С О Ц И Н Т Е Г Р У М

цивилизационный форум
     На главную страницу сайта Социнтегрум      Люди и идеи      Организации      Ресурсы Сети      Публикации      Каталог      Публикатор_картинок
                       
 
Текущее время: Ср авг 15, 2018 10:39 am

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]




Начать новую тему Эта тема закрыта, вы не можете редактировать и оставлять сообщения в ней.  [ Сообщений: 106 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Re: Почему звезды светят (гипотеза Н.А. Козырева).
СообщениеДобавлено: Вс ноя 15, 2009 6:15 pm 
Не в сети
Модератор
Модератор

Зарегистрирован: Сб сен 04, 2004 8:18 pm
Сообщения: 3393
Откуда: Санкт-Петербург
Опыты Алена Аспекта и их интерпретация.

Интересную интерпретацию явления "квантовой корреляции" предложил Дэвид Бом.

Цитата:
Представьте себе аквариум с рыбой. Вообразите также, что вы не можете видеть аквариум непосредственно, а можете наблюдать только два телеэкрана, которые передают изображения от камер, расположенных одна спереди, другая сбоку аквариума. Глядя на экраны, вы можете заключить, что рыбы на каждом из экранов - отдельные объекты. Поскольку камеры передают изображения под разными углами, рыбы выглядят по-разному. Hо, продолжая наблюдение, через некоторое время вы обнаружите, что между двумя рыбами на разных экранах существует взаимосвязь. Когда одна рыба поворачивает, другая также меняет направление движения, немного по-другому, но всегда соответственно первой; когда одну рыбу вы видите анфас, другую непременно в профиль. Если вы не владеете полной картиной ситуации, вы скорее заключите, что рыбы должны как-то моментально общаться друг с другом, чем что это случайное совпадение.

http://www.agharta.net/Universe.html

Явление квантовой корреляции в интерпретации Давида Бома можно пытаться распространить на всю Вселенную. Если каждая частица материи находится в "спутанном состоянии" с многими другими (возможно, очень удалёнными от неё) другими частицами, то события "здесь" будут скоррелированы с событиями "там" (где находятся соответствующие ЭПР-составляющие). Квантовая корреляция создаёт определённую согласованность изменений в разных частях Вселенной. Нелокальность квантовых корреляций придаёт Миру свойство, которое можно назвать "ЭПР-единство". Вселенную, объединённую квантовыми корреляциями, можно, по-видимому, рассматривать как единое целое. Можно предположить,что существование "ЭПР-единства" должно приводить к физическим закономерностям "системного" типа - появлению во Вселенной макроскопических структур, росту разнородности и сложности форм упорядочения материи... Возможно, свойство самоподобия распределения материи до огромных расстояний (~100 МПа), свойства однородности и изотропии пространства и наблюдаемое разнообразие и усложнение структур и форм материи глубоко связаны с "ЭПР-единством" Вселенной, благодаря которому эти макроскопические свойства существуют и поддерживаются.
http://en.wikipedia.org/wiki/Fractal_cosmology


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Почему звезды светят (гипотеза Н.А. Козырева).
СообщениеДобавлено: Ср ноя 18, 2009 3:31 pm 
Не в сети
Модератор
Модератор

Зарегистрирован: Сб сен 04, 2004 8:18 pm
Сообщения: 3393
Откуда: Санкт-Петербург
Некоторые источники на тему:
Трансформирование энергии нулевых колебаний вакуума (так называемая "zero point energy" (ZPE) в тепловую, электромагнитную и иную энергию материи.

Это направление активно развивается на Западе последние 20 лет. Одним из ведущих теоретиков этого направления является Harold E. Puthoff
http://www.bibliotecapleyades.net/visio ... mota_5.htm

Ниже приведены некоторые статьи, в которых Harold E. Puthoff объясняет принципы извлечения энергии вакуума и, в частности, объясняет, что такое извлечение энергии из "ничего" (из вакуума) не противоречит закону сохранения энергии и термодинамике, если "замкнутой системой" при этом считать не материю, а материю вместе с вакуумом.

http://ldolphin.org/energetic.html
http://keelynet.com/gravity/putnasa.htm
http://www.google.ru/url?sa=t&source=we ... zg8xj8MNVA

В настоящее время развитие этого направления на Западе дошло уже до стадии создания первых экспериментальных установок по извлечению энергии из вакуума. Уже есть патенты изобретений, работающих на этом принципе:
http://www.impactlab.com/2009/02/06/zer ... xtraction/
http://nextbigfuture.com/2009/02/jovion ... -zero.html
http://www.freepatentsonline.com/7379286.html

Так что сам принцип - преобразование энергии вакуума в одну из форм энергии материи никем сейчас уже не оспаривается и не является какой-то ересью. Крупные корпорации ТАМ вкладывают средства, пытаясь первыми освоить новую технологию, за которой, очевидно, будущее.

Поскольку такой процесс извлечения энергии из вакуума в принципе ВОЗМОЖЕН, то почему бы ему не происходить в реальности - например, внутри звёзд. Гипотеза, которую я предложил выше, как раз и связывает процесс извлечение энергии вакуума со свойством неоднородности физического времени. Изложение деталей этой непростой взаимозависимости - плотности энергии нулевых колебаний вакуума и неоднородности (неравномерности, нелинейности) физического времени выходит за пределы данного форума.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Почему звезды светят (гипотеза Н.А. Козырева).
СообщениеДобавлено: Ср ноя 25, 2009 3:28 pm 
Не в сети
Модератор
Модератор

Зарегистрирован: Сб сен 04, 2004 8:18 pm
Сообщения: 3393
Откуда: Санкт-Петербург
Почему неоднородность времени приводит к извлечению (высвобождению) энергии нулевых колебаний вакуума.

В предыдущих сообщениях речь шла о возможности объяснения наблюдаемых светимостей звёзд (нижней части главной последовательности), исходя из гипотезы о неоднородности физического времени. Было выведено выражение для мощности излучения энергии единицей объёма (I = 3HP) и показано, что это соотношение может быть получено двумя способами: 1) исходя из первого начала термодинамики, если принять гипотезу о не наблюдаемости процесса космологического расширения и 2) исходя из определения физического времени:

(1) dT/dt = a(t0) : a(t)

Во втором способе мы просто учли явным образом влияние фактора неоднородности времени на скорости движения частиц звёздной материи, то есть произвели замену времени однородного на время неоднородное:

(2) d/dT = (dt/dT) * d/dt

Если время однородно, то dt/dT = 1 и энергия "материи" сохраняется. Если же время не однородно (течёт не равномерно), то результатом будет появление дополнительного (отличного от единицы) множителя dt/dT в формулах, содержащих производные по времени. Например, для скорости в неоднородном времени получаем: V = dx/dT = v * [a(t) : a(t0)] и в первом приближении: V = v * (1 + H * t), где v - скорость в однородном времени и Н = (da/dt) : a - параметр Хаббла. То есть неоднородность времени приводит к малому увеличению скоростей частиц (это явление я назвал "саморазгон"). Такое спонтанное увеличение скорости (а значит и кинетической энергии) частиц не может зависеть от выбора системы отсчёта. В системе отсчёта, в которой частица покоится, явление "саморазгона" отсутствует, но оно есть в любой системе, относительно которой частица движется. Отсюда следует, что "скорость" частиц должна быть определена относительно одной привилегированной системы отсчёта (которую Ньютон называл "абсолютным пространством", которую в 19 веке назвали "эфиром", которая явным образом обнаружена через измерения анизотропии космического излучения (=абсолютное движение Земли), система связанная с "реликтовым фоном"). Именно эта скорость определяет "эффект саморазгона" (скорость "абсолютного движения" относительно выделенной системы отсчёта).

