Нерешенные проблемы физики - 4

Игорь Прохоров
     Барионная асимметрия Вселенной. Почему в наблюдаемой Вселенной имеется
     гораздо больше материи, чем атиматерии?

   Проблема барионной асимметрии «нашей» Вселенной достаточно легко решается, если принять версию существования Мультивселенной. В этом случае можно предположить, что другие Вселенные, параллельные «нашей» на стреле времени, состоят в основном из антиматерии, а вещество в них встречается также редко, как у нас встречается антивещество. Вечно действующий Большой Взрыв, создающий новые и новые Вселенные квадриллионами каждую секунду, постоянно «отслеживает» зарядовость очередной создаваемой Вселенной и меняет ее при переходе к созданию новой Вселенной. В итоге мы получаем цепочку Вселенных разного знака: эта из вещества, следующая из антивещества, снова из вещества и так до бесконечности. В этом случае закон сохранения барионного заряда для всей Мульти-вселенной выполняется, хотя применительно к отдельно взятой Вселенной может показаться, будто он не выполняется.

   Конечно, такая модель на сегодняшний день кажется довольно умозрительной и даже спекулятивной. Более того, она ставит новые еще более сложные вопросы. Например, как именно Большой Взрыв «отслеживает» зарядовость очередной создаваемой им Вселенной и как ему удается создавать Вселенную какого-то одного знака? Но решение этих вопросов — дело будущего.

     Энтропия. Почему Вселенная имела такую низкую энтропию в прошлом, приведшую
     в результате к различию между прошлым и будущим и второму закону
     термодинамики?

   Сегодня энтропию понимают как меру хаоса. Если мы отказываемся от понятий потенциальной и кинетической энергий, а вместо них принимаем понятия энергии гравитационного поля и энергии физического вакуума, тогда концепцию энтропии также придется менять. Так происходит по той причине, что тепловая энергия любого предмета на самом деле является суммой кинетических энергий атомов и молекул, составляющих данный предмет. А если кинетическая энергия является в реальности энергией физического вакуума, тогда о хаосе придется забыть, так как физический вакуум (или светоносный эфир) — это уже совсем не хаос. Эфир или физвакуум — это самая сложная и вероятно самая высокоорганизованная субстанция Мультивселенной.

   Можно предложить такую модель. Энергия поступает из физического вакуума в наш вещественный мир и после миллионов актов преобразований и переходов из одной формы в другую снова уходит в вакуум в виде рассеянного тепла. В этом случае энтропия — это мера прохождения энергии по данному круговороту. Энтропия самого вакуума как самой высокоорганизованной субстанции равна нулю. И по мере прохождения данного энергетического круговорота энтропия постояннно растет, устремляясь к бесконечности на самой последней стадии рассеянного в пространстве тепла. Но возвращаясь в вакуум, энтропия обнуляется и из бесконечно огромной снова становится нулевой. Потому и была энтропия «нашей» Вселенной столь низкой на самых ранних этапах существования, что поступающая из вакуума энергия только вступила в свой круговорот преобразований и еще не успела пройти его хоть сколько-то далеко.

   Что касается различия между прошлым и будущим, это уже проблема времени и она
   будет затронута в других разделах.

     Проблема космологического горизонта. Почему удаленная от нас часть «нашей»
     Вселенной так однородна, тогда как теория Большого Взрыва предсказывает
     измеримую анизотропию небесной сферы больше, чем она наблюдается? Возможным
     подходом к решению являются гипотезы инфляции и переменной скорости света.

   В предлагаемой мною модели устройства Мультивселенной инфляционная стадия объясняется действительно с помощью переменной скорости света. Но проблема космологического горизонта объясняется иначе. Слишком огромной даже сегодня (и уж тем более в прошлом) была не скорость света, а скорость передачи информации, которая на 21 порядок превышает световую. Имея такую скорость, информация достигает самых отдаленных уголков «нашей» Вселенной всего за пару миллисекунд. В прошлом этот прмежуток времени был еще меньше (читать здесь https://dzen.ru/a/ZWR01IiOolNl3BtK). По этой причине разнесенные в пространстве на космологические дистанции различные участки «нашей» Вселенной нельзя считать информационно независимыми. Они постоянно находятся в информационной связи друг с другом и потому развиваются по схожим сценариям. А если так, тогда и степень анизотропии окажется меньше, чем предсказывает классическая теория Большого Взрыва, которая не учитывает эффект сверхогромной скорости информационного взаимодействия. Кстати, проблема нелокальности, которая была затронута в первой части настоящей статьи, также объясняется данным эффектом.

     Термодинамика Вселенной. Почему в наблюдаемой части Вселенной в настоящее
     время отсутствует термодинамическое равновесие?

   Если мы принимаем модель вечного круговорота энергии во Вселенной (из вакуума в наш вещественный мир и из него обратно в вакуум), тогда термодинамического равновесия быть не может. Его не будет никогда. Потому что поток энергии вообще исключает любое равновесие. Энергия вакуума может быть преобразована в иные виды энергии только в неравновесных процессах, когда меняется тот или иной параметр. Если наступает равновесие и параметры не меняются, тогда энергия вакуума теряет способность быть преобразованной в иные формы. А это означает остановку круговорота энергии и смерть Вселенной.

     Гамма-всплески. Каково происхождение этих краткосрочных всплесков высокой
     интенсивности?

