Публике хочется сказок. Сказка о Большом взрыве (БВ) набирает сотни тысяч подписчиков, тысячи восторженных откликов. Существует огромная конкуренция авторов научных и популярных изданий в том, кто красочнее опишет эту фантастически завораживающую картину.
Подпускается также интрига, что какие-то учёные открыли звезду, которая как бы не вписывается на 0.01% в теорию, но тут же приводятся соображения других мыслителей о том, что если исследовать глубже, то Эйнштейн окажется ещё более прав.
Не следует осуждать широкую публику. Человек стал отличаться от животных именно потому, что начал задумываться о причинах всего сущего. Властители мира понимают, что их власть во многом зависит от общего мировоззрения подданных. А сказка, как писал Александр Сергеевич, ложь, да в ней намёк, добрым молодцам урок.
Есть замечательная музыка «Сказки венского леса». Видимо, под её впечатлением недалече, в Берне, родились Мифы относительности, с которых всё началось, см. https://dzen.ru/a/aFPmTymcTQarNh5b?share_to=link
https://dzen.ru/a/aFQZXBXfgVlXjdLu.
Шварцшильд
Ещё не успели высохнуть чернила на статье А. Эйнштейна по общей теории относительности (ОТО), как Карл Шварцшильд — немецкий учёный, находясь в госпитале, в 1916 году решил уравнения ОТО о поведении материи вблизи сверхмассивных космических объектов (СКО), названных впоследствии «чёрными дырами» (ЧД).
Неангажированный читатель должен был бы воспринять эти выкладки Шварцшильда как опровержение ОТО.
Действительно, получаются аж по две сингулярности при двух разных значениях радиуса: бесконечная плотность материи и бесконечное время пересечения некой воображаемой ПУСТОЙ поверхности — горизонта событий.
Но поклонникам и поклонницам Эйнштейна хочется сказок — их есть у него!
Подробно так называемый гравитационный коллапс, когда вещество в бесконечном количестве падает в БЕСКОНЕЧНО МАЛЫЙ ОБЪЁМ (иначе ничего не получится) рассмотрен в статье «Мифы общей теории относительности (ОТО)» https://dzen.ru/a/aFQZXBXfgVlXjdLu, Миф G4.
«При выводе уравнений ОТО, кроме использования нетранзитивных и нековариантных преобразований при многократном последовательном переходе от одной мгновенной ИСО к другой, затем третьей и т.д., была неадекватно использована классическая лагранжева форма, которая не учитывает диссипативные, непотенциальные и квантовомеханические силы. Если брать небольшие тела, то в пределах дебаевского радиуса электромагнитные силы превосходят гравитационные почти на 40 порядков. В пределах атомов примерно такое же превосходство имеют квантовомеханические силы, а в пределах атомного ядра и нуклонов – внутриядерные силы».
А в чём, собственно, фокус?
Известно, что Минковский переписал уравнения специальной теории относительности (СТО) в другом виде, чем у Эйнштейна в статье 1905 года. Для определённости воспользуемся формулой Минковского для так называемого интервала ds, который в СТО считается величиной, сохраняющейся (инвариантной) при переходе от одной инерциальной системы отсчёта (ИСО) к другой.
ds² = c²dt’² — dr’² = c²dt² — dr²………………………(1).
Здесь
dt, dt’, dr, dr’ — дифференциалы, соответственно, времени и координат в ИСО и ИСО’.
Для собственного времени ИСО’ (dr’ = 0) в любой её точке имеем:
c²dt’² = c²dt² — dr²……………………………..(2)
Учитывая, что dr = vdt, получаем:
dt’= dt√(1 — v10²/c²)…………………………(3),
где v10 – скорость ИСО’ относительно ИСО.
Пользуясь принципом равноправия ИСО — основным постулатом Эйнштейна, запишем для какой-нибудь ИСО”:
dt”= dt’√(1 — v21²/c²)……………………….(4),
где v21 – скорость ИСО” относительно ИСО’.
Пусть v21 = –v10 = v. Тогда получаем в рамках СТО:
dt” = dt(1 — v²/c²)………………………………(5),
при очевидном в нормальной логике:
dt” = dt………………………………(6).