Но откуда берётся эта дополнительная энергия? Идея была выдвинута такая: неоднородность времени приводит к высвобождению некоторой части энергии нулевых колебаний вакуума (zero-point energy).

Согласно квантовой теории поля "вакуум" вовсе не является пустотой.

Цитата:
In quantum mechanics, the vacuum is defined as the state (i.e. solution to the equations of the theory) with the lowest energy. To first approximation, this is simply a state with no particles, hence the name.

Even an ideal vacuum, thought of as the complete absence of anything, will not in practice remain empty....

More fundamentally, quantum mechanics predicts that vacuum energy will be different from its naive, classical value. The quantum correction to the energy is called the zero-point energy and consists of energies of virtual particles that have a brief existence. This is called vacuum fluctuation. Vacuum fluctuations may also be related to the so-called cosmological constant in cosmology. The best evidence for vacuum fluctuations is the Casimir effect and the Lamb shift.

http://en.wikipedia.org/wiki/Vacuum

(В квантовой теории поля "вакуум" - это БЕЗ-частичное состояние с наименьшей энергией,....
Но даже идеальный вакуум, в котором ничего нет, не является пустотой...
Согласно принципам квантовой механики энергия вакуума отличается от классического аналога. Квантовые поправки носят название "энергия нулевых колебаний" (zero-point energy). Эта энергия состоит из энергии виртуальных частиц с коротким временем жизни. Рождение и аннигиляцию виртуальных пар называют вакуумными флюктуациями. Они могут быть связаны с космологической константой в космологии. Наилучшими физическими подтверждениями существования таких флюктуаций являются "эффект Казимира" и "сдвиг Лэмба")

Цитата:
In quantum field theory, the fabric of space is visualized as consisting of fields, with the field at every point in space and time being a quantized simple harmonic oscillator, with neighboring oscillators interacting. In this case, one has a contribution of E=h*w/2 from every point in space, resulting in a calculation of infinite zero-point energy. The zero-point energy is again the expectation value of the Hamiltonian; here, however, the phrase vacuum expectation value is more commonly used, and the energy is called the vacuum energy.

http://en.wikipedia.org/wiki/Zero-point_energy

(В квантовой теории поля пространство рассматривается как множество взаимодействующих квантованных полей. В каждой точке поле моделируется как квантовый гармонический осциллятор с ненулевым минимальным значением энергии, равным E=h*w/2. Энергия "нулевых колебаний" (zero-point energy) по всем осцилляторам будет бесконечной. Эту энергию называют "вакуумной энергией").

Хотя энергия вакуума бесконечна, энергия Казимира конечна.
Существование "нулевых колебаний" вакуума приводит к тому, что энергия вакуума внутри области, заполненной материей ОТЛИЧАЕТСЯ от энергии такой же точно области без материи. Это связано с тем, что материя (например, плазма, из которой состоят звёзды) накладывает на распространение виртуальных "мод" электромагнитного поля в веществе граничные условия, которых нет в случае отсутствия материи. Внутри области, заполненной материей, возникают стоячие волны виртуальных "мод" строго определённого набора частот, другие же виртуальные моды гасятся. В результате, давление, оказываемое виртуальными частицами (соответствующими "модами") на две параллельные пластинки будет не скомпенсировано, так как снаружи это давление создаётся всеми возможными "модами", а внутри только теми, которые удовлетворяют граничным условиям (стоячие волны). Эта разность давлений виртуальных фотонов вакуума создаёт притяжение пластин - "эффект Казимира".

Энергия вакуума внутри области заполненной материей бесконечна, как и внутри такой же области, но без материи. Однако РАЗНОСТЬ этих энергий будет конечной и её называют "энергия Казимира".
http://en.wikipedia.org/wiki/Casimir_effect

Важно подчеркнуть, что "энергия Казимира" зависит от свойств материи и, как следствие от моделирования этих свойств, например, посредством эффективной "потенциальной ямы" или иным образом. Материя накладывает граничные условия на распространение виртуальных "мод", но лишь до тех пор, пока частота "моды" не окажется выше некоторого значения - так называемой "плазменной частоты". Плазма становится прозрачной для электромагнитных волн с частотой выше "плазменной частоты" wp. Поэтому все "моды", частоты которых больше плазменной частоты (w > wp), будут распространяться так, как если бы в рассматриваемой области был лишь вакуум.

Отсюда следует, что энергия Казимира должна зависеть от "плазменной частоты". Это действительно так. Согласно расчётам Игоря Соколова (см. ниже) энергия Казимира пропорциональна четвёртой степени от плазменной частоты.

Теория "объёмного Казимир эффекта" пока ещё не создана. Вычисление "энергии Казимира" проведено лишь для ряда упрощённых случаев.

Обратимся к статье Игоря Соколова.
http://arxiv.org/pdf/astro-ph/9405060

Логика рассуждений автора замечательно-проста и элегантна. Поскольку энергия Казимира зависит от "плазменной частоты", а частота пропорциональна корню квадратному из концентрации заряженных частиц плазмы
http://en.wikipedia.org/wiki/Plasma_oscillation

то энергия Казимира прямо зависит от концентрации частиц в плазме. Автор статьи приводит приближённое выражение для плотности энергии Казимира через плазменную частоту:

(3) delta E = - (1/(2*Pi))^3 * (wp)^4 * ch

Энергия Казимира отрицательна и с ростом плазменной частоты она уменьшается. Отсюда следует, что если по каким-то причинам плазменная частота увеличивается, часть энергии Казимира будет высвобождаться в виде потока электромагнитного излучения. Например, если происходит сжатие звезды и растёт концентрация, то этот процесс будет сопровождаться излучением энергии во внешний космос, так как плазменная частота пропорциональна корню квадратному из концентрации заряженных частиц:

(4) wp^4 ~ n^2

Игорь Соколов приводит оценочные расчёты величины эффекта и делает вывод, что он, возможно (судя по оценкам энерговыделения), играет существенную роль в излучении квазаров и ядер галактик. Эффект излучения вызван сжатием вещества, которое сопровождается ростом концентрации частиц и соответствующим увеличением плазменной частоты, в результате чего часть энергии Казимира высвобождается в виде электромагнитного излучения.

