Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,9029.0.html
Дата изменения: Sun Apr 10 01:19:24 2016
Дата индексирования: Sun Apr 10 01:19:24 2016
Кодировка: Windows-1251

Поисковые слова: релятивистское движение
О статье "Закон Хаббла" - Горизонты науки о Вселенной

A A A A Автор Тема: О статье "Закон Хаббла"  (Прочитано 1938 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Droog_AndreyАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 1 931
  • Рейтинг: +21/-4
  • фанат простых чисел
    • XYYXF проект
О статье "Закон Хаббла"
« : 29.05.2005 [17:47:57] »
Пусть наша Вселенная однородна и изотропна в космологических масштабах, и пусть закон Хаббла выполняется для межгалактических расстояний.

Попробуем распространить действие закона Хаббла на расстояния космологического масштаба, учитывая релятивистские эффекты, появляющихся при сложении скоростей.

Возьмем два скопления галактик, A и B, находящиеся относительно нас на одинаковом расстоянии, но в противоположных направлениях (скажем, в Деве и в Рыбах соответственно). С нашей точки зрения, скорости их удаления от нас будут равны. Однако с точки зрения наблюдателя в скоплении A, скорость удаления B от нас будет меньше.

В работе С. Кравченко "Закон Хаббла" утверждается, что это есть нарушение линейного закона Хаббла, и что в космологических масштабах следует использовать формулу

v = th(r)

вместо классической v = r.

[здесь и далее для упрощения формул:

v - безразмерная скорость, выраженная в единицах скорости света;
H - постоянная Хаббла;
r - безразмерное расстояние, выраженное в единицах Hc;
t - безразмерное время, выраженное в единицах 1/H;
z - безразмерное красное смещение;
E, p - энергия и импульс, выраженные в единицах массы;
m - масса;
E0, m0 - энергия покоя и масса покоя;
th, sh, ch, arcth, arcsh, arcch - гиперболические тангенс, синус и косинус, а также обратные им функции;
exp, ln - экспонента и натуральный логарифм]

При этом, соответственно, для пробного тела массой m на расстоянии r от наблюдателя в гравитационно неискривленном ("пустом") пространстве-времени имеем:

r = arcth(v);

t = ln(sh(r));

z = exp(r)-1;

r = ln(z+1);

m = m0*ch(r);

E = E0*ch(r);

p = m0*sh(r) = m0*exp(t);

где момент времени t=0 на часах наблюдателя выбран в соответствии с расстоянием до пробного тела, равным ln(sqrt(2)+1) = 0.88137..., чтобы избежать появления констант интегрирования в уравнениях.

Получается интересная метрика, частично объясняющая обнаруженный недавно эффект "ускорения расширения Вселенной". Действительно, на больших расстояниях, соответствующих далекому прошлому, скорость взаимного разбегания соседних скоплений падает как 1/ch(r)^2. Остается лишь проверить, есть ли количественная корреляция между экспериментом и полученными уравнениями.

Минусом данной гипотезы является возрастание средней плотности материи на больших расстояниях (пропорционально ch(r)).

Но вернемся к нашим скоплениям в Деве и Рыбах. С точки зрения наблюдателя в скоплении A, скорость удаления B от нас действительно будет меньше, чем скорость удаления нас от A. Но кто сказал, что A и В остаются на равном расстоянии от нас с точки зрения наблюдателя в A?

В этом и есть основной промах автора статьи "Закон Хаббла". С точки зрения A, система "Млечный Путь - B" удаляется от A и испытывает при этом релятивистское сокращение длины в направлении движения.

Однако в целом автор прав, замечая, что линейный закон Хаббла - это лишь первое приближение. Более точные оценки закона зависят от конкретной модели Вселенной. Следует также обратить внимание на то, что наблюдаемое "ускорение расширения Вселенной" есть не что иное, как экспериментальное уточнение закона Хаббла, а вместе с тем и аргумент в пользу соответствующих моделей Вселенной. Интересен тот факт, что теория Большого Взрыва - не среди них.
2^57885161-1 is prime!

Оффлайн Karavashkin

  • *****
  • Сообщений: 1 251
  • Рейтинг: +4/-6
  • Мне нравится этот форум!
    • Лаборатория SELF
Re: О статье "Закон Хаббла"
« Ответ #1 : 09.06.2005 [23:49:12] »
Пусть наша Вселенная однородна и изотропна в космологических масштабах, и пусть закон Хаббла выполняется для межгалактических расстояний.....


