Астронет > Форумы > Астрономия и Интернет > Отрицательная масса: бред или нет?

А. В. Чудин · 18.05.2007 10:21

Хотел бы выслушать мнения по поводу этой статьи http://gravitatio.narod.ru/Letters/invertedmass.pdf Краткая суть состоит в предположении о существовании отрицательных масс во Вселенной, в частности, в наблюдаемых звездных скоплениях. На основе этого возникают идеи, альтернативные Большому взрыву и темной материи. ...

Дмитрий Доценко · 27.05.2007 21:28

Прошу прощения, написал предыдущий пост, не прочитав ваш pdf-текст.

В общем, критических тестов я придумал два.

1) Рождение пары частица-античастица из гамма-фотона. По-вашему, может родится пара как отрицательной, так и положительной массы. А это возможно измерить. В экспериментах по столкновениям эффект мал, но при хранении позитронов и антипротонов в кольцах магниты компенсируют силу гравитации. И экспериментаторы, думаю, заметили, если бы при хранении исчезала ровно половина античастиц. Тут нужно кое-что проверить - я не знаю, как производят позитроны и антипротоны для таких экспериментов (антиводород и т.д.).

2) Микроволновой фон. Так как он возник после того, как вещество по плотности энергии стало доминировать над излучением и уже было нерелятивистским, то массы разного знака уже начали отделятся друг от друга и должны были бы поменять угловой спектр пиков реликтового излучения. Насколько сильно - другой вопрос но, думаю, намного больше, чем неточности сегодняшних наблюдений.

Повторю слова Якимова - это не поможет объяснить ни темную энергию, ни проблему скрытой массы.

Дима

А. В. Чудин · 29.05.2007 10:10

По поводу смещения спектра реликтового излучения мне не понятно, как и почему на него могут повлиять отрицательные гравитационные заряды, а вот с рождением пар античастиц из фотонов в лабораторных условиях действительно вырисовывается фатальная проблема. Единственная надежда здесь может заключаться в малости гравитационных эффектов по сравнению с остальными видами взаимодействий. Т.е. действительно ли на основании имеющихся данных можно достоверно сказать, что у всех рожденных пар имеет место положительное гравитационное смещение в поле Земли? Для этого надо нейтрализовать все возможные влияния кроме гравитационного на движение частиц в горизонтальной плоскости. Ну а что касается вопроса о возможной применимости идеи отрицательной гравитации к решению проблемы скрытой энергии, то спорить не буду. Какой смысл строить теорию, если гипотеза, которая лежит в ее основании, настолько шаткая? Спасибо за тест!

Дмитрий Доценко · 29.05.2007 13:08

По поводу этих тестов.

1. Пара из фотона. Да, гравитационные эффекты малы и обычно пренебрежимы. Но при хранении частиц в накопительном кольце (storage ring) магниты, искривляющие их траекторию, учитывают гравитационное притяжение Земли (частицы хранятся долго и упали бы в гр. поле Земли). Я не знаю (и оставлю на вас проверку), хранят ли антивещество в таких кольцах, или (после замедления) в магнитных ловушках. Если в ловушках, то там эффекты гравитации малы.

2. Микроволновой фон. Для меня этот аргумент, кстати, намного сильнее. После Большого Взрыва вещество было релятивистским и его гравитационное взаимодействие было незначительно. Даже потом, когда протоны стали нерелятивистскими, взаимоотталкивание "+" и "-" гравитационных зарядов не должно было проявлятся засчет высокого давления фотонной "жидкости". Таким образом, до излучения микроволнового фона значительной сепарации гравитационных зарядов произойти не могло. А это означает, что на расстояниях, больших расстояний между частиц, гравитация была бы практически "отключена" засчет компенсации "+" и "-" зарядов. То есть картина была бы другой по сравнению с этой:
http://background.uchicago.edu/~whu/intermediate/intermediate.html

Разница заключается в том, что в присутствии макроскопического гравитационного взаимодействия фотоны из более плотных областей теряют часть энергии в результате гравитационного красного смещения. Этот эффект сравним по величине со вторым эффектом, формирующим анизотропию реликтового излучения - что более плотные области также и более горячие.

А. В. Чудин · 29.05.2007 18:29

К сожалению, ссылка не открывается. Но мне кажется не совсем корректным 2-й тест изначально. Дело в том, что модель Большого взрыва авторитетна, но не бесспорна, следовательно все вытекающие из нее модели объяснения существующей (наблюдаемой сегодня) космической картины тоже не бесспорны. Во всяком случае никто сегодня не скажет с полной уверенностью, что же все-таки происходило Вначале, в том числе и следом каких событий является сегодняшний реликтовый фон. Поэтому несоответсвие какой-либо гипотезы с теориями, основанными на модели Большого взрыва, не является однозначным ее опровержением. А вот первый тест действительно, похоже, довольно легко поддается экспериментальной проверке. И, действительно, симметрия фотона относительно гравитационных зарядов указывает на то, что в Земных условиях могли бы появляться частицы с отрицательным гравитационным зарядом. Возможно, есть квантовые факторы, подавляющие рождение отрицательно гравитирующих частиц в сильном положительном гравитационном поле. Но если такие частицы и можно найти, то именно в таких реакциях, особенно когда рождаются медленные пары частиц. Вряд ли, конечно, это происходит. А вдруг?! :) Тогда бы это была уже совсем другая история! :)

М. Ю. Якимов · 29.05.2007 20:12

По поводу анизотропии реликтового излучения можно почитать и на этом сайте http://www.astronet.ru:8100/db/msg/1195719

Дмитрий Доценко · 30.05.2007 16:28

Отлично. Главное, что вывод у нас одинаковый.

