БОЛЬШОЙ ВЗРЫВ ИЛИ МЫЛЬНЫЙ ПУЗЫРЬ

Записки нерелятивиста

 

 

Чтобы оценить правдоподобие теории большого взрыва, следует вначале условиться о вещах бесспорных, и прежде всего разобраться с понятием о Метагалактике как о наблюдаемой части Вселенной. Если Вселенная и Метагалактика — синонимы, тогда большой взрыв теоретически мог иметь место. Напротив, если число метагалактик больше единицы, то возникает проблема выбора между большим взрывом с разбеганием метагалактик (это — совсем другая теория) и множеством больших взрывов с разбеганием галактик. Между данными крайностями путается модель Вселенной со стационарными метагалактиками при разбегающихся галактиках. Поневоле приходится утверждать: наименьшая профанация состоит в совпадении границы Вселенной с Метагалактикой, хотя невозможно внятно разделить эту границу на то, что находится в ее пределах, и на то, что происходит за ее пределами. Тем самым мы уходим от дискуссии о вероятности множества больших взрывов, включая проблему их очередности. Остановившись на единственном взрыве, все равно трудно отрешиться от мысли о том, что ненаблюдаемое пространство не обязательно является несуществующим, т.к. наши средства наблюдения слишком слабы. Поэтому большой взрыв — скорее символ веры, чем реальность; он имеет право существовать только вследствие неполноты знаний и недостатка средств наблюдения. Недаром Шкловский мечтал о нейтринной астрономии.

Итак, пусть будет взрыв как начало Вселенной. Любой взрыв имеет эпицентр, он же — центр разлетающихся масс. Каждая частица, пришедшая в движение после взрыва, должна перемещаться в пространстве с постоянной скоростью, если не пренебрегать физическими законами сохранения. Точнее эта скорость будет несколько меньше первоначальной, поскольку на частицы действует сила притяжения, исходящая от центра масс, но она быстро затухает в соответствии с законом обратных квадратов расстояния.

Далее события должны были развиваться по одному из двух сценариев:

после взрыва Вселенная существовала в виде расширяющегося горячего облака водородо-гелиевой плазмы, затем в облаке появились сгустки, они становились локальными центрами тяготения; постепенно образовывались горячие и остывшие тела, многообразие которых   сейчас наблюдается;

осколки, образовавшиеся после взрыва, не были столь однородны как плазма, кроме нее имелись тела разных размеров и плотности, они впоследствии эволюционировали; их гравитационное влияние послужило основой сегодняшнего строения Метагалактики.

По первому сценарию скорость разбегания частиц обязана быть практически одной и той же. Соответственно тому все разбегающиеся галактики должны обладать скоростью относительно эпицентра, имеющей один порядок величины.

В рамках второго сценария крупные продукты взрыва должны обладать скоростью, меньшей при большей их плотности и меньшей при большей массе. И в

том, и в другом сценарии должна существовать область, прилегающая к эпицентру, где материя полностью отсутствует или присутствует только в виде излучения, исходящего от расположенного в эпицентре ядра, предположительно уцелевшего после взрыва. Эта область более обширна для первого сценария. Ее размер может быть ничтожно мал только в случае, когда взрывы в эпицентре периодически повторяются; такой теории нет, обосновать ее сложнее, чем теорию большого взрыва. Поэтому вероятнее всего из гелиево-водородной плазмы могла образоваться после взрыва только постоянно расширяющаяся сферическая оболочка, вначале структурно похожая на мыльный пузырь; в дальнейшем эта оболочка распалась на галактики, разбегающиеся с постоянной скоростью относительно эпицентра. Толщина такой оболочки в настоящее время существенно меньше радиуса сферической полости. Наблюдаемая скорость удаления галактик должна находиться всего лишь в пределах от нуля до удвоенной скорости разлета от эпицентра. Судя по красному смещению спектральных линий, подобный сценарий большого взрыва невероятен.

Второй сценарий почти не противоречит предполагаемому (и поразительному по многократности) увеличению скорости разлета галактик по мере их удаленности от эпицентра. Становится объяснимым также то, что любая галактика состоит из тел различной плотности и массы, хотя они движутся с одинаковой групповой скоростью разлета. Менее объяснимы другие особенности данного сценария. Скорость разлета галактик обязана быть обратно пропорциональной сумме масс тел, входящих в ее состав, т.е. чем больше скорость галактики, тем меньше у нее светящихся тел, а это, возможно, искажает оценку как расстояния, так и причины красного смещения. Кроме того, мы не в состоянии определить координаты своего места во Вселенной, поэтому разбегание галактик относительно нашей Галактики нельзя с уверенностью отождествлять с разбеганием относительно эпицентра.

Наблюдаемая картина разбегания основана на измерении скорости галактик относительно малой точки, принадлежащей Галактике. Если эта точка (Земля), представляет собой пуп Вселенной, находящийся вблизи эпицентра взрыва, тогда картина более или менее верна. Только это — антропоцентризм. Есть сфера, около которой движутся наиболее массивные галактики, назовем ее арьергардной, внутри которой нет интересующих нас тел, включая Землю. Там, где движутся наиболее быстрые и наименее массивные галактики, проходит авангардная сфера. Разность радиусов сфер постоянно увеличивается.

Наша Галактика находится где-то между этими сферами. Ее координаты установить невозможно. С такой позиции наблюдения астрономы пытаются понять происходящее, и им не позавидуешь. Но достоверно только одно: с Земли измеряется разность векторов скорости любой из исследуемых галактик и скорости Галактики. Поэтому незначительная в сравнении с дальними звездными скоплениями скорость движения ближайших галактик объясняется всего лишь тем, что они летят в одном направлении с нами и наблюдаемая с Земли векторная разность их скоростей невелика. А поскольку их абсолютная скорость неизвестна, задача о причине красного смещения нерешаема за неполнотой исходных данных. Чтобы отыскать наши координаты в Метагалактике, возможно, потребуется полсотни лет, тогда что-то прояснится.

Но все вышеизложенное является не слишком существенным в сравнении с тем, насколько бытующее представление о природе света соответствуют реальности.

Максвелл именовал электромагнитное излучение потоком материи. Зная о существовании давления света на тела, Эйнштейн ввел в научный оборот термин «инерция энергии». Пока Эйнштейн не впал в соблазн теории относительности, он выдвинул ряд весьма здравых идей. Сумма взглядов Максвелла и раннего Эйнштейна на электромагнитное излучение сводится к следующему.

Поток электромагнитного излучения материален, распространяется в пустоте, обладает массой (полевой массой) и соответственно оказывает давление на преграду, такое же как давление обычного потока. Иначе говоря, если давление света выражается по Максвеллу при полном поглощении формулой р₁ = w, где w — объемная плотность энергии, а давление потока жидкости или газа при абсолютно неупругом взаимодействии — классической формулой р₂ = ρν², то при скорости потока, равной световой, т.е. v=c, из условия р₁=р₂ следует w=ρc².

Это и есть соотношение   E=mc   , выраженное в удельных единицах энергии и массы.

Давление потока вычисляется через сумму импульсов силы частиц потока и с тем же результатом, исходя из теории движения сплошных жидкостей. Поэтому величина давления электромагнитного излучения не зависит от соотношения корпускулярных и волновых свойств потока энергии.

Видимый с Земли свет галактик представляет собой совокупность лучей многих светящихся тел. Вероятнее всего это звезды.

Рассмотрим ход луча отдельно взятой звезды. Поскольку звезда вращается вокруг собственной оси, одна и та же точка ее поверхности излучает световые частицы так, что вектор скорости каждой из них расходится на малый угол с вектором скорости предыдущей частицы. Образующийся таким образом луч непрямолинеен. Однако обнаружить кривизну луча на таких расстояниях, как от Земли до Солнца или от Земли до ближайших звезд, практически невозможно, слишком велика продольная составляющая скорости света в сравнении с поперечной составляющей.

Тем, кто интересуется астрономией, но не сильны в теоретической механике, проще всего понять суть происходящего на таком примере. Пусть из узкого отверстия бьет струя воды. Под действием силы тяжести она по снижающейся кривой падает на землю, но вид сверху на струю выглядит как прямая линия. Если же трубке, откуда вытекает вода, придать вращение в горизонтальной плоскости, то струя становится криволинейной еще и в горизонтальной проекции (взгляд с птичьего полета), хотя каждая капля струи летит по прямой линии.

Несмотря на незначительную кривизну светового луча, при расстояниях, исчисляемых тысячами и миллионами световых лет, он превращается в спираль, уходящую в бесконечность. Пусть кто-нибудь попробует найти ориентиры среди галактик, когда наблюдаемый объект расположен совсем не там, куда указывает визирная линия телескопа.

Чтобы отрицать наличие кривизны луча, требуется доказать ошибочность утверждения о существовании инерции энергии электромагнитных волн. Нематериальный свет очевидно не должен отклоняться от прямой линии, но тогда нужна полноценная теория, позволяющая объяснить причину давления на тела, вызываемого нематериальным излучением. Да, взаимодействие электромагнитных волн с телами чем-то отличается от механического удара; однако закон сохранения количества движения не отменен, и если излучение не несет импульса, то откуда берется количество движения у тела, на которое действует свет.

Насмешки современников над Максвеллом, утверждавшим о существовании давления света, ускорили его кончину, и до своего триумфа он не дожил. Однако и поныне никто не решается признать, что электромагнитные волны равноценны потоку материи, о чем Максвелл сообщил в девятнадцатом столетии.

Исходя из предыдущего, начиная с путаницы с числом больших взрывов и кончая кривизной света, имеется ряд причин, позволяющих признать теорию большого взрыва мыльным пузырем.