Рассмотрим теперь, как сказывается неоднородность времени на значении плазменной частоты. Для плазменной частоты выраженной в реальном, то есть неоднородном времени, имеем следующее выражение:

(5) WP = wр * dt/dT ~ wр * (1 + H * t)

wp - плазменная частота в однородном времени.
То есть, неоднородность времени приводит к такому же эффекту как и сжатие звёзд - росту плазменной частоты:

(6) dWP/dt ~ wр * H

Высвобождаемая за счёт этого энергия Казимира высвечивается во внешнее космическое пространство с мощностью излучения единицы объёма, равной:

(7) I = - d (delta E)/dt = 4 * (1/(2*Pi))^3 * (WP)^3 * wp * ch * H ~ C1 * n^2 * H

Отметим, что высвобождаемая энергия пропорциональна квадрату концентрации и параметру Хаббла.

Но давление внутри звёзд растёт с увеличением концентрации Часто берут политропное уравнение состояния.

(8) P = K * n^gamma

Например, для нейтронных звёзд часто используют модель с параметром gamma = 2. (и в этом случае высвобождаемая энергия Казимира пропорциональна произведению давления на параметр Хаббла I ~ H*P)
http://en.wikipedia.org/wiki/Polytrope

Но даже не зная точного уравнения состояния, можно утверждать, что рост концентрации частиц будет сопровождаться ростом давления, а значит между высвобождаемой, вследствие неоднородности времени, энергией Казимира (7) и давлением внутри звезды (8) существует ПРЯМАЯ зависимость. Чем больше давление внутри звезды, тем больше энергия нулевых колебаний, высвобождаемых в единице объёма за единицу времени.
Причиной высвобождения энергии является фактор неоднородности времени, который приводит к изменению плазменной частоты, от которой зависит энергия Казимира внутри звезды.

Важно подчеркнуть, что влияние неоднородности времени на высвобождение энергии Казимира является процессом иного типа, чем процесс сжатия звёзд. Поэтому хотя механизм энерговыделения формально одинаков это всё-таки качественно разные процессы по своей физической сути. Звёзды, излучающие вследствие сжатия, могут генерировать огромные выбросы энергии, но поскольку любое сжатие когда-то заканчивается, такие процессы имеют свой конец. То есть извлечение энергии Казимира за счёт сжатия звёзд не может быть постоянным источником, но может быть стадией в эволюции звёзд. Процесс же второго типа (извлечение энергии Казимира, вследствие неоднородности времени) может протекать БЕЗ каких-либо существенных изменений в состоянии звезды. Теоретически, если не учитывать других процессов, ответственных за эволюцию звёзд, конфигурация звезды может оставаться стабильной сколь угодно долго. При этом, в силу бесконечности энергии вакуума, по-видимому, нет ограничений на длительность этого процесса. Звёзды, если предположить, что эта гипотеза верна, теоретически могут светить сколь угодно долго, не остывая при этом и сохраняя своё строение.

Формула мощности излучения из единицы объёма за счёт неоднородности времени, которая была приведена в предыдущих сообщениях (I = 3*H*P) получена из модели Фридмана и поэтому, скорее всего, выполняется лишь в среднем (при усреднении по всем неоднородностям распределения материи во Вселенной). Более строго, можно, по-видимому, утверждать лишь, что I ~ H * F(P) где F(P) возрастающая функция от давления материи (F(0) = 0; F(P) > 0, F'(P) >0).

В конкретных случаях отдельных звёзд, высвобождаемая (за счёт неоднородности времени) энергия зависит от выражения энергии Казимира для данной звезды и от поведения функции физического времени внутри звезды.

Важно подчеркнуть, что общий принципиальный результат концепции неоднородного времени I ~ H * F(P) в целом согласуется с общими положениями концепции высвобождения энергии Казимира.

Можно отсюда предположить, что свечение звёзд, возможно, обусловлено не только термоядерными реакциями, но и процессами высвобождения энергии нулевых колебаний вакуума, вследствие неоднородности физического времени.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Почему звезды светят (гипотеза Н.А. Козырева).
СообщениеДобавлено: Чт ноя 26, 2009 5:19 pm 
Не в сети
Модератор
Модератор

Зарегистрирован: Сб сен 04, 2004 8:18 pm
Сообщения: 3393
Откуда: Санкт-Петербург
Добавление к предыдущему сообщению.

Процесс извлечения нулевых колебаний вакуума за счёт роста плазменной частоты можно наглядно представить следующим рисунком.

РИСУНОК 1. Извлечение энергии нулевых колебаний в результате роста плазменной частоты.

Изображение

Жёлтым цветом отмечена плазменная частота, красным - нулевые колебания вакуума, зелёным - "разрешённые" моды (стоячие волны) внутри звезды. Материя звезды, накладывая граничные условия на нулевые колебания, гасит моды, которые не удовлетворяют этим граничным условиям. Поэтому поле нулевых колебаний внутри звезды представлено дискретным набором "разрешённых частот" (помечены зелёным цветом). По мере увеличения плазменной частоты энергия нулевых колебаний, НЕ удовлетворяющих граничным условиям, высвечивается во внешний космос. Бардовым цветом показаны те моды, которые при новой, более высокой плазменной частоте не могут существовать в виде нулевых колебаний вакуума. Энергия этих колебаний высвобождается в виде излучения реальных фотонов. Рост плазменной частоты - результат неоднородности времени.

Описанный механизм излучения объясняет существование зависимости Герцшпрунга-Рессела "спектральный класс" - "светимость". Поскольку с увеличением плазменной частоты излучаются (высвобождаются) всё более энергичные фотоны (фотоны более высоких частот), то с увеличением частоты фотонов растёт и энерговыделение (светимость) звёзд. То есть существует зависимость "цвет" - "светимость": по мере "покраснения" звёзд их светимость падает. Это хорошо видно на диаграмме Герцшпрунга-Рессела.

РИСУНОК 2. Диаграмма Герцшпрунга-Рессела.

Изображение

Источник:
http://images.google.ru/imglanding?imgu ... ewwindow=1

Хорошо видно, как идёт "покраснение" звёзд главной последовательности по мере понижения их светимостей. Ещё одна закономерность, которая показана на этой диаграмме, соотношение "масса - светимость".