Дима
П.С. Странно, у меня ссылка работает; ну да ладно.

А. В. Чудин · 31.05.2007 10:57

Я, все-таки, не вижу здесь прямого опровержения гипотезы о существовании разнополярных гравитационных зарядов. Более того, контраргумент: если есть только однополярная гравитация, то обозримое пространство должно быть сильно искривлено и неоднородно. Наблюдаемая картина близка к плоской и однородной. Т.е. я не спорю, что идея скользкая, но опровержения я здесь не вижу.

Дмитрий Доценко · 31.05.2007 13:22

С контраргументом не согласен. Независимо от мелкомасштабной структуры однородность существует на больших масштабах (более 100 Мпк).

Кстати, назвать гравитационное поле Земли сильным нельзя.

С реликтовым излучением аргумент железный. Но объяснять физику РИ в деталях, извините, для меня займет слишком много времени. Модель Большого Взрыва, конечно, неполна, но РИ объясняет на 100%. Весь его угловой спектр + куча других данных (вместе более миллиона экспериментальных точек) описывается в рамках теории Большого Взрыва шестью (!) параметрами.

Вкратце повторюсь. Неоднородности РИ в результате неоднородностей ранней Вселенной возникают по двум причинам. Во-первых, более плотные области также и более горячие (адиабатическое сжатие - теплопередача на больших масштабах слаба), поэтому температура реликтового излучения из более плотных областей выше.

Но есть и другой, обратный, эффект, сравнимый по величине, который отсуствует в вашей модели. Он связан с тем, что более плотные области обладают б`ольшим гравитационным потенциалом, поэтому энергия (а, следовательно, и температура) фотонов, которые оттуда излучаются, будет уменьшена засчет гравитационного красного смещения.

Ну а то, что гравитационные заряды не успеют разделится к моменту излучения РИ, легко показать, учитывая, что характерный размер гравитационных ямок лишь немногим меньше размера космологического горизонта на момент излучения.

А. В. Чудин · 2.06.2007 8:43

Эксперимент, как известно, критерий истины. Что такое эксперимент? Это набор наблюдений (измерений), неоднократно повторенный при воссоздании одних и тех же условий. Большой взрыв или еще какое-то условие, приведшее к возникновению РИ, невозможно повторить. Это своего рода однократно поставленный эксперимент, следствия которого мы можем измерять. Об условиях эксперимента мы можем только догадываться, но воспроизвести его не можем. Поэтому наблюдения однократного (не повторяющегося) последствия давнего события не может считаться экспериментом, опровергающим или подтверждающим какую-либо теорию. Здесь скорее обратная задача: на основании следствий неизвестного эксперимента постараться воспроизвести его условия. Теория, построенная на гипотезе о Большом взрыве - наиболее проработанная на сегодняшний день. Но могут существовать сценарии, о которых мы сегодня не догадываемся. К примеру, могу выдвинуть следующую версию о происхождении РИ (только не бросайте в меня помидоры, т.к. привожу ее здесь не в качестве серьезной альтернативы Большому взрыву, а просто как пример попытки взглянуть на РИ с другой стороны). Не знаю, насколько изучены угловые смещения далеких звезд на протяжении истории наблюдений. Но представим себе, что где-то на периферии Вселенной галактики движутся с огромными поперечными скоростями. Как известно, при этом возникнет релятивистский поперечный эффект Допплера. И тогда РИ окажется следствием орбитального движения далеких источников света. Таким образом, даже не углубляясь в теорию РИ, можно сказать, что как бы она хорошо не была проработана, и как бы она хорошо не согласовывалась с сегодняшней картиной РИ, экспериментальных данных на сегодня не достаточно ни для ее подтверждения, ни для ее опровержения. Если бы мы имели данные измерений РИ на протяжении времени, сравнимого с возрастом РИ, то это была бы уже ситуация, которую можно назвать полноценным экспериментом в его изначальном понимании. Т.е. я готов поверить Вам на слово, как специалисту, что включение отрицательной гравитации в теорию Большого взрыва приводит к другой картине РИ. Но именно потому, что сама теория Большого взрыва на сегодняшний день не может считаться надежно подтвержденной экспериментально (во всяком случае настолько, насколько подтверждены известные теории Ньютона, Максвелла, Эйнштейна...), второй тест не является вполне корректным. Это нисколько не защищает идею о существовании отрицательной гравитации. Я в ней не упорствую. Но вопрос мне показался принципиальным: если уж приводить опровержения, то бесспорные. Поэтому и отвечаю. А в общем, повторю, что достаточно легко все проверить первым тестом. Вот его можно действительно считать бесспорным. Условия эксперимента повторяемы на независимых установках. Более того, скорее всего, уже сейчас есть достаточная экспериментальная база для опровержения идеи о существовании отрицательной гравитации.

А. В. Чудин · 14.06.2007 16:06

Кстати, вот отличная статья Л.Б. Окуня, где в частности рассматривается вопрос об эквивалентности инертной и гравитационных масс. http://www.ufn.ru/ufn89/ufn89_7/Russian/r897f.pdf