www.ASTROLAB.ru

ASTROLAB.ruСтатьи"Тёмная" энергия и "тёмная" материя Вселенной [Часть 1]
ГлоссарийФото космосаИнтернет магазинКосмос видео



"Тёмная" энергия и "тёмная" материя Вселенной [Часть 1]
Версия для печати

А.В. Рыков



Москва, 2006

В качестве предисловия обратимся к работам известных российских ученых о природе "тёмной" энергии. Лучше цитат из литературных ссылок сказать невозможно.

"Темная энергия - удивительный феномен природы - была впервые обнаружена в наблюдениях сверхновых звезд, вспыхивающих очень далеко от нас, на полпути к горизонту мира. Она создает "всемирное антитяготение", которое проявляется в ускоренном расширении Вселенной как целого. По этому глобальному эффекту темная энергия и была открыта двумя международными группами космологов-наблюдателей в 1998-99 годах. [1]"

"Каковы свойства темной материи и темной энергии? Какие космологические данные свидетельствуют об их существовании? О чем оно говорит с точки зрения физики микромира? Каковы перспективы изучения темной материи и темной энергии в земных условиях?

Вселенная расширяется: галактики удаляются друг от друга. Пространство растягивается во все стороны, и чем дальше от нас находится та или иная галактика, тем быстрее она удаляется от нас. Сегодня темп этого расширения невелик: все расстояния увеличатся вдвое3 примерно за 15 млрд лет, однако раньше темп расширения был гораздо больше. Плотность вещества во Вселенной убывает с течением времени, и в будущем Вселенная будет всё более и более разреженной. Наоборот, раньше Вселенная была гораздо более плотной, чем сейчас. О расширении Вселенной прямо свидетельствует "покраснение" света, испущенного удаленными галактиками или яркими звездами: из-за общего растяжения пространства длина волны света увеличивается за то время, пока он летит к нам. Именно это явление было установлено Э. Хабблом в 1927 году и послужило наблюдательным доказательством расширения Вселенной, предсказанного за три года до этого Александром Фридманом.

Сущность тёмной энергии является предметом споров. Известно, что она очень равномерно распределена, имеет низкую плотность, и не взаимодействует сколько-нибудь заметно посредством известных фундаментальных типов взаимодействия - за исключением гравитации. [2]"

Главная особенность "тёмной" энергии, которая что-то может нам подсказать, это удивительная связь энергии расширения Вселенной (анти гравитация) с явлением гравитации. Можно сослаться на известного популяризатора физики Поля Дэвиса [3]:

"...Если бы в момент времени (акт рождения Вселенной, автор), соответствующий 1 секунд,...скорость расширения отличалась бы от своего реального значения более чем на 10-18, этого было бы достаточно для полного разрушения баланса (гравитации и анти гравитации, автор)".

Из выше сказанного всех трех авторов, указанных в ссылках, следует всего один, но очень жесткий вывод: для того, чтобы знать природу темной энергии, надо знать природу (сущность или причину) гравитации, которая изучена гораздо полнее и еще со времен Кеплера, Ньютона. Новый взгляд на природу гравитации, как не странно, обеспечивает способность света распространяться в "физическом вакууме". Пока другого вакуума не существует. Сам термин "вакуум" очень неудачен. Заменим его понятием среды Вселенной, которая как раз и ответственна и за темную энергию, и за темную материю.

В физике хорошо известны явления преобразования энергии "фотона" (гамма-кванта) в пару частиц вещества и антивещества. В частности, энергия гамма-кванта больше 1,022 МэВ идет на образование электрона-позитрона. Если еще точнее, то энергия должна быть не менее hv=1.031 МэВ для того, чтобы электрон и позитрон благополучно разлетелись без акта немедленной аннигиляции и без участия посторонних частиц "для изъятия импульса" гамма-кванта. На этом основании логично выводится электрическая структура среды.