Выше (см. предыдущие сообщения) мы приводили вывод и расчёты для соотношения "масса - светимость" в рамках "модели плотных ядер". В качестве оценки мощности излучения единицы объёма звезды (вызываемого неоднородностью времени) была использована формула I = 3HP, которая, по видимому, правильно (в рамках модели Фридмана) описывает усреднённое (по всем звёздам) влияние фактора неоднородности времени на мощность генерации энергии в звёздах. Предположив, что звёзды главной последовательности содержат внутри сверхплотные ядра, было показано, что генерируемая внутри таких ядер энергия вполне достаточна, чтобы обеспечить наблюдаемые светимости звёзд. Полученная при этом теоретическая закономерность "масса - светимость" удивительно точно воспроизводит фактическую зависимость. В этой модели массовая доля плотных ядер одинакова, а средняя плотность ядер имеет порядок величины плотности нейтронных звёзд (что согласуется с гипотезой Мануэля).

Теперь посмотрим на закономерность "масса -светимость", исходя из концепции извлечения (высвобождения) энергии нулевых колебаний вакуума. Рост плазменной частоты (вызываемый неоднородностью времени) сопровождается ростом мощности высвобождаемой энергии нулевых колебаний. Следовательно, светимость звёзд должна увеличиваться по мере роста концентрации частиц, так как плазменная частота пропорциональна корню квадратному из концентрации частиц. Но с ростом массы звезды, растёт давление внутри звезды и, как следствие, растёт концентрация частиц в центральных областях звёзд. Поэтому увеличение массы звёзд одинаковой структуры должно сопровождаться увеличением их светимости. Таким образом, концепция высвобождения энергии нулевых колебаний даёт правильный результат: существование прямой зависимости между массой и светимостью звёзд.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Почему звезды светят (гипотеза Н.А. Козырева).
СообщениеДобавлено: Сб дек 05, 2009 1:25 am 
Не в сети
Модератор
Модератор

Зарегистрирован: Сб сен 04, 2004 8:18 pm
Сообщения: 3393
Откуда: Санкт-Петербург
Перечитал предыдущие сообщения и убрал то, что требует дополнительных уточнений (вид теоретической зависимости "лучевое давление - плотность" B(ro), не проверенные факты, указывающие на аномальные свойства времени, отступления от общей линии и второстепенные моменты).

Ряд существенных пунктов был развит недостаточно, но это, увы, неизбежно при первом аналитическом изучении вопроса. Лишь время и размышления открывают глубинную структуру взаимосвязей новых идей, понятий и принципов. Подумав как следует, всё же я решил, что не стоит удалять эти предварительные "черновые размышления" о природе свечения звёзд.

Выбранный путь мне сейчас кажется правильным: связать источник энергии космических тел (звёзд и планет) со свойством неоднородности физического времени. Расчёты, выполненные недавно, показывают, что энергия нулевых колебаний вакуума, высвобождаемая благодаря неоднородности времени, по закономерному ходу зависимости "масса - светимость" хорошо соответствует результатам, полученным ранее в модели "плотных ядер" с использованием формулы излучения, выведенной из термодинамических соображений из модели Фридмана.

Это значит, что общие выводы, связывающие излучение звёзд с "космологическим расширением" и гипотеза высвобождения энергии Казимира вакуума, вследствие неоднородности времени, - могут быть согласованы между собой. Можно предположить, что это - один и тот же механизм, описываемый разными терминами.

Реальное физическое время течёт неравномерно относительно времени, которым мы привыкли пользоваться в физике. Эта неравномерность ничтожно мала и поэтому мы не можем наблюдать её непосредственно внутри земной лаборатории, даже используя самые современные высокоточные приборы. Но при рассмотрении явлений космических масштабов и тел астрономических размеров эти малые эффекты неравномерности течения времени, складываясь, приводят к наблюдаемым макроскопическим физическим явлениям, таким как "космологический красный сдвиг" в спектрах удалённых галактик, излучение энергии планетами и звёздами, "ускоренному расширению" Вселенной (a''>0) и некоторым другим явлениям (например, аномальному "ускорению" спутников "Пионер - 10 и 11").

Неравномерность течения времени приводит к медленному сдвигу частоты излучения эталонного источника (например, атома, излучающего определённую спектральную линию) в синюю область спектра с течением времени. Как следствие, сигнал, приходящий от эталонных источников, удалённых на большие расстояния (а значит, испущенный в далёком прошлом), будет иметь меньшую частоту, то есть большую длину волны - по сравнению с частотой (длиной) волны такого же источника в настоящий момент времени ("эффект красного смещения"). Вследствие этого сдвига частоты в сторону увеличения (с течением времени), внутри звёзд постоянно идёт процесс превращения энергии нулевых колебаний вакуума в излучение реальных фотонов (извлечение энергии Казимира). Проведённые расчёты показывают, что излучаемая таким способом энергия будет совпадать с фактически наблюдаемой, если предположить, что звёзды содержат внутри себя небольшие плотные ядра. Японский физик Мануэль в результате изучения распространённости химических элементов в солнечной системе пришёл к выводу, что Солнце должно содержать внутри себя ядро высокой плотности. Поэтому гипотеза "плотных ядер" может оказаться верной.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Почему звезды светят (гипотеза Н.А. Козырева).
СообщениеДобавлено: Пн дек 14, 2009 11:24 pm 
Не в сети
Модератор
Модератор

Зарегистрирован: Сб сен 04, 2004 8:18 pm
Сообщения: 3393
Откуда: Санкт-Петербург
Неоднородность времени и "обратная причинность" (backward causation).

Происходщие регулярно аварии на Большом Адронном Коллайдере, возможно, являются не просто результатом технической сложности установки, а связаны с глубокими свойствами физического времени.

Известные физики Holger Bech Nielsen, of the Niels Bohr Institute in Copenhagen, and Masao Ninomiya of the Yukawa Institute for Theoretical Physics in Kyoto опубликовали ряд статей, в которых они демонстрируют, что при попытке смоделировать "большой взрыв" или открыть "частицу Хиггса", то есть решить задачи, которые ставят учёные, работающие на адронном коллайдере, может возникать обратное влияние будущего на настоящее (backward causation). Иначе говоря, само событие реализации такой программы может порождать события, которые будут препятствовать её успешной реализации. Возможно, поэтому аварии, преследующие эксперименты на коллайдере, являются не чем иным, как переформатированием настоящего в таком направлении, чтобы не допустить реализации назначенных целей.

Статьи подкреплены солидным математическим обоснованием и с ними можно ознакомиться здесь (см. ссылки внизу):
http://en.wikipedia.org/wiki/Holger_Bech_Nielsen

Популярное изложение:
http://www.timesonline.co.uk/tol/news/s ... 879293.ece

Цитата:
What Holger Bech Nielsen, of the Niels Bohr Institute in Copenhagen, and Masao Ninomiya of the Yukawa Institute for Theoretical Physics in Kyoto, are suggesting is that the Higgs boson, the particle that physicists hope to produce with the collider, might be “abhorrent to nature”.

What does that mean? According to Nielsen, it means that the creation of the boson at some point in the future would then ripple backwards through time to put a stop to whatever it was that had created it in the first place.