Уважаемый Droog_Andrey,

Прежде всего, хочу Вас поблагодарить за первую осмысленную статью, представляющую релятивистское представление красного смещения Хаббла в более или менее цельном виде. При этом Ваш анализ только дополняет ту степень абсурда, которая следует из релятивистского формализма, вскрытого вольно или невольно самим Кравченко. Прежде всего, это касается конечно изотропности и однородности вселенной, из которой исходили и Кравченко, и Вы. Вы правильно посчитали вслед замечанию Кравченко, что при релятивистском подходе масса вселенной не будет изотропна, поскольку будет удовлетворять приведенному Вами выражению

m = m0*ch(r);   (1)

Вернее, в полной форме

m = m0*ch(Hr/c);   (2)

Но что такое в этом случае m0? При r = 0 ? Тогда что такое r? Если исходить из релятивистских преобразований, правильно примененных Кравченко, то r = 0  означает даже не солнечную систему, а конкретно Землю, но не центр взрыва, если этот взрыв не связывать конкретно с Землей. Но даже если и связывать Землю с центром взрыва, то Земля вместе с Солнечной системой находится между рукавами Галактики, которая вполне устойчива и не собирается разбегаться в разные стороны, как это следовало бы из концепции БВ. Наконец, по асимметрии красного смещения сами же релятивисты отодвинули Галактику на периферию вселенной, предполагая место БВ на расстоянии 35 млн. св. лет в направлении созвездия Девы (т.е там, где Вы поместили наблюдателя А ;-)) О том, что и у Кравченко, и у Вас в результате решения исходная изотропная вселенная становится неизотропной, я уже не говорю. Как свидетельствует опыт, подобные перевертыши возникают в случаях, когда не решают задачу, а начинают произвольно трансформировать существующие решения. Но об этом ниже.

Из вышеописанного следует и следующий очередной парадокс. Если периферия движется со скоростью света, то масса ее бесконечна или очень близка к этому. Может быть, Вы подскажете физическое явление, которое могло бы ускорить до скорости света столь массивную периферию в первые же мгновения после БВ? Думаю, вряд ли. ;-) Но ведь именно на эту скорость с самого начала расширения вселенной опирался Кравченко, и Вы были с этим полностью согласны, восхищаясь полученными им математическими результатами. Если нет, тогда может быть Вы подскажете, как в начальный момент, когда периферия и сердцевина "яйца" были на очень небольшом расстоянии друг от друга, бесконечная масса периферии воздействовала на сердцевину? По всем законам, она должна была придать сердцевине скорость, тоже близкую к скорости света. Но ведь тогда в реалиях мы наблюдали бы банальный случай разлета оболочки периферии с пустотой в центре. А галактика? А созвездие Девы откуда взялись? Ведь весь материал вселенной должен был быть втянут в периферию оболочки? ;-) Хе-хе.

И далее парадокс. Пусть даже вначале периферия разлеталась со скоростью света, но согласно законам распределения гравитационной силы внутри изотропного тела, на фронт волны должна была бы с самого начала действовать возвращающая сила гравитационного притяжения, которая резко сбавила бы скорость. Ведь сила гравитации Ньютона, которой за неимением иного воспользовался и Эйнштейн, пропорциональна массе объема тела с радиусом, меньшим радиуса исследуемой массы внутри тела.  Т.е. с релятивистским ростом массы пропорционально растет и гравитирующая сила, тормозящая разлет массы. Тем самым, а именно ростом гравитирующей массы, происходит полная компенсация силы, приведшей к взрыву. Действительно, если в самом начале и была некоторая сила, спровоцировавшая взрыв, то она по мере ускорения оболочки и увеличения радиуса должна уменьшаться, эффективность ее действия с ростом массы тоже, а гравитационное воздействие осуществлялось наоборот. С ростом скорости это взаимодействие должно возрастать в перспективе до бесконечности. И Вы уверены, что в этих условиях возможен разлет оболочки на столь далекие расстояния? Хе-хе.

И наконец, о Ваших наблюдателях. Если признать, что взрыв произошел в созвездии Девы, то по всем законам у наблюдателя А будет скорость ниже, чем у нас. Тогда, с одной стороны, прирост массы со скоростью должен быть именно у нас, но с другой стороны, это полностью нарушает равноправность систем отсчета и делает общий принцип относительности Эйнштейна в ОТО ложным со всеми вытекающими из этого последствиями, поскольку в данном случае в созвездии Девы мы имеем эталон, с которым можем связать абсолютное пространство. Так что теория БВ как раз среди тех теорий, которые в связи с работой Кравченко требуют не просто пересмотра, а полного отказа от них как основанных на ложных постулатах. ;-) И еще раз хочу повторить: это не промах Кравченко. Он сделал все в лучшем виде, и не стоит пенять на зеркало. . . ;-)

Наконец, по поводу Вашего замечания о том, что

<< на больших расстояниях, соответствующих далекому прошлому, скорость взаимного разбегания соседних скоплений падает как 1/ch(r)^2. Остается лишь проверить, есть ли количественная корреляция между экспериментом и полученными уравнениями. >>

Во-первых, так же нельзя  отвергать главные выводы работы Кравченко и интересоваться проверкой частностей, которые "удобны". Если минусы, указанные Вами, с точки зрения релятивизма действительно являются минусами, то они заложены Кравченко  в формализм релятивистских преобразований в совокупности с гипотезой разбегания галактик вследствие БВ. В связи с чем говорить об интересе к замедлению взаимных скоростей, ставя под принципиальное сомнение главные выводы работы - бессмысленно. ;-)

Во-вторых, хотелось бы