Т.е., в СТО для замедления времени необязательно куда-то двигаться, достаточно записать пару формул и, оп-аля-уле! — мы для третьего близнеца получаем омоложение, хотя он никуда не летал и спал в одной койке с близнецом №1!
Формула (3) в точности такая же, как (в других обозначениях) у Эйнштейна в его статье 1905 года.
Рядом с этим сказочным превращением, ближневосточный Аладдин отчаянно трёт свою лампу, чтобы получить такое же зелье, как у Эйнштейна.
Казалось бы, эффект омоложения 3-го близнеца, что-то из разряда математических фокусов, не характерных для СТО. Однако, простейшее соображение доказывает, что этот эффект исходит из самих основ теории относительности.
Действительно, формула (1), как и другие формулы СТО вполне однозначно определяют состояние ИСО’ в зависимости от скорости её движения относительно исходной ИСО, поэтому произвол в выборе исходной системы отсчёта при вполне определённой скорости неминуемо ведёт к произволу вычисленного состояния ИСО’.
Эйнштейн заплёл извилины, казалось бы, простым рассуждением: «мы видим, что вокруг космических тел пустота, поэтому не можем определить какие-то реперы, по которым могли бы сказать: вот этот столб неподвижен».
Но!
Таким образом могли рассуждать лишь Галилей с Ньютоном, потому что они не знали о существовании фундаментальных взаимодействий, зависящих от скорости, как это выявилось в законах Ампера, Лиенара-Вихерта, силе Лоренца. Если что-то зависит от скорости, то надо знать от какой системы отсчитывать эту скорость. Как определить эту особую абсолютную систему отсчёта — АСО, указано в работах «Анализ оснований теории относительности, метод определения реального темпа хода часов в движущихся системах отсчёта и вычисление привилегированной системы» https://apni.ru/article/10027-analiz-osnovanij-teorii-otnositelnosti-metod-opredeleniya-realnogo-tempa-hoda-chasov-v-dvizhushihsya-sistemah-otschyota-i-vychislenie-privilegirovannoj-sistemy;
«Три простейших строгих опровержения теории относительности» https://dzen.ru/a/Zzy7uU7MA3YTcBKM?share_to=link.
Про сложность уравнений ОТО написаны панегирики и анекдоты.
Однажды Толмен сказал Эйнштейну:
— Только 3 человека в мире знают ОТО!
Эйнштейн, полузакрыв глаза, глубоко задумался.
— Ну, ты…, может быть, Ландау… Кто третий-то?
Вывод этих уравнений, действительно — головная боль для студентов-физиков.
Сначала идёт математический раздел про тензоры, криволинейные координаты, нетензорные операторы (символы Кристоффеля). Затем вспоминают про инвариантность интервала (1), записывая его теперь в другой форме ввиду криволинейности координат, и только потом применяют законы механики, записанные не в форме Ньютона, а в форме Лагранжа.
Молодые люди, даже физики, тем более — студенты, не становятся сразу старыми, у них нет опыта охватить информацию в целом, а затем уже разбираться в деталях. А время не терпит, надо сдавать зачёты, да и не импотенты они вовсе.
Поэтому, после сдачи экзамена, в лучшем случае, у них в голове останется информация, что про окончательные уравнения Эйнштейна есть запись в учебнике.
Читатель уже понял, что этап применения инвариантности интервала ds, как минимум, является сомнительным.
Действительно, если упростить все означенные процедуры, взяв частный случай отсутствия гравитационного поля, то получим, что при переходе с одной инерциальной системы в другую, как это произведено при выводе уравнений ОТО, нам уже не надо изменять ds, как этого требуют уравнения Лагранжа, и мы получим уравнение (5) для множества последовательных реинкарнаций одной и той же ИСО. Но если в СТО у последователей Эйнштейна, ещё хватает ума применять более или менее реалистичные ИСО и не переходить бесконечно из одной ИСО в другую, затем в третью и т.д., то в ОТО эти бесконечно малые переходы, которых бесконечно много, заложены в сами дифференциальные уравнения. При малых отклонениях от Ньютона ещё можно получить результат, близкий к реальности.
А что же происходит при большом количестве итераций?