(Перевод: Хольгер Нильсон из Института Нильса Бора в Копенгагене и Масао Ниномия из Института Теоретической Физики Юкавы в Киото предполагают, что бозон Хиггса, частица, которую физики надеются создать с помощью коллайдера, должна быть "несовместима с природой".

Что это значит? Согласно Нельсону, это значит, что создание этого бозона в некоторой точке будущего будет создавать волну обратного воздействия, которая остановит (блокирует) что бы то ни было, что могло бы создать эту частицу. - перевод не строгий, но отражает смысл текста).


См. также:
Обсуждение на форуме
http://www.alien-earth.org/forum/messag ... e=11/12/09

И статью в "Time"
http://www.time.com/time/health/article ... 70,00.html

Обратное причинное воздействие, блокирующее прямую причинную цепочку создания некоторого события, напоминает квантовые закономерности типа запрета. Например, принцип Паули запрещает двум фермионам находиться в одном квантовом состоянии. Время существования виртуальной пары ограничено принципом неопределённости.

Это аналогии, но, возможно, что Событие создания частицы Хиггса тоже связано с эффектом запрета (создания определённых частиц или получения определённых состояний).

Интересно, что "обратное причинное воздействие" может быть связано с неоднородностью времени.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Почему звезды светят (гипотеза Н.А. Козырева).
СообщениеДобавлено: Вт дек 15, 2009 5:19 pm 
Не в сети
Модератор
Модератор

Зарегистрирован: Сб сен 04, 2004 8:18 pm
Сообщения: 3393
Откуда: Санкт-Петербург
Как неоднородность времени может быть связана с проблемой сингулярностей в космологии.

Решения уравнений Фридмана, положенные в основу современной космологии, содержат сингулярности. Из решений следует существование момента времени, в который физические величины и свойства геометрии теряют физический смысл. Например, в изотропной модели "расширяющейся Вселенной" в сингулярной точке "начала расширения" плотность энергии становится бесконечной, а определитель метрики обращается в ноль.

Существование сингулярности часто объясняют тем, что появление сингулярности свидетельствует о необходимости использования более реалистичной модели для ранней стадии развития Вселенной. Ссылаются на необходимость учёта квантовых эффектов в горячей и плотной Вселенной.

Но можно посмотреть на проблему сингулярностей с другой стороны, используя концепцию неоднородного времени. Из модели Фридмана можно вывести функцию неоднородного времени T(t;t0) (см. выше). Это функция связывает однородное время t с неоднородным временем T. Если исходить из того, что истинным временем является именно НЕ-однородное время, то уравнения Фридмана, сформулированные относительно однородного времени t, определяют динамику Вселенной во времени, которое реально не существует. Истинное неоднородное время является нелинейной функцией однородного времени и, как следствие, кривая T(t) "отклоняется" от t при любом текущем значении t0.

Рисунок 1. Схематически показано отклонение истинного неоднородного времени T от однородного времени t.

Изображение

Точка сингулярности помечена красным кружком. Мы видим, что истинное время между прошлым и текущим моментом, измеренное в неоднородном времени больше, чем эта же величина, измеренная в однородном времени. При этом в силу нелинейности T(t) (загибания кривой T(t) вниз) это расхождение между истинным и однородным временем увеличивается. Модель Фридмана является приближённым, идеализированным описанием. Выведенная из неё функция T(t) поэтому вряд ли даёт точное воспроизведение настоящей функции T(t). Но характерное загибание вниз функции T(t) модели Фридмана, по-видимому, правильно отражает существующее в реальности соотношение между однородным временем t и неоднородным T(t).

Предположим теперь, что точка t=0 является асимптотой функции физического времени T(t) (при t -> 0, T -> к минус бесконечности). В этом случае точке сингулярности t=0 соответствует значение T, сдвинутое на минус бесконечность относительно текущего момента времени. То есть сингулярность оказывается отодвинутой в бесконечно удалённое прошлое по часам, которые отсчитывают неоднородное время.

Неоднородность времени может поэтому оказаться тем фактором, который предотвращает возникновение сингулярностей. Отождествление однородного времени модели Фридмана с истинным физическим временем графически можно изобразить касательной, проведённой к точке T(t0;t0). Эта касательная проходит через точку сингулярности t=0. То есть, сингулярность ЕСТЬ, если считать физическое время однородным. Но если ввести в рассмотрение фактор неоднородности времени и считать, что физическое время на самом деле НЕ-однородно, тогда мы должны тогда вместо времени t брать время T(t) и в этом случае сингулярность может быть сдвинута в бесконечно далёкое прошлое.

Вселенная, в которой время неоднородно, может оказаться вечной, не имеющей начала во времени. "Красное смещение" можно объяснить, исходя из концепции неоднородного времени (см. выше).
Уравнения Фридмана можно интерпретировать НЕ как уравнения "космологического расширения", а как уравнения динамики "масштабного фактора", который определяет свойства неоднородного времени и задаёт конкретный вид функции T(t).

Все проблемы, связанные с эпохой "большого взрыва", в этом случае окажутся проблемами свойств нелинейности истинного неоднородного времени. Сам "большой взрыв" оказывается эпифеноменом, возникающим вследствие экстраполяции свойств локальной однородности времени на большие временные интервалы, где этой однородности нет.

Из Рисунка 1 видно, что однородное время (прямая, отмеченная красным цветом) является общей касательной для всех сечений функции неоднородного времени T(t;t0), в разные моменты однородного времени t01; t02;... Иначе говоря, однородное время совпадает с неоднородным в малой окрестности точек касания t01; t02;,,, Пока мы рассматриваем временные интервалы из такой малой окрестности, мы можем пренебрегать нелинейностью физического времени и считать время однородным, но при рассмотрении больших интервалов времени необходимо учитывать нелинейность функции T(t) (необходимо учитывать "изгибание" функции неоднородного времени вниз относительно однородного времени).

Точка сингулярности ("большого взрыва") возникает из-за неправомерной экстраполяции локальной однородности времени на большие временные интервалы. "Взрыв" получается, потому что не учитывается постоянно нарастающее отклонение истинного времени от времени однородного. Функция однородного времени Tоднор. = t - это общая касательная к сечениям функции неоднородного времени T(t;t0) и она проходит через точку сингулярности. Функция же неоднородного времени T(t) никогда не достигает точки сингулярности t=0, так как эта точка является асимптотой для функции T(t).

Таким образом, с позиций концепции неоднородного времени возможна статическая и вечно существующая Вселенная. Именно такой видел Вселенную Эйнштейн. Не случайно, он с крайним недоверием отнёсся к первым не статическим моделям. Ещё Кант показал, что идея начала Мира во времени - логически противоречива. Почему же тогда именно модели НЕ-статические обрели такую популярность и рассматриваются сейчас как единственно верные?

