и галактик, можно говорить о том, что на расстоянии 105 Мсл находится граница, дальше которой мы в принципе не можем увидеть реальные объекты, т.к. для нас они обращаются в черные дыры. Мы как бы окружены "черно-красной" мембраной, которая сама является для нас (равно как и для любого наблюдателя в любой точке Вселенной) сплошной черной дырой.
   3. Реликтовое излучение
   Учитывая, что черно-красная мембрана образована не реальными, действительными черными дырами - в своей точке пространства они остаются обычными космическими объектами, излучение которых мы можем принимать с соответствующей поправкой на изменение длины волны и поскольку расстояние до мембраны соответствует cn 105 м/с, т.е. 105 Мсл, то Z 3000, отсюда получаем:
   max = = 0,00000058 м и
   1max1 = max Z = 0,5810-63000 = 0,00174 м = 1,74 мм,
   где max - длина волны непосредственно излучаемой, 1max1 - длина волны принимаемой.
   Таким образом, "реликтовое " излучение приходит от черно-красной мембраны. Учитывая, что каждая точка мембраны в свою очередь получает точно такое же "реликтовое" излучение от своей мембраны:
   1max11 = 1max1 Z = 0,001743000 = 5,22 м ,
   т.е. в этом диапазоне волн должен существовать такой же изотропный фон.
   1max111 15660 метров мы вряд ли сможем зафиксировать.
   4. Рентгеновский фон
   Ядра галактик образуют вторую составляющую черно-красной мембраны.
   Если мнимая черная дыра "излучает" в 106 раз 3 энергии больше, чем обычный звездный объект, то естественно предположить, что то же соотношение является справедливым для истинной черной дыры (какими, вероятно, являются ядра галактик4 ), которая уже реально излучает в 106 раз сильнее обычного объекта.
   Отсюда:
   max = 0,00000058 106 = 5,810-13 м,
   1max1 = 5,8 10-13 3000 = 17,4 10-10 м ,
   где max - излучаемая, а 1max1 - принимаемая длина волны.
   Учитывая, как и в п.3., что каждая точка мембраны в свою очередь получает излучение от своей мембраны и т.д., мы можем наблюдать изотропное излучение в диапазонах следующих длин волн:
   2 порядка: 1max11 = 1max1Z = 5,22 10-6 м
   3 порядка: 1max111 =1max11Z = 1,596 см
   4 порядка: 1max1 =1max111 Z = 46,9 м и т.д.
   5. Галактики
   Размер ядра галактики 1014 м. Принимая его за гравитационный радиус, получаем:
   М = = = 1041 - массу галактики.
   Иными словами, если бы галактика сколлапсировала в черную дыру, то такая черная дыра имела бы параметры близкие к параметрам ядра галактики.
   Согласно С. Хокингу черная дыра испаряется с течением времени. Черная дыра с массой 108 - 109 солнечных масс ( т.е. масса, сосредоточенная в ядре галактики) испаряется за 1080 лет. В рамках релятивистской теории " большого взрыва" эта цифра просто нелепа ( T вселенной 21010 лет).
   Отказываясь от постоянства скорости света в космологических масштабах, мы получаем принципиальную возможность объяснить эволюцию галактик.
   Происходит как бы пульсация галактики - звезды, межзвездное вещество засасывается черной дырой - ядром галактики, с периодом, например 1080 лет . В то же время излучение аккреционного диска дает начало процессу звездообразования, затем вновь коллапс и т.д. Разумеется, это всего лишь схема одной из возможностей эволюции галактик. Возможно, что поглощая вещество черная дыра существует вечно, не испаряясь или же испаряется не до конца и, начиная с некоторого момента вновь начинает расти.
   Если эволюция галактик действительно идет таким образом, т.е. в ядрах галактик находятся черные дыры, то все типы галактик это скорее всего один и тот же вид, одинаковый для Вселенной, но на разных стадиях развития, а несогласованность на 2-3 порядка радиуса ядра и массы нынешних галактик происходит из-за того, что мы наблюдаем промежуточные этапы эволюции галактик .