Наиболее общие параметры структуры среды в первом приближении определяются из уравнений энергий:

(1)

Здесь h - константа Планка, v - частота гамма-кванта, ео - элементарный заряд, Е - напряженность электрического поля среды, f = еоE сила, - путь перемещения заряда среды под влиянием энергии гамма-кванта.

Определим напряженность электрического поля, где N неизвестный коэффициент:

(2)

re - расстояние между зарядами (+) и (–), которое на данный момент неизвестно. При прохождении волны гамма-кванта образуется деформация среды, величина которой зависит от циклической частоты волны и времени tv прохождения расстояния между зарядами:

(3)

Подставим напряженность из (2) и деформацию из (3) в (1):

(4)

Можно предположить, что скорость света.

Определим число N

(5)

где - магнитная константа среды, - электрическая константа среды. Неизвестное число оказалось обратной величиной константы тонкой структуры. Уравнение энергии фотона для частоты условной «красной границы» и потенциальной электрической энергии пары электрон – позитрон:

Дж. (7)

Частота гамма-кванта для «красной границы» рассчитывается по (7) и оказывается, что Гц. Электрическая напряженность среды между зарядами (+) и (–) есть E = 1.008552*1023 В/м. Из (7) находим размер структурного элемента среды, из (1, 2) предельную деформацию среды

метра (8)

метра (8)

Среда имеющая электромагнитную структуру, может быть источником гравитации и инерции.

Достаточно предположить, что среда имеет избыток заряда со знаком (+) или (-). Заряженная среда с помощью индукции Фарадея способна поляризовать любые материальные тела и притягивать поляризованные тела друг к другу. Возможность этого доказывается тем, что наэлектризованный предмет притягивает незаряженные объекты. Можно предположить, что заряд среды образуется нарушением симметрии в количествах электричества зарядов (+) и (–). Вероятно, разница величин зарядов определяется из равенства сил Ньютона и Кулона при равных расстояниях для массы электрона:

 Кулон. (10)

При недостатке во Вселенной материальных объектов, силы Кулона заряженной среды создают «отрицательное давление», ответственное за расширение Вселенной (темная энергия). Обращает на себя внимание, что отношение сил гравитации меньше сил электричества примерно в 1040 раз. Это можно точно определить, подставляя в уравнение (10) величину заряда электрона. Разница в величине зарядов (+) и (–) приводит к заряду, равному отличию от заряда электрона в 21 знаке.

Структура обладает способностью к поляризации, которая и есть причина притяжения всех тел, имеющих массу. Формула тяготения Ньютона приобретает вид:

или (11)

Поляризация создается первой массой в точке второй массы, а поляризация создается второй массой в точке первой. Произведение поляризаций можно назвать взаимной поляризацией. Деформация среды  создается первой массой в центре второй массы, а деформация среды  создается второй массой в центре первой массы.

Для гравитации существенным свойством среды является малое различие в величине зарядов (+) и (-). Это приводит к такой грубой схеме гравитационного взаимодействия:

....+–(+масса1+)–+–+–(среда)–+–+–(+масса2+)–+....

Наглядно показано, как заряженная среда с избытком заряда (-) осуществляет притяжение масс. В отсутствии масс или при разряженном пространстве Вселенной осуществляется Кулоновское отталкивание или расширение Вселенной, которое можно назвать «тёмной» энергией, открытой в астрофизике. Для реальных электрических зарядов, величина которых в 1041 раз больше разницы величин зарядов (+) и (–) среды, взаимодействие происходит по схеме:

....+–(+заряд+)–+–+–(среда)+–+–(+заряд+)–+.... - это отталкивание зарядов одного знака (минусов между зарядами больше плюсов),

....–+(–заряд–)+–+–(среда)+–+–(+заряд+)–+.... - это притяжение зарядов разного знака (минусов и плюсов между зарядами равное количество).

Таким образом, электрическое и гравитационное взаимодействия осуществляются только с помощью среды, находящейся между объектами взаимодействия.