Запишем уравнения (3) ÷ (4) для конечных значений времени (как и у Эйнштейна), несколько поменяв индексацию:
t1= t0√(1 — v²/c²)
t2= t0(1 — v²/c²)
t3= t0√(1 — v²/c²)³
…
t2n = t0(1 — v²/c²)^n …………………..(3n).
Как видим, для обращения времени в нуль в ОТО вовсе не требуется сильная гравитация. То же самое можно написать и для координаты. Даже летать никуда не надо, достаточно написать несколько закорючек на клочке бумаги.
Неудивительно поэтому, что при добавлении Лагранжа (без диссипации), комплексно-мнимого Римана (в интервале s координаты r — мнимые), преобразования ОТО получают столь сказочные свойства, что Гоголь расплакался бы со своей панночкой и Вием. Тут вам и чёрные дыры, и кротовые норы.
Там на невидимых дорожках (геодезические линии)
Следы невиданных зверей (тёмная материя, тёмная энергия)
Избушка там на курьих ножках
Стоит без окон и дверей (это про СТО).
Фридман, Леметр
Александр Фридман — советский математик. В 1922 году в немецком журнале Zeitschrift für Physik была опубликована его статья, в которой он показал, что уравнения Эйнштейна имеют стационарное решение лишь в весьма частном случае, т.е., на языке механики, состояния, описываемые этими уравнениями неустойчивы. Эта статья вызвала резкую критику со стороны Эйнштейна. Однако в следующем году Эйнштейн вынужден был признать правоту Фридмана.
В частности, одним из решений было постоянное расширение Вселенной. Если обратить эти решения в ретроспективу, то получится, как и у Шварцшильда, стягивание вещества в точку. В какой-то момент это вещество должно было начать расширяться (наподобие взрыва), в принципе, вплоть до бесконечности.
Жорж Леметр, бельгийский священник, опубликовал в 1927 году работу, подтверждающую выводы Фридмана.
Красное смещение в спектрах далёких галактик
Красное смещение спектров галактик было обнаружено американским астрономом Весто Слайфером в 1912—1914 годах; в 1929 году Эдвин Хаббл открыл, что красное смещение для далёких галактик больше, чем для близких, и возрастает приблизительно пропорционально расстоянию (закон красного смещения, или закон Хаббла).
Это наблюдение, как нельзя кстати попало в кон с решениями Фридмана-Леметра. В точности, как в сказке братьев Гримм: из-за обычной мухобойки (одним ударом семерых) родились приключения, приведшие простого портняжку на королевский трон.
Из всех возможных причин «красного смещения» теоретикам больше всего понравилась его интерпретация как эффект Доплера, свидетельствующий о разлёте галактик, потому что именно в это время появился завораживающий леметровский вариант сотворения мира.
Уставшие факты
Робкие возражения Цвикки, что фотон может терять энергию при следовании на громадные расстояния в миллиарды световых лет, с гневом были отвергнуты сектой Леметра, саркастически называя эту модель теорией «усталого света». Тут, кстати, подсуетились сказочники из секты А. Эйнштейна, утверждая, что фотон — это святое, он не может меняться, потому что время его собственной жизни — ноль, см. «Мифы и штампы популяризаторов специальной теории относительности (СТО). Ошибки её критиков» https://dzen.ru/a/aFPmTymcTQarNh5b?share_to=link, Миф S13.
Если, как уверяют релятивисты, фотон, как булыжник, летит не меняясь, то как они объяснят изменение частоты фотона при Доплер-эффекте? А при комптоновском эффекте, прямом и обратном? А каким образом при нулевом времени магнитное поле успевает поворачивать вектор поляризации (эффект Фарадея)?
Огибая гравитирующие тела, фотон сначала увеличивает частоту, а затем уменьшает. В этом процессе, он взаимодействует с мельчайшими составляющими гравитирующих тел, отдавая им часть своей энергии, которая диссипируется в этом теле.
В настоящее время известно множество эффектов, когда фотоны взаимодействуют с различными материальными объектами и друг с другом. Если взять первоистоки теории электромагнетизма (Максвелл), то совершенно очевидно, что электромагнитные поля складываются в различных точках пространства, поэтому фотоны просто НЕ МОГУТ не взаимодействовать друг с другом, см. «Нерезонансные взаимодействия фотона» https://dzen.ru/a/ZYnhcc8DtxTyL6IT?share_to=link.
