Думаю, никому не нужно рассказывать, что наблюдаемая Вселенная (иногда ее еще называют Метагалактикой) под действием темной энергии расширяется с ускорением. Но если говорить строго, любой предмет сжимается или расширяется не под действием энергии, а под действием силы. И к Метагалактике это тоже должно относиться. Значит, в космосе должны действовать определенные силы, которые заставляют пространство Вселенной расширяться. Рассчитать эти космические силы расталкивания можно, исходя из формул, описывающих энергию физического вакуума (напомню, что темная энергия - это энергия флуктуаций физического вакуума, возникающих вследствие взаимодействия между вакуумом и гравитационными полями звезд, галактик и туманностей).
В предыдущей статье я расписал, как мне удалось найти формулу расчета энергии физвакуума в самом общем виде
E = mcc.
А энергия гравитационного поля черной дыры описывается формулой
E = mcc/2
(здесь m - масса черной дыры). Выражая массу черной дыры через ее радиус, можно последнюю формулу переписать как
E = r cccc /(4G)
(здесь r - радиус черной дыры, G - гравитационная постоянная). А энергия физвакуума в два раза больше
E = r cccc /(2G)
Учитывая, что работа и изменение энергии определяются как произведение силы на расстояние, мы из последнего уравнения легко получаем
F = cccc / (2G)
Это и есть космическая сила рассталкивания, заставляющая Вселенную ускоренно расширяться. Сегодня она равна 6.05х10(43) ньютонов. Но только сегодня. Вследствие того, что многие фундаментальные константы со временем меняются (в том числе меняются скорость света и гравитационная постоянная), в прошлом космическая сила расталкивания была иная. И в будущем она тоже станет иной.
Нашу Вселенную можно уподобить воздушному шарику, который содержит в себе энергию сжатого воздуха. Данная энергия создает внутренние силы давления, под действием которых шарик раздувается. До тех пор, пока давление не спало до нуля, воздух внутри шарика остается сжатым, то есть деформированным, и продолжает содержать в себе энергию. Физический вакуум нашей Вселенной также сжат и деформирован, а будучи сжатым, он создает внутренние силы давления.
Вышеприведеная формула силы расширения пространства была получена несколько упрощенным способом, поэтом она не совсем точна. Более точный способ показывает, что есть еще зависимость силы от расстояния:
F = cccc (r/R) (r/R) (r/R) (r/R) / (2G)
где r - расстояние от центра Вселенной, R - радиус видимой Вселенной (сегодня он оценивается величиной 2х10(26) метр. И максимальная сила расталкивания 6.05х10(43) ньютон наблюдается на самой границе Метагалактики, где r = R. А по мере приближения к центру Вселенной сила расталкивания быстро падает.
Там же на границе Вселенной наблюдается максимальный градиент силы 9.69;10(17) н/м. Ясно, что ни одно материальное тело не в состоянии выдержать подобные градиенты сил. Поэтому любой объект, приблизившийся к границе Вселенной за счет случайно полученной высокой скорости, будет разрушаться космическими силами буквально до атомарного состояния и вся его тепловая, гравитационная и ядерная энергия будет переходить в жесткое гамма-излучение. Возможно, именно этим объясняется существование квазаров. Вспомним, что именно квазары являются наиболее удаленными от Земли космическими объектами, они практически все находятся на самом краю наблюдаемой Метагалактики.
Следует также заметить, что разумная жизнь во Вселенной вследствие этой особенности возможна только вблизи ее центра. Чем дальше от центра, тем хуже условия для сохранения материальных объектов типа звезд и планет, тем менее вероятно возникновение жизни. Поэтому неудивительно, что видимая Метагалактика чисто визуально наблюдается нами в виде сферы, центром которой является Земля. Мы действительно находимся вблизи от центра Вселенной, в противном случае мы не могли бы существовать.