Можно предположить, что в современной космологии приоритет был отдан не-статическим моделям по двум причинам:

ПРИЧИНА №1. Связана с религией. Необходимо как-то согласовать "творение Мира" с наукой и концепция "большого взрыва" по видимости согласовывает науку и религию.

Но это только видимость согласования. Вместо ТВОРЕНИЯ, о котором написано в Библии, теория "большого взрыва" предлагается ВЗРЫВ - процесс, который никоим образом нельзя называть Творением. Можно спросить - видел ли кто-нибудь и когда-нибудь чтобы взрыв приводил к созданию новых высоко-организованных и упорядоченных форм? Если это и бывает, как, например, при искусственном производстве алмазов, то это "упорядочение" в одном месте сопровождается многократно большим разупорядочиванием и хаосом во всех остаьных местах.

Взрывы разрушают, дезорганизуют, несут хаос и беспорядок. После взрыва мирриады бесформенных кусков и осколков разлетаются во все стороны. Вспомним термоядерный и ядерный взрывы - что оставили они после себя? Хаос и разрушения. Чем больше взрыв - тем больше разрушений. Почему же самый "большой взрыв" должен приводить к противоположному - к созиданию и творению? Это противоречит и логике, и интуиции, и истинно религиозному мировосприятию. "Большой взрыв" не может быть назван Творением и параллель с текстами Библии совершенно здесь не годится.

Подсознательно такая параллель внедряет в сознание людей искажённое представление о Творце. Бог не может быть подрывником. Взрыватели не строят, а разрушают. Бог Библии - это Бог-Творец, а не бог-разрушитель. Концепция "большого взрыва" не может быть интерпретирована как "научное подтверждение" библейских текстов. Скорее такая интерпретация подменяет Бога-Творца на бога-разрушителя.

ПРИЧИНА №2. Связана с популярностью ядерной и термоядерной физики в 1930-1950-ые годы, когда закладывались основы современной космологии. Ядерщики, термоядерщики, атомные проекты - вся тогдашняя атмосфера создания "больших взрывов" и соревнование между странами в этой области привели к деформированному мировосприятию в среде физиков того времени. Время всегда накладывает свой отпечаток, хотим мы этого или нет. Так и холодная война не прошла даром для фундаментальной науки. Из всех возможных интерпретаций уравнений Фридмана выбрана была именно та, которая включала в себя "большой взрыв" в качестве исходного момента рождения Вселенной. Хотя уже и тогда многие физики высказывали своё скептическое отношение к подобной интерпретации и предлагали искать другие пути.

Концепция "большого взрыва" основана на интерпретации уравнений модели Фридмана как "модели космологического расширения". Экспериментальным подтверждением считается "красное смещение". Но "красное смещение" можно объяснить и не прибегая к гипотезе о "расширении Вселенной". Достаточно лишь предположить что время не однородно. А модель Фридмана можно интерпретировать как модель динамических свойств неоднородного времени. Взяв такую интерпретацию, можно исключить возникновение сингулярности и вернуться к той модели Мира, которую искал Эйнштейн - к статической модели вечного Мира, не имеющего ни начала, ни конца ни во времени, ни в пространстве. Но при этом РАЗВИВАЮЩЕГОСЯ, меняющегося КАЧЕСТВЕННО, эволюционирующего, усложняющегося.
Творение, о котором написано в Библии, есть длительный процесс созидания (7 библейских дней, включая день покоя), усложнения и упорядочения Вселенной разумным началом. Это не "взрыв", а долгий процесс развития. В отличие от "взрыва", Творец имеет определённый План, как и любой строитель имеет определённый проект. Мир строится постепенно, а не выстреливается точно чёртик из хлопушки "большого взрыва". Вечность Мира никоим образом не противоречит его созиданию и устроению за 7 библейских дней, поскольку в Библии речь, очевидно, идёт о той природе, которая доступна восприятию человека.

То есть космология статической и вечной Вселенной не противоречит Библии и соответствует фактам. Эта космология опирается на модель Фридмана, но интерпретирует уравнения этой модели как математическое описание динамических свойств неоднородного времени.

Неоднородность времени позволяет обойти возникновение сингулярностей, неизбежных в моделях, использующих однородное время.
Неоднородность времени объясняет явление "красного смещения" и "ускоренное расширение Вселенной". Неоднородность времени объясняет почему время имеет свойства направленности и необратимости.
Неоднородность времени позволяет связать вместе такие свойства Мира, необратимость времени, поддержание Вселенной в состоянии далёком от термодинамического равновесия за счёт свечения небесных тел, стремление Мира к разнообразию высоко-упорядоченных форм, поиск гармонии и совершенства.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Почему звезды светят (гипотеза Н.А. Козырева).
СообщениеДобавлено: Пн дек 21, 2009 6:10 pm 
Не в сети
Модератор
Модератор

Зарегистрирован: Сб сен 04, 2004 8:18 pm
Сообщения: 3393
Откуда: Санкт-Петербург
СТАТИЧЕСКИЙ МИР С НЕОДНОРОДНЫМ ВРЕМЕНЕМ.

Рассмотрим пространство с нестатической метрикой в форме Робертсона-Уолкера:

(1) Изображение

Здесь параметр К определяет кривизну пространства: К = 0 – для плоского евклидова пространства, К = 1 – для пространства одинаковой (во всех точках) положительной кривизны и К = - 1 – для пространства одинаковой отрицательной кривизны.

«Собственное время» связано с мировым временем соотношением:

(2) Изображение

И «собственное», и «мировое» время в формуле (2) не учитывают фактор неоднородности времени. Переход к неоднородному времени должен сопровождаться преобразованием как «собственного», так и «мирового» времени.

Искомое преобразование к неоднородному времени T находится из условия, что интервал, выраженный через неоднородное время, приобретает вид интервала со статической метрикой (не зависящей от времени T). То есть «расширение» должно быть не наблюдаемо после замены однородного времени на неоднородное время.

Отождествим неоднородное время, приводящее метрику (1) к статической форме, с реальным, истинным, физическим временем. Причина такого выбора истинного времени состоит в том, что несмотря на все попытки найти прямые фактические подтверждения феномена "космологического расширения", сделать это пока не удалось. Нет ни одного наблюдения, которое нельзя было бы истолковать иначе, кроме как применив гипотезу "космологического расширения". Те данные ("красное смещение" и "реликтовое излучение"), которые можно объяснить, используя гипотезу "космологического расширения", можно также объяснить и НЕ используя эту гипотезу. Поэтому сейчас нет никаких прямых экспериментальных данных, которые однозначно указывали бы на необходимость принятия этой гипотезы.

Хотя с помощью гипотезы "космологического расширения" можно объяснить многие данные, но эти же самые данные можно объяснить и не прибегая к этой гипотезе. Космологию можно строить и без использования гипотезы "космологического расширения". При этом и "красное смещение" и "реликтовое излучение" и ряд других фактов можно объяснить, не используя гипотезу о "космологическом расширении".