Кстати, популяризаторы БВ, чтобы сразу ошарашить читателя пишут: «Хаббл открыл расширение пространства», приписывая ему все свои измышления. Не открывал он расширение пространства, наоборот он не верил, что «красное смещение» непременно свидетельствует о разлёте галактик. Это наподобие старого анекдота, который мы изложим в медицинских терминах, хотя его герои выражались попроще.
Василий Иванович спрашивает у Фурманова:
— Вот ты скажи, Мить, что такое логика?
— Ну как тебе сказать, Василий Иванович? Вот, например, ты сегодня завтракал?
— Да, завтракал.
— А испражнялся?
— Да, испражнялся.
— Значит, у тебя есть задний проход!
Василий Иванович встретил Петьку.
— Петь, ты знаешь, что такое логика?
— Нет, не знаю, Василий Иванович.
— Ну, например. Ты сегодня завтракал?
— Нет, не завтракал.
— Значит, у тебя нет заднего прохода!
Петька подумал: «Какой же всё-таки Василий Иванович умный — такие слова знает!»
*
Гипотеза Цвикки была далеко не единственной. Более десятка физиков, астрономов и ученых-любителей предложили в 1930-х годах идеи усталого света.
Подробнее об этом можно прочитать в статье «Всплески гамма-излучения, дисперсия света и оранжевое Солнце. Проблемы «усталого фотона» и «Большого взрыва»» https://dzen.ru/a/ZbDcVDqQaUVRqlge
Там же приведен анализ работы «Проверка гипотезы о расширении Вселенной» М. Лопес-Корредойра (Испания) Перевод М.Х. Шульмана (shulman@dol.ru, www.timeorigin21.narod.ru)
Все возражения сторонников БВ против теории Цвикки легко опровергаются вполне реальными наблюдениями.
Отметим, что если даже рассматривать расширение Вселенной вне рамок ОТО, то всё равно оно вызывает большие сомнения.
Огромным минусом гипотезы расширения Вселенной является нахождение Земли в центре этого расширения. Иллюзия нахождения Земли в центре Вселенной — эффект наблюдения, точно так же, как звёзды при наблюдении невооружённым глазом кажутся равноудалёнными, а небосвод — шарообразным куполом.
А действительность — шикарнее
Многие скажут: а для чего это всё нужно? Или ещё: а какое, вообще, значение имеет то, что происходило миллиарды лет назад в сотне секстиллионов километров от нас?
Дело, конечно, не в расстоянии, а в общем мировоззрении. Путаное и противоречивое мировоззрение открывает простор для бесполезных исследований и ошибочных прогнозов в научных организациях (которые, между прочим, содержится в основном за счёт налогоплательщиков). Ещё хуже ошибочное мировоззрение для широких народных масс, которые начинают верить во всякую мистику, при этом снижается доверие к академической науке и власти, которая по каким-то своим причинам или вследствие собственного непрофессионализма, поддерживает бессмыслицу БВ.
Надо вовремя признавать ошибки, и тогда откроются такие возможности, что все сказки покажутся лишь бледной тенью реальности.
«Какими пустыми кажутся романы, а фантастические сказки – лишенными воображения сравнительно с этими необычайными явлениями, связанными между собой общностью первоначал, с этим порядком в кажущемся хаосе…»
М.Склодовская-Кюри (со слов Евы Кюри)
Каким образом в предыстории «Большого взрыва» Вселенная пришла к состоянию энтропии S = min?
Никто из идеологов БВ даже близко не может не только объяснить, но и хоть отдалённо предложить что-то разумное.
Чёрные дыры Шварцшильда — это хуже царства мёртвых. «Оставь надежду всяк сюда входящий» — как при входе в нацистский лагерь Маутхаузен.
Что может концентрировать энергию?
Этот вопрос рассматривается на сайте https://viryazancev.narod.ru/re9.htm.
“Демон Максвелла” есть в каждой элементарной частице! Каждая частица умеет различать быстрых и медленных партнеров.
В качестве концентратора энергии выступает гравитационный центр.
Масса m частицы, движущейся со скоростью v:
m = m0/√(1 —v²/c²)………………..(7);
где m0 —масса покоя, c —скорость света.