   Возможно, удастся использовать различия в размерах ядра и самой галактики, а также размеры "скрытой массы" в качестве индикаторов относительного возраста галактик.
   6. Квазары
   Поскольку с расстояний больших 1 Мсл мы начинаем получать все более и более искаженную информацию о космических объектах, то становится очевидным, что квазары ( впрочем, также как и любые другие объекты) могут быть двух типов - реальные, т.е. объекты с действительно большим энерговыделением ( скорее всего ядра галактик на разных стадиях эволюции) на близких расстояниях и обычные космические объекты на расстояниях, где становится значительным снижение скорости света.
   Рассмотрим пример:
   Активное ядро эллиптической галактики с энерговыделением 1040 вт на расстоянии в 100 Мсл, где эффектом замедления скорости света можно пренебречь:
   E = mc2, m = .
   Находим массу излучения: m = = 1024 кг.
   На расстоянии, близком к предельному, т.е. 100000 Мсл, cn 105 м/с
   m = = 1030 кг ,
   отсюда наблюдаемый уровень энерговыделения :
   E = mc2= 10301016 = 1046.
   На самом деле, конечно, энерговыделение осталось на прежнем уровне:
   E = 10301010 = 1040 вт, но поскольку считается, что скорость света const и равна 3108 м/с, то мы получаем в данном случае завышенную на 6 порядков величину энерговыделения.
   Из этой простой зависимости несложно рассчитать истинное энерговыделение звезд, галактик, ядер галактик, квазаров и т.д. разных типов.
   7. Сверхгалактики
   Отказываясь от "начала" Вселенной и ее возраста 21010 лет, можно придти к выводу, что галактики не обязательно самые крупные космические объекты (как единое целое).
   Характер уже обнаруженных сверхскоплений галактик, их размеры ( также как и время жизни сверхмассивных черных дыр5 ), противоречащие "возрасту Вселенной" в моделе Фридмана -Эйнштейна-Гамова, дают основание думать, что они могут являться частями Сверхгалактики.
   Масса средней галактики превосходит массу средней звезды - в 1011 раз. Предположим, что масса сверхгалактики превосходит массу обычной галактики во столько же раз : 1030 1041 1052 кг. Отсюда радиус ядра Сверхгалактики Rq = = 1025 м.
   Таким образом, радиус ядра Сверхгалактики 1 миллиард световых лет.
   Предположим, что радиус Сверхгалактики превосходит радиус ядра в 107 раз как и у обычной галактики (1014 1021 м ), т.е. RСГ 1032 м или 10000 триллионов световых лет.
   [НС1]Исходя из этого получается, что мы можем наблюдать 1 миллионную часть объема Сверхгалактики.
   Таким образом, из всех возможных вариантов:
   1. сверхгалактики вообще не существуют,
   2. ядро в любой стадии есть, но мы не понимаем, что это ядро сверхгалактики,
   3. сверхгалактика находится на той стадии эволюции, когда нет четко различимого ядра,
   4. ядро сверхгалактики находится вне пределов нашей видимости - самым
   вероятным является последний.
   Ядро сверхгалактики, также как и большая ее часть находятся просто вне пределов нашей видимости.
   8. Заключение
   1.Неопределенность плотности излучения
   Кажется, что если Вселенная бесконечна и была всегда, то за бесконечное время ее существования любой объем должен был заполниться бесконечным количеством излучения. Это не так, ведь из бесконечности излучение идет бесконечно долго, т.е. результатом соотношения двух бесконечностей будет неопределенность. То же самое можно ответить на вопрос - сколько будет излучения (вещества) в бесконечно малом объеме бесконечно большой Вселенной. Мы не можем рассчитать плотность излучения в единице объема, исходя из бесконечности, но мы также не можем и утверждать, что плотность должна быть бесконечной.
   2.Измерение.
   Сегодняшнее развитие техники в принципе позволяет измерить расстояние в несколько миллиардов световых лет с большой точностью с помощью космического интерферометра. Это дало бы возможность проверить соотношение красного смещения и реальных расстояний до космических объектов и измерить действительное значение "постоянной" Хаббла.