Гипотеза "космологического расширения" не опирается на данные наблюдений. Это - умозрительная концепция, возникшая в результате определённой интерпретации уравнений Фридмана. Рост масштабного фактора был отождествлён с ростом "расстояний" между телами. Зависимость масштабного фактора от времени была интерпретирована как "расширение пространства", как "разбегание галактик". При этом НЕЯВНО было осуществлено отождествление времени t модели Фридмана с реальным физическим временем. Лишь считая, что истинное время - это время t, можно интерпретировать изменение масштабного фактора как "расширение".

Если же предположить, что истинное время T не совпадает с временем t модели Фридмана, а метрика интервала, выраженного через новое время T имеет статический вид (не зависит от T), то интерпретация "расширения" окажется несостоятельной, поскольку метрика НЕ меняется относительно истинного времени T, хотя при этом она меняется относительно однородного времени t.

В определённом смысле обе интерпретации эквивалентны, если не задаваться вопросом: какое же время является истинным - однородное время t, фигурирующее в уравнениях Фридмана, или его нелинейная функция T(t) - не однородное время T, которое не однородно именно потому, что функция T(t) - нелинейная. Если же сообразуясь с логикой и здравым смыслом всё же задаться вопросом: какое время (t или T) является настоящим, истинным, реальным, физическим, то надо что-то выбрать.

Если мы выберем в качестве "истинного" - однородное время t, мы будем вынуждены будем тогда интерпретировать уравнения Фридмана как "расширение пространства". Но при этом возникнет проблема сингулярности - начала Вселенной и ещё целый ряд проблем, которые активно обсуждаются последние 20 лет. Приняв интерпретацию "расширения", придётся изрядно поломать голову, чтобы объяснить, почему отсутствуют факты, которые однозначно доказывали факт "расширения" и не могли быть объяснены иным способом.

Если мы выбираем в качестве истинного - НЕоднородное время T(t), то после замены переменных t->T метрика принимает статическую форму а значит описывает статический мир с неоднородным временем T. В таком мире "расширение" отсутствует, а эффект "красного смещения" объясняется как следствие неоднородности истинного времени. Проблема сингулярности пропадает, поскольку Вселенная не "расширяется" и не "сжимается".

Рассмотрим преобразование:

(3) Изображение
(4) Изображение
(5) Изображение

Здесь a(t0) - масштабный фактор в какой-то определённый момент времени (в настоящий момент).

Преобразование (3) - (5) трансформирует исходный интервал (1) в статическую форму интервала для пространства постоянной кривизны:

(6) Изображение

Посмотрим на формулу (6) внимательно. Может возникнуть вопрос: почему это выражение описывает статическую метрику? Ведь масштабный фактор текущего момента a(t0) зависит от значения текущего момента а значит меняется с ростом t0.

Но посмотрим внимательнее. Мы говорим о значениях расстояний и длин, когда сопоставляем две меры длины. Абсолютных длин или размеров не существует. Какую то меру длины мы всегда берём за эталон и сравнивая с эталоном расстояния и длины наблюдаемых тел, приписываем им численные значения. Если эталон меняется, то длина этого эталона, выраженная в нём самом, остаётся неизменной. Как бы не изменился метр, его длина всегда равна ему самому. Если меняется не только эталон, но в той же пропорции меняется вся совокупность длин и размеров тел в данной локальной области Вселенной (характеризуемой значением масштабного фактора a(t0)), то все длины и размеры тел в этой области, выраженные через эталон, останутся неизменны. Сам факт такого всеобщего изменения длин и размеров невозможно обнаружить опытным путём.

Математически это означает, что масштабный фактор может быть численно определён лишь путём сравнения его с масштабным фактором, который принят за эталон масштаба. То есть на практике мы имеем дело не с "абсолютными" масштабами, а с масштабами, соотнесёнными и выраженными через масштаб, который считается эталоном. Масштабный фактор a(t0) задаёт масштаб локальной области Вселенной из которой ведётся наблюдение. Чтобы придать этой величине физический смысл, её необходимо сопоставить с эталонным масштабом. Роль эталона выполняет масштаб области из которой ведётся наблюдение. Мы сопоставляем все свои измерения с единицами длин эталонов земной лаборатории. Следовательно, численное значение a(to) определяется по отношению к эталону масштаба, который совпадает с a(t0). Иначе говоря, масштабный фактор a(t0), определяемый через отношение к эталонному масштабному фактору a(t0) НЕ МЕНЯЕТСЯ со временем.

Формулу (3), определяющую неоднородное время, можно переписать так:

(7) dT/dt = 1 : [a(t)/a(t0)] = 1 : А(t)
(8) A(t) = a(t) : a(t0)

Правая часть формулы (7) зависит от ОТНОШЕНИЯ масштабного фактора a(t) к эталонному масштабному фактору a(t0). То есть, величина масштабного фактора a(t) измеряется в единицах эталонного масштабного фактора a(t0), как это и должно быть. Значение масштабного фактора a(t), выраженное через эталонный масштаб a(t0), меняется:

(9) A(t+dt) - A(t) = [a(t+dt) : a(t0+dt)] - [a(t) : a(t0)] > 0

В то же время, значение масштабного фактора a(t0), выраженное через эталонный масштаб a(t0), НЕ меняется:

(10) A(t0+dt) - A(t0) = [a(t0+dt) : a(t0+dt)] - [a(t0) : a(t0)] = 1 - 1 = 0

Поэтому метрика, задаваемая формулой (6), является статической, не меняющейся со временем и описывает статический Мир с временем T. Вследствие неоднородности времени T, в этом Мире происходит медленный сдвиг частоты излучения эталонных источников по мере роста масштабного фактора. В результате этого частоты волн, испущенных при меньших значениях масштабного фактора оказываются меньше, то есть сдвинуты в красную область спектра - эффект "красного смещения". Другой эффект неоднородности времени связан с процессом излучения энергии Казимира из областей с высоким давлением материи. Здесь рост плазменной частоты по мере роста масштабного фактора высвобождает энергию нулевых колебаний вакуума, которая высвечивается потоком реальных фотонов из недр звёзд и планет. Вероятно, и "реликтовое излучение" связано с этим потоком излучения, генерируемым планетами Солнечной системы (более подробное обсуждение эффектов, возникающих за счёт неоднородности времени было приведено выше в предыдущих сообщениях этой Темы).

Интерпретация "неоднородного времени" (ИНВ) выгодно отличается от интерпретации "космологического расширения" (ИКР):

1) во-первых, в ИНВ отсутствует проблема сингулярности (начала Вселенной) и все связанные с ней затруднения современной космологии.