Известно, что согласно формуле Больцмана тяжёлые (в данном случае — более энергичные) частицы скапливаются вблизи центра, а менее энергичные выдавливаются на периферию.
Таким образом, гравитационный центр притягивает из окружающего холодного пространства наиболее энергичные частицы (охлаждая холодное), которые вблизи центра набирают дополнительную энергию (отбирая ее, опять же, у выталкиваемых холодных объектов). Высокотемпературная тепловая энергия преобразуется в ядерную. Поскольку радиоактивные ядра имеют значительное время жизни, в процессе диффузии (или при других процессах переноса) они уходят в окружающее пространство, снабжая его так называемым “ядерным горючим”.
Этот процесс легко моделируется в компьютерном эксперименте. Он прекрасно согласуется с современным состоянием наблюдаемой Вселенной .
Никакой «чёрной дыры» при этом не образуется, см. «Пуанкаре и основания ОТО» https://dzen.ru/a/ZYcJuuEygRpWSZct.
Согласно закону Ньютона, сила F притяжения двух тел с массами, соответственно, M и m равна:
F = GMm/r²………………………………(8),
G — гравитационная постоянная.
Эта сила при перемещении тела m на расстояние dr производит над ним работу, вызывая изменение его кинетической и внутренней энергии dE = c²dm:
c²dm = – GMmdr/r²………………..(9).
Решая дифференциальное уравнение (9) получим:
m = m0exp(GM/c²r)…………………….(10),
где m0 – исходная масса при r → ∞.
При радиусе Мичелла (так называемом горизонте событий Шварцшильда) масса возрастает всего-то до 1,65m0, а скорость покоящейся на бесконечности частицы от 0 до ~0.8c.
Заметим, что гравитационное поле на самом деле — непотенциальное, т.к. масса зависит от скорости согласно (7).
Кажущиеся столь различными проблемы квантовой механики, теории относительности, 2-го закона термодинамики решаются одним способом – учётом непотенциальных взаимодействий.
Энтропия также зависит от непотенциальных взаимодействий, приводящих к объединению носителей теплового движения в новые группы с неким согласованным резонансным движением. При тепловом соударении с третьими частицами эти резонансы выступают как единое целое, уменьшая таким образом энтропию. Единой аддитивной энтропии Вселенной не существует.
Непотенциальные взаимодействия играют заметную роль в физике твёрдого тела. Сверхпроводящие состояния, в сущности, происходят от непотенциального взаимодействия (притяжения) амперовских токов. При низких температурах могут образовываться квазиатомы из электрона и «дырки», называемые экситонами. Динамика таких движений изложена в работе Дубовик В. Н., Рязанцев В. И. «О влиянии силы Лоренца на движущуюся в магнитном поле атомоподобную систему» // В сб. «Проблемы ядерной физики и космических лучей», вып. 32, Харьков, из-во при Харьковском государственном университете, 1989. Размещено также на ресурсе «Магнитная ионизация и 2-й закон термодинамики». http://www.sciteclibrary.ru/cgi-bin/public/YaBB.pl?num=1635624845/0#3.
И в заключение
— высказывание лауреата Нобелевской премии по физике Ханнеса Альвена (1908-1995):
«Космологи Большого Взрыва рассказывают нам, что когда-то давным-давно вся Земля, Солнце и планеты, и сто миллиардов звёзд в нашей галактике и, более того, все те сто миллиардов галактик, которые можно наблюдать, – вся эта огромная вселенная была сжата в один маленький шарик… Мало кто прямо заявляет, что эта взорвавшаяся суператомная бомба была создана Богом; большинство всё же избегает делать столь явное заявление. Но все притворяются, будто знают, что там происходило в течение первых нескольких секунд – или даже микросекунд – после подобного сотворения… Ни один автор научной фантастики не осмелился бы заставить своих читателей поверить в историю, столь разительно противоречащую здравому смыслу. Но когда сотни или даже тысячи космологов облекают эту историю в сложные уравнения, и вопреки правде заявляют, будто эта бессмыслица подтверждается всем, что наблюдается в гигантские телескопы, – кто посмеет сомневаться?… Космологическая доктрина сегодняшнего дня – это такой анти-интеллектуальный фактор, который, похоже, стал весьма важным показателем состояния дел в науке.»( «Космология: Миф или Наука?»)