   3.Понятие статичности.
   Понятие "статичная Вселенная" вводится мною как первичный признак, как объект, по отношению к которому любая конечная скорость, в т.ч. и скорость света, равна нулю.
   В то же время из всего вышесказанного ясно, что при этом для нас Вселенная остается весьма динамичным объектом.
   H
   Расстояние в млн. световых лет
   q
   SN
   cN
   1
   0,99994362758
   16,9000000354
   299775,100
   10
   0,99943641874
   168,957147839
   299623,049
   100
   0,99437845897
   1685,2929766
   298106,707
   1000
   0,94518555749
   16432,9308285
   283359,069
   10000
   0,56907665428
   129187,367558
   170604,633
   16,9
   20000
   0,32384823844
   202704,882465
   97087,117
   30000
   0,18429447202
   244541,983879
   55250,017
   40000
   0,10487768153
   268350,501578
   31941,498
   50000
   0,05968344011
   281899,373172
   17892,627
   60000
   0,03396445241
   289609,719687
   10182,281
   70000
   0,01932837694
   293997,497886
   5794,503
   80000
   0,01099932808
   296494,480022
   3297,520
   90000
   0,00625946082
   297915,454262
   1876,546
   100000
   0,00356211302
   298724,097528
   1067,903
   H
   Расстояние в млн. световых лет
   q
   SN
   cN
   1
   0,99992328014
   23,0000002606
   299769,000
   10
   0,99923306617
   229,920624203
   299562,079
   100
   0,99235707602
   2291,28743978
   297500,713
   1000
   0.92614653838
   22140,6767074
   277651,324
   10000
   0,46429828359
   160599,087087
   139192,913
   20000
   0,21557289614
   235164,967569
   64627,033
   30000
   0,10009012566
   269785,777892
   30006,223
   23
   40000
   0,04647167354
   285860,160701
   13931,840
   50000
   0,02157671826
   293323,469048
   6468,531
   60000
   0,01001803325
   296788,670303
   30003,330
   70000
   0,00465135564
   298397,557298
   1394,443
   80000
   0,00215961644
   299144,560768
   647,440
   90000
   0,00100270620
   299491,393198
   300,607
   100000
   0,00046555476
   299652,426902
   139,574
   H
   Расстояние в млн. световых лет
   q
   SN
   cN
   1
   0,99991660884
   25,0
   299767,000
   10
   0,99916640122
   249,906219076
   299542,094
   100
   0,99169521266
   2489,70854344
   297302,292
   1000
   0,91998800953
   23986,9521157
   275805,048
   10000
   0,43433184314
   169582,770182
   130209,230
   20000
   0,18864414996
   243237,967321
   56554,033
   25
   30000
   0,08193416134
   275228,764853
   24563,236
   40000
   0,03558661531
   289123,386906
   10668,614
   50000
   0,01545640021
   295158,263715
   4633,737
   60000
   0,00671320679
   297779,402880
   2012,598
   70000
   0,00291575947
   298917,847087
   874,153
   80000
   0,00126640718
   299412,309656
   379,691
   90000
   0,00055004096
   299627,070495
   164,930
   100000
   0,00023890030
   299720,347966
   71,653
   1 Обычно берут H из расчета на мегапарсек, однако парсек - мера искусственная, поэтому я беру H из расчета на 1 миллион световых лет (Мсл).
   2 "Световой год" - условная величина: расстояние, которое прошел бы свет при постоянной скорости 3105 км/с.
   3 См. п.6
   4 В данном случае механизм излучения не важен, и независимо от этого простой расчет показывает: энерговыделение Солнца 1026 вт, энерговыделение ядер галактик 1040вт, количество звезд в ядре 108, т.е. можно считать, что каждая звезда в ядре излучает в среднем в 106 раз больше Солнца.
   5 В отличие от черных дыр, реальное существование которых все же окончательно не подтверждено, сверхскопления совершенно реальные объекты, непосредственно наблюдаемые.
   Стр: 5