Эффекты распространения света на большие расстояния



Скачать 446.45 Kb.
страница1/7
Дата13.04.2018
Размер446.45 Kb.
  1   2   3   4   5   6   7





УДК 524.834



Эффекты распространения света на большие расстояния



В. И. Неудахин

В Представлена простая модель Вселенной, в которой пространство-время является физической средой. Это пространство-время четырехмерно, изотропно, безгранично, имеет евклидову метрику, но в некоторой, возмущенной, области пространства (собственно нашей Вселенной) формируются условия, переводящие евклидово пространство в пространство Минковского. Из представленной модели становится понятным, почему наша Вселенная кажется трехмерной, а время является особым, однонаправленным вектором. Из модели следует простое объяснение тому, почему скорость света не может складываться не с какой другой скоростью. В рамках модели зависимость светимости сверхновых типа Ia от параметра z прекрасно согласуется с наблюдательными данными, является простой и естественной, без введения такого понятия как ускоренное расширение Вселенной. При этом время существования Вселенной соответствует имеющимся измерительным данным. Из модели следует, что радиус последнего рассеивания существенно превышает ранее принятую величину и составляет ~ 14000000 лет. В одном из вариантов модели, предполагающим линейное распространение света в четырехмерном пространстве-времени, следует, что большая часть барионной материи во Вселенной принципиально не наблюдаема, а величина скорости света от далеких источников может быть существенно меньше известной величины “c”. Из другого варианта, следует, что масса вещества во Вселенной и ее размеры существенно меньше, чем предполагалось, а сама Вселенная вся доступна наблюдению.

предположении, что пространство-время изотропно, расширяется вдоль временной координаты, и что фотон, вылетает под углом 45° к вектору времени, рассмотрены два варианта распространения света: прямолинейное распространение в четырехмерном пространстве и распространение по трехмерной поверхности четырехмерного пространства. Показано, что в любом случае длительность сигнала в точке приема должна быть больше длительности светового сигнала в точке отправления, а светимость объектов, находящихся на больших расстояниях, должна снижаться не по закону обратных квадратов, а значительно сильнее, что объясняет аномальное снижение светимости сверхновых типа Ia. Представленные коэффициенты увеличения длительности сигнала и уменьшения светимости от расстояния и z прекрасно согласуются с наблюдениями. Оба варианта распространения указывают на то, что радиус последнего рассеивания существенно превышает принятую величину и составляет ~ 14000000 лет. Из варианта прямолинейного распространения света следует, что большая часть материи принципиально не наблюдаема, а скорость света от далеких объектов должна быть заметно меньше известной величины.

PACS: 90. 04

.

1. Введение



Все разделы науки физики пронизаны понятием скорости света. В частности, постоянство скорости света заложено в основу специальной теории относительности (СТО) и общей теории относительности (ОТО). и общей теории относительности (ОТО). Фактически, и в СТО и в ОТО исследователи, используя математический аппарата, отвечают на вопрос: “что будет, если скорость передачи сигнала будет конечной, фиксированной и одинаковой во всех системах отсчета. В то же время, до сих пор нет ответа на вопрос, какими физическими причинами определяется величина скорости света и почему она одинакова во всех системах отсчета.

?”. Согласно имеющимся научным представлениям, свойства света играют основную роль и в установлении геометрии реального физического пространства1. Однако, такое высказывание является справедливым, если геометрия пространства-времени, в свою очередь, не влияет на параметры распространения света, или если имеется возможность учитывать это влияние. Так, например, предположение о том, что пространство нашей И хотя в СТО декларируется инвариантность скорости света по отношению к любым системам отсчета, экспериментально подтвержден лишь тот факт, что скорость объектов имеющих конечную массу покоя не превышает скорость света в свободном пространстве, а может лишь приближаться к ней. Нет прямого экспериментального подтверждения того, что скорость света (здесь и в дальнейшем при использовании термина «скорость света» имеется в виду скорость света в свободном пространстве) не может быть меньше известной величины “c”. Последнее связано с проблемой измерения скорости света в одну сторону 1- 4.

Вселенной плоское, строится на основании линейного распространения света вдали от массивных тел.

Знание особенностей распространения света, в том числе и на большие астрономические расстояния, является весьма насущным для астрономии, так как эта наука в значительной степени построена на результатах анализа поступающих из космоса электромагнитных колебаний. И если имеющиеся данные о характере распространения этих колебаний являются приемлемыми для исследования объектов, расположенных на близких астрономических расстояниях, то справедливость их применения к объектам, расположенным на больших расстояниях, в настоящее время, вызывает сомнения. В частности, существует предположение о том, что скорости света могла быть иной в более ранние периоды развития Вселенной.

К сожалению, такое основополагающее понятие, как скорость света, до настоящего времени не имело модельного представления. И это не удивительно - чтобы правильно ответить на вопрос: “что такое скорость света?”, необходимо иметь адекватную модель пространства-времени, в котором свет распространяется.

В настоящее время имеются разные модели пространства-времени, которые находятся в противоречии друг с другом.

Наиболее проработанными и признаваемыми в настоящий момент, являются модели, в которых наша Вселенная, пространство и время возникли в момент Большого взрыва, а пространство является 3-сферой (3-плоскостью), вложенной в фиктивное четырехмерное евклидово пространство2. Уже в своем первоначальном виде, эти модели имели несоответствие с наблюдательными данными по времени жизни Вселенной, а потом добавилось несоответствие с наблюдательными данными по светимости сверхновых типа Ia. Эти несоответствия были устранены введением подгоночного параметра, в рамках CDM- модели. Следствием такого подход появилась необходимость признать, что расширение Вселенной на последнем этапе своего развития является ускоренным. А это, в свою очередь, потребовало введение нового понятия “темная энергия”. Однако, как будет показано ниже, несоответствие наблюдательных данных и модели, о которой было сказано выше, скорее всего, вызваны неадекватностью модели Вселенной и реальной Вселенной.

Неудовлетворенность исследователей подобными моделями выражается в том, что появляются иные модели, в которых Вселенная возникает не из сингулярности. В частности, П. Стейнхардом и Н. Тюроукой выдвинута недавно теория циклического развития Вселенной, которая, согласно альманаху The Globe, является первой за последние два десятка лет заслуживающей внимание. Согласно этой теории, пространство и время возникли не в момент Большого взрыва, а существовали всегда. Критики этой теории называют ее основные положения, не имеющими фактологической базы.

Но самое главное: существующие в настоящее время модели не могут ответить на следующие важнейшие вопросы.

1.Чем определяется величина скорости света?

2. Какие физические причины приводят к такому искривлению нашего пространства-времени, что в нем выполняются условия лоренцинвариантности скорости света?

3. Могут ли существовать пространственные или временные рамки, за пределами которых свойства распространения света отличаются (будут отличаться) от известных в настоящее время?

Попытка ответить на эти вопросы предпринята в рамках рассмотренной ниже модели Вселенной.


Каталог: pubfiles
pubfiles -> Есть ли душа у человека и материальна ли она? Библия, Иов, 38 глава
pubfiles -> Во времена Джордано Бруно под «множественностью миров» иногда понимали
pubfiles -> Переформулировка квантовой механики Суть проблемы
pubfiles -> Элементарный объем
pubfiles -> Феномен жизни
pubfiles -> Темная энергия, эфир, электромагнитное поле и физический вакуум как излишние сущности
pubfiles -> Теория единого поля
pubfiles -> Философские основы естествознания
pubfiles -> Время, взаимодействие объектов, пространство


Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5   6   7


База данных защищена авторским правом ©znate.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница