Цикл заметок «Грустные мысли»
Содержание:
1 Бесконечный протон и Великий Эйнштейн
2 Красное смещение, закон Хаббла и расширение Вселенной
3 Большой Взрыв и Черная дыра
4 Как обнаружить «Черную дыру»
5 Большой Взрыв и Реликтовое излучение - Рога и Копыта от науки
Почти всем известно, что звезды, которые видны в небе, светят нам из своего прошлого. Чем дальше от Земли находится звезда, тем больший интервал времени отделяет ее от нас. Астрофизики научились определять расстояния до большинства галактик, которых в нашей Вселенной огромное множество. Зная же скорость света, можно определить время запаздывания, с которым мы наблюдаем данную галактику или любой ее объект.
Ведя наблюдения за галактиками, Хаббл обнаружил некоторую закономерность: характерные спектры всех галактик смещены в красную сторону, и чем дальше от Земли находится галактика, тем больше смещение. Более того, если это смещение связать с эффектом Доплера, то окажется, что все галактики удаляются друг от друга, причем скорость удаления галактик имеет линейную зависимость от расстояния между ними.
Именно с учетом эффекта Доплера и сформулирован закон Хаббла: v=H*r, где v – это скорость удаления галактик, H – постоянная Хаббла, а r – расстояние между галактиками.
Закон Хаббла в подавляющем большинстве случаев интерпретируется следующим образом - чем дальше находятся галактики друг от друга, тем с большей скоростью они удаляются (разлетаются). Данная интерпретация содержит логическую ловушку грамматического происхождения. Дело в том, что галактики не «разлетаются» с некоторой скоростью, а «разлетались» много млн. лет назад. Это очень важное обстоятельство. Закон Хаббла сформулирован в классической традиции, т.е. без учета задержки времени взаимодействия, связанной с конечностью скорости распространения. Впервые в научной практике сформулирован закон, который в принципе исключает его применяемость в области близкодействия, т.е. там, где задержку во времени можно из-за ее малости не учитывать. В этой ситуации классическая форма записи становится неуместной, т.к. создает предпосылки для ложного толкования, что и происходит на практике, хотя давно известно, что для бесконечных вселенных математическая форма записи закона Хаббла означает равномерное расширение, которое является принципиально недопустимым для бесконечных вселенных.
В формулировке закона Хаббла упоминание об ускорении отсутствует; значит, его необходимо попытаться установить. Определить характер ускорения не представляет большого труда. Воспользуемся для этого определением одновременности удаленных событий, сформулированным Эйнштейном (которым все и пользуются). Суть его проста, если кратковременное событие произошло в дальнем космосе, а мы его наблюдаем в настоящий момент, то это означает, что событие произошло раньше на время, необходимое лучу света для преодоления расстояния от точки события до точки наблюдения.
Из закона Хаббла, следует, что самые дальние галактики удаляются друг от друга (разлетаются) с максимальной скоростью. Для выяснения характера ускорения, необходимо установить, что с галактиками происходило после того, как сформировалось излучение, получаемое нами сейчас. Это можно узнать, продолжая наблюдения за ними еще несколько миллионов лет. А можно с некоторой доверительной вероятностью это же узнать по наблюдениям за более близкими областями космоса, от которых интересующая нас информация уже получена. Мы уже знаем, что более близкие галактики разлетаются медленнее, в соответствии с законом Хаббла. Но это означает, что расширение происходит с отрицательным ускорением, и скорее всего, в соответствии с законом всемирного тяготения. В этом случае «постоянная Хаббла» принципиально не может быть константой, т.к. должна изменяться во времени, а именно, постоянно уменьшаться и сменить знак при переходе Вселенной от расширения к сжатию.
Таким образом, можно утверждать, что для предположений о произвольно расширяющейся вселенной по неведомым законам, следствие которых (но не сами законы) математическим методом вывел Фридман, нет никаких оснований. Как видно из рассмотренного случая, интерпретация следствий из формул, смысл которых исполнителю не совсем ясен, может привести к ложным выводам. Такое изредка случалось во все времена, но не так часто как сейчас, и это грустно.
Нижний Новгород, март 2010г.
Контакт с автором: vleonovich@yandex.ru
С другими публикациями автора можно познакомиться на странице http://www.proza.ru/avtor/vleonovich сайта ПРОЗА.РУ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. А. Эйнштейн. Собрание научных трудов (СНТ), М. Наука 1965г.
2. А.М. Прохоров: Большая Советская Энциклопедия (3 редакция).
3. В.А. Уваров, Специальная теория относительности, М.: Наука, 1977.
4. Физический энциклопедический словарь. М. Советская энциклопедия, 1983.