Согласно ИНВ, Мир статичен, а пространство НЕ "расширяется". В то же время, в силу неоднородности времени, энергия материального наполнения Вселенной постоянно растёт. Мир подпитывается потоками энергии от звёзд и планет. Это излучение есть следствие роста плазменной частоты материи звёзд по мере увеличения масштабного фактора. Логика здесь такая. Неоднородности времени T (нелинейность функции T(t)) приводит к уменьшению периода световых волн по мере роста масштабного фактора. Уменьшение же периода приводит к росту частоты, а рост плазменной частоты материи внутри звезды приводит к извлечению энергии нулевых колебаний вакуума и её излучению во внешний космос. Свечение звёзд и собственная энергия планет создаются не только за счёт термоядерных и иных (для планет) невосполнимых источников энергии. Извлечение энергии нулевых колебаний - это механизм генерации энергии, который теоретически может работать вечно.

2) во-вторых, в ИНВ время необратимо и направленно. Направленность истинного, неоднородного времени T обусловлена процессами излучения энергии небесными телами. Вследствие этой постоянной подпитки материи энергией, состояние термодинамического равновесия (тепловой смерти) оказывается недостижимо. Вселенная постоянно поддерживается в состоянии далёком от термодинамического равновесия, то есть к изучению Вселенной можно применять аппарат неравновесных термодинамических систем, разработанный Ильёй Пригожиным. Нет поэтому ничего удивительного в том, что мы наблюдаем огромное богатство сложных структурных форм и способов организации материи, включая существование жизни. Это - прямое следствие неоднородности времени, его необратимости и направленности. Направленность времени проявляется как совокупность процессов самоупорядочивания и усложнения материальных форм.

3) В-третьих, в ИНВ Мир статичен, а значит прямых подтверждений какого-либо расширения пространства нет и быть не может. Поэтому мы их и не наблюдаем, несмотря на огромные средства, потраченные на поиск "подтверждений расширения", и огромный энтузиазм сторонников ИКР (интерпретации космологического расширения).

4) ИНВ позволяет объяснить недавно открытое явление аномального ускорения спутников "Пионер 10 и 11". Сами авторы этого открытия, перепробовав множество вариантов и проанализировав все возможности технических сбоев в аппаратуре и устройстве спутников, всё же пришли к выводу, что наилучшим объяснением является замена используемого при измерениях времени на ДРУГОЕ время, отличающееся от применяемого на квадратичную добавку (см. детали в предыдущих сообщениях). То есть сами авторы открытия, в конце концов, вынуждены были фактически ввести НЕоднородное время, чтобы объяснить данное явление.

5) ИНВ объясняет так называемое "ускоренное расширение Вселенной". Явление было открыто в конце 1990-х и привело к революции в космологии и астрофизике. Чтобы объяснить "ускорение расширения" пришлось ввести ввести ламбда член в уравнения Эйнштейна, интерпретируя его как "тёмную энергию", которая вызывает ускоренное расширение Вселенной. Попытки связать тёмную энергию (ламбда член) с энергией вакуума не привели к успеху, так как наблюдаемое значение ламбда отличается от полученного в квантовой теории поля на много порядков (10 в 120 степени)
Cosmological constant problem
http://en.wikipedia.org/wiki/Cosmological_constant
http://en.wikipedia.org/wiki/Dark_energy

В ИНВ ускоренное расширение есть результат уравнений Фридмана относительно НЕоднородного времени T. Делая замену переменной t->T получим уравнения, которые МОГУТ описывать ускоренное расширение. При этом не нужно привлекать гипотезу "тёмной энергии" с отрицательным давлением. Необходимо лишь перейти в уравнениях Фридмана к неоднородному времени T.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Почему звезды светят (гипотеза Н.А. Козырева).
СообщениеДобавлено: Вт дек 29, 2009 12:38 am 
Не в сети
Модератор
Модератор

Зарегистрирован: Сб сен 04, 2004 8:18 pm
Сообщения: 3393
Откуда: Санкт-Петербург
Новое - это хорошо забытое старое.

Порой бывает полезно перелистать старые статьи известных физиков прошлого века, которые писались на переломных этапах становления физики. Пока выбор не сделан, учёные не связаны никакими "устоявшимися абсолютными истинами" и могут позволить себе предлагать разные гипотезы - порой совершенно невероятные, кажущиеся абсурдными.

Статья Льва Давыдовича Ландау была написана им в 1931 году после встречи в Копенгагене с Нильсом Бором (25 февраля - 19 марта 1931 года). Результатом бесед двух великих физиков стало рождение гениальной догадки об источнике энергии звёзд, которую Лев Давыдович изложил в статье:
L. D. Landau "On the theory of stars'' Phys. Z. Sowjetunion 1 285 (1932)

Прочитать статью можно здесь (стр. 18-20):
http://pulsar.ama.obspm.fr/Presentations/yakovlev.pdf

После глубокого анализа и обсуждений с Нильсом Бором Ландау приходит к выводу, что источником энергии звёзд может быть нарушение закона сохранения энергии!!!

В статье он пишет:

Цитата:
Following to beautiful idea of Prof. Niels Bohr's we are able to believe that the stellar radiation ia due simply to a violation of law of energy, which law, as Bohr has first pointed out, is no longer valid in the relativistic quantum theory, when the laws of ordinary quantum mechanics break down (as it is experimantally proved by continuous-rays-spectra and also made probable by theoretical considerations). We expect that this must occur when the density of matter becomes so great that atomic nuclei come in close contact, forming one gigantic nucleus.


(Перевод: Следуя красивой (изящной) идее профессора Нильса Бора мы готовы поверить, что излучение звёзд происходит просто за счёт нарушения закона сохранения энергии, закона, который, как впервые отметил Нильс Бор, уже больше не выполняется в релятивистской квантовой теории, где нарушаются законы обычной квантовой механики (как это было экспериментально подтверждено непрерывно-лучевым-спектром и также этот вывод вероятен, исходя из теоретического рассмотрения). Мы ожидаем, что это (нарушение закона сохранения энергии - Г.) должно происходить, когда плотность материи становится настолько большой, что атомные ядра, входя в тесный контакт, образуют одно гигантское ядро").

Это пишет ЛАНДАУ!!! Звёзды, приходит он к выводу, вполне возможно, излучают за счёт нарушения закона сохранения энергии.

Ландау приводит ясные доводы, подтверждающие эту догадку. Он берёт условие равновесия звезды без генерации энергии (минимум свободной энергии) и доказывает, что если масса звезды превышает некоторое критического значение ~ 1.5 массы Солнца, то звезда должна коллапсировать. Но этого в реальности не происходит:
Цитата:
As in reality such masses exist quietly as stars and do not show any such ridiculous tendencies we must conclude that all stars havier than 1.5 mass of Sun certainly possess regions in which the laws of quantum mechanics (and therefore the quantum statistics) are violated. As we have no reason to believe that stars can be divided into two physically different classes according to the condition M>or<M0 we may with great probability suppose that all stars possess such pathological regions... It is very natural to think