   Гамма-всплески возникают как следствие прокола пространственно-временного континуума формирующейся черной дырой. На последней стадии коллапса напряженность гравитационного поля сжимающегося объекта становится столь велика, что пространство больше не может противостоять гравитационному полю и рвется подобно гнилой ткани. А сжимающийся космический объект через образовавшийся прорыв покидает «нашу» Вселенную и далее через все остальные параллельные Вселенные уходит в самое начало вечно работающего Большого Взрыва, унося из «нашей» Вселенной и передавая Большому Взрыву энергию E = mcc/2 и импульс P = mc/2. По законам сохранения в «нашей» Вселенной должны остаться такие же импульс и энергия. Они и остаются в виде гамма-излучения невероятно огромной силы, распространяющегося во все стороны из точки прокола (читать здесь https://dzen.ru/a/ZDFBwAJ2R1kUEJnn
здесь https://dzen.ru/a/ZDKX_dD0tHkm-bHP
и здесь https://dzen.ru/a/ZDp0oRnAHnsLAymi).

   Следствием такого гамма-взрыва является возникновение войдов, огромных пустот с плотностью вещества на порядок меньше того, что наблюдается за границами войда. Гамма-излучение от прокола пространства имеет настолько огромную плотность и энергию, что буквально выметает в стороны все находящееся поблизости вещество от отдельных звезд и галактик до межгалактических газа и пыли (попутно их разрушая). И чем раньше случится прокол пространства, тем больше окажется размер войда.

     Струи аккреционных дисков. Почему некоторые космические объекты, окруженные
     аккреционным диском, такие как активные ядра галактик, испускают
     релятивистские струи, излучаемые вдоль полярной оси?

   Релятивистские струи, испускаемые многими активными ядрами галактик, возникают вследствие прокола пространства формирующейся черной дырой от быстро вращающегося космического объекта. Изложенный в предыдущем пункте механизм прокола пространства справедлив для объектов, имеющих недостаточно высокую скорость вращения. Если же скорость вращения достаточно велика для того, чтобы центробежные силы остановили гравитационный коллапс, тогда картина усложняется. Центробежные силы могут остановить гравитационное сжатие на экваторе, где они максимальны. Но не могут остановить на полюсах, где они практически отсутствуют. Поэтому на полюсах гравитационный коллапс продолжается и рано или поздно он достигает такой стадии, когда пространственная ткань на полюсах начинает рваться. Вещество формирующейся черной дыры начинает на полюсах проваливаться в созданный разрыв и это сопровождается созданием такого же гамма-всплеска, какой был описан в предыдущем разделе. Но вследствие того, что сферическая симметрия оказывается нарушенной, гамма-излучение разлетается не во все стороны, а противоположно уходящему потоку вещества, то есть по оси вращения наружу. Если там за пределами коллапсирующего объекта находятся межзвездные газ и пыль (а это случается очень часто), гамма-излучение выталкивает их наружу и мы будем наблюдать струи вещества, вылетающие вдоль полярной оси с субсветовыми скоростями. Фактически это такой же гамма-взрыв, только растянутый во времени.

   Идеальный гамма-взрыв, описанный в предыдущем разделе, как правило происходит на ранних этапах эволюции Вселенной, когда еще много объектов, имеющих малую скорость вращения. Но со временем количество таких объектов быстро снижается и сегодня остались в основном те, которые вращаются достаточно быстро. Поэтому сегодня происходят в основном растянутые во времени гамма-взрывы с релятивистскими струями, а вероятность полноценного гамма-взрыва, когда из «нашей» Вселенной уходит весь объект полностью, не слишком велика.

     Космические лучи сверхвысоких энергий. Почему некоторые космические лучи
     обладают невероятно огромной энергией, учитывая что вблизи Земли нет
     источников космических лучей с такой энергией? Почему такие лучи имеют
     энергию выше предела Грайзена-Зацепина-Кузьмина?

   Такие лучи появляются как результат взаимодействия сверхмощных гамма-квантов от описанных в предыдущих разделах гамма-всплесков с барионным веществом. В качестве вещества могут выступать не только звезды и планеты, но даже самая мелкая космическая пыль. И находиться эта пыль может даже внутри Солнечной системы. Когда гамма-квант от гамма-всплеска соударяется с космическим веществом, он выбивает из него пару «частица+античастица» как это происходит в любом земном ускорителе. Какие именно частицы будут выбиты — лептоны или адроны — зависит от энергии гамма-кванта. Чем больше энергия, тем больше вероятность появления тяжелых адронов. Энергия гамма-квантов настолько велика, что всегда появляются тяжелые протоны и антипротоны. При этом вследствие закона сохранения импульса протоны и антипротоны вылетают из точки своего рождения не в том же самом направлении, в каком летел ранее гамма-квант, а под углом к нему. Антипротон почти сразу аннигилирует с вешеством пылинки, давая вторичные гамма-кванты, а протон вылетает наружу и может достичь земного наблюдателя. Но вследствие того, что протон пришел к наблюдателю не из массивного космического квазара или галактического ядра, а из крохотной пылинки, наблюдатель в свой телескоп ничего не увидит. И вследствие того, что такие космические лучи могут возникать даже внутри Солнечной системы, они просто не успевают опуститься ниже предела Грайзена-Зацепина-Кузьмина.