Парадоксальные вопросы в космологии

Любашенко Юрий

Парадоксальные вопросы в космологии.

Цитата Рубаков В.А. – «темная энергия (ТЭ) остается главной загадкой фундаментальной физики 21 века, нужны принципиально новые идеи», сюда можно отнести и темную материю (ТМ). Я предлагаю сначала рассмотреть новые, правда неочевидные сюрпризы, которые нам преподносят ТМ, ТЭ и как не странно реликтовые нейтрино, далее пути их решений, возможно после этого что-то новое и прояснится.

1.Одним из ключевых моментов теории инфляции есть нулевые энергетические условия возникновения и развития Вселенной (рождение Вселенной из ничего), гравитационная энергия Вселенной строго равна полной энергии всего вещества и эти условия должны выполнятся по всей стреле времени. По сути это глобальный закон сохранения энергии, в элементарно-показательном понимании его можно сформулировать в виде:

М(t)г.всел*-Ф(t)+М(t)и.всел*С2=0 (1)

Где: Ф - гравитационный потенциал (ГП) Вселенной, Мг.всел – гравитационная масса Вселенной, Ми.всел – инертная масса Вселенной.

Нас интересует чисто аналитические следствия, вытекающие из нулевых энергетических условий. Согласно эквивалентности инертной и гравитационной массы, следствием формулы (1) является равенство по модулю константы энергии покоя С2 и ГП по всей стреле времени, что соответствует наблюдениям (по современным оценкам ГП примерно равен –С2). Выход на сцену ТЭ «мягкая инфляция» в корне меняет картину, уравнение состояния ТЭ в ΛCDM имеет вид: (плотность энергии p=−ρ давление). Чтобы сохранялось неизменным отрицательное давление ТЭ при линейном расширении пространства, энергия с ней связанная, с учетом охвата гравитационно-связанной области пространства, должна возрастать квадратично. Соблюдение нулевых условий требует, чтобы в такой же пропорции, возрастала гравитация, что соответствует линейному росту ГП. На современном этапе ТЭ становится доминирующим источником положительной и отрицательной энергии всей Вселенной, Возникают следующие вопросы:

1.1. Рост ТЭ в не зависимости от ее истинной природы, должен быть связан именно с ростом констант -С2 и +С2, только таким способом, согласно формулы (1), соблюдается эквивалентность инертной и гравитационной массы, другого пути решения не дано, в противном случае ТЭ работает сама на себя в не рамках нашей физике.

1.2.Инфляционный сценарий и ТЭ (нулевые энергетические условия) четко указывают на равенство по модулю константы +С2 и ГП по всей стреле времени, с другой стороны константа энергии покоя +С2 это скорость света в квадрате, в итоге возникает следующая проблема. В СТО скорость света абсолютна в любой точке Вселенной и не зависит от системы отсчета и полей тяготения, тогда константа энергии покоя и ГП приобретают абсолютный характер в любой точке Вселенной и не зависят от системы отсчета и полей тяготения. Отсюда следует: ГП и константа +С2 в любой области полей тяготения остаются неизменными, тогда как быть с тяготением в виде разности ГП, соответствуют ли данные выводы физическим реалиям.

1.3.Константа +С2 это составляющая энергии покоя, по классике является внутренним свойством (параметром) материи, теория инфляции и ТЭ показывают что константы -С2 и +С2 возникают одновременно и проявляют себя как свойство физического вакуума, т.е. для материи это внешние параметры, где истина.

1.4.Согласно эквивалентности массы и энергии Е=М*С2, понятие инерции можно обобщить: мерой инерции тела является его энергия покоя. В свете нулевых энергетических условий ГП каким-то глубинным образом должен быть связан с константой +С2, т.е. с инерцией, возможно это какая-то новая симметрия в космологии, тогда не являются ли формула (1) глобальным принципом Маха (природа инерции кроется в гравитационном влиянии всей массы Вселенной на конкретное тело), в виде воздействия на тело внешних параметров констант –С2 и +С2 (см. 1.3.).

1.5.На современном этапе доминирует ТЭ, тогда рост энергии с ней связанной согласно ΛCDM приводит к росту констант –С2 и +С2, константы носят универсальный характер. тогда в соответствии с Е=М*С2 должна возрастать в такой же пропорции энергия покоя всего вещества, в том числе светлой и темной материи. Соответствует ли это действительности.

2.Согласно общепринятой концепции Большого Взрыва (БВ), плотность энергии реликтового нейтрино сравнима с реликтовым излучением, в частности первыми на это указали Герштейн С.С. и Зельдович Я.Б. 1966г. На ранних этапах Вселенная представляла собой плазму в виде реликтового излучения и всего вещества (давление присутствует) и свободного нейтрино практически прозрачное для Вселенной, т.е. относится к пылевой материи (давление отсутствует). В итоге возникает абсурдная ситуация, согласно теории Фридмана мы после БВ, вплоть до эпохи рекомбинации, получаем Вселенную у которой одновременно реализуются два различных закона расширения (масштабных фактора), для пылевой в виде нейтрино - Rвсел (t) ~ t2/3, и для плазмы - Rвсел (t) ~ t1/2, где: Rвсел - радиус Вселенной; t – пройденное время, ситуация физически трудно воспринимаема.

3.ТМ которой в 4-5 раз больше во Вселенной по сравнению со светлой материей (СМ), почему-то отсутствует в ближнем космосе (имеется в виду в такой пропорции). Состав и структуру Звезд галактик пылевых облаков мы примерно знаем. Параметры объектов ближнего космоса современной астрометрией легко высчитываются, и соответствуют гравитации Ньютона, погрешность составляет максимум десятки %, но не в разы, поэтому наличие скрытой массы в пропорциях 1/4-5 ближнем космосе не соответствуют наблюдениям. Кроме этого ТМ в виде WIMP – массивных частиц, в отличии ТЭ не "размазана" по всей Вселенной, при своей доминирующей гравитационной роли по сравнению с СМ, должна выполнять «роль зародышей» в самоорганизации материи, типа галактик, в том числе и в Звездах, даже до эпохи рекомбинации.

4.Плотность энергии реликтового излучения сравнялась с плотностью энергии ТМ именно в период рекомбинации. За этим что-то стоит или это простое космологическое совпадение.

Резюме.

Поднятые вопросы в п.п.1.1-1.4 это первые ласточки несоответствий проявлений ТЭ согласно ΛCDM, космологическим наблюдениям. К. Цагас (Салоники) в своей теории на основе открытия «темного потока» Кашлинским А. (НАСА), приходит к выводу о ложности ускоренного расширения Вселенной, получается что ТЭ это фиктивное явление!?

Юрий Любашенко.

Комментарии