На самом деле зарядовая решетка среды остается неподвижной. Перемещаются массы элементарных частиц под зарядами своего знака, порождая волны Де Бройля, которые зависят именно от масс. Заряды решетки «распухают» в присутствии под ними масс и в то же время «выдавливают» массы под соседние заряды при Кулоновских взаимодействиях согласно приведенным схемам: заряды одинакового знака выталкивают массы в противоположные стороны, заряды разного знака выталкивают массы навстречу друг другу. Это схема является альтернативой диаграммам Р.Фейнмана, основывается не на виртуальных частицах взаимодействия, а на материальной среде, в которой находятся массы.

Эта же среда является основой для распространения света и любых электромагнитных волн. На схеме фиг.1 приведен условный механизм возбуждения и распространения света в структуре среды. Колебания реального электрона в источнике (крупный чёрный кружок) передаются согласно закону Кулона положительным зарядам среды. Черные кружки обо­значают заряды (–), светлые кружки обозначают заряды (+). Амплитуда колебаний связанных зарядов структуры много меньше расстояния между узлами зарядов. В пределе деформации с амплитудой м создаются условия для превращения энергии гамма–кванта в пару частиц вещества и антивещества.

Движение зарядов решетки образует ток смещения j.

Если на фиг.1 длина волны метра, что соответствует частоте «красной» границе «фотоэффекта», то длина волны  охватывает расстояний в решетке среды. Напряжённость электрического поля от реального электрона источника оказывается вполне достаточным для создания смещения зарядов (+) и (–) на расстоянии длины волны. Полуволна сдвигает в одну сторону все заряды (+), а в противоположную сторону – все заряды (–).  При этом смещении зарядов образуются согласованные токи смещения, которые отвечают связи векторов Е и В для волн света. Смещение структуры приобретает характер деформации при действии сил гравитации: для одной полуволны, проходящей данное место структуры, направлены в одну сторону; для следующей полуволны – направлены в противоположную сторону. В итоге внешнее гравитационное свойство света оказывается скомпенсированным, проявляется слабо и может выражаться в давлении света или как импульс гамма-кванта. Расстояние между черными и красными зарядами должно быть 1,39876.10-15 метра по всем направлениям, а смещение в этой структуре составляет не более 1/137 части от этого расстояния. Смещения зарядов по вертикали пропорциональны току смещения j. Волновое уравнение Максвелла: где - оператор Лапласа. (9)

В уравнение введена площадь s. Она необходима для соблюдения размерности:  - здесь плотность тока. В электромагнитных машинах и приборах электрическое напряжение связано с магнитной индукцией только с помощью токов проводимости и смещения. Исключив ток смещения ,  мы исключаем среду в облике пространства, в котором происходит явление ЭМВ (света) и исчезает зависимость Ф, B и Е. Можно сказать, что это равносильно игнорированию электрической проницаемости вакуума . Говоря терминами существующей физики: устранено пространство, в котором должна распространяться волна света.

Ток смещения для распространения ЭМВ (света) в среде.

Общепринято, что распространение любых физических полей, признанных материальными, может происходить в абсолютной пустоте. Любое физическое поле рождается материальными носителями (электрическими зарядами, движением зарядов и массами). Обнаружить любое физическое поле можно только с помощью перечисленных носителей. А распространяться физические поля могут в абсолютной пустоте! Такое представление относится к распространению света и любых электромагнитных волн (ЭМВ). Здесь нарушена простая логика физики.

Носителями света могут быть только электрические заряды, как в веществе, так и в среде. В веществе заряды находятся в непрерывном движении, в колебаниях. Поэтому происходит рассеивание света, а также масса зарядов, обладающая инерцией, снижает скорость света. В среде электрические заряды занимают жёсткую позицию, не двигаются и не колеблются с большой амплитудой, не имеют заметную инерцию. Поэтому свет в среде не рассевается, а скорость света имеет максимальное значение. При распространении света электрические заряды испытывают смещение, которое сопровождается токами смещения Максвелла. Ток смещения является обязательным для связи амплитуд световой волны Е и Н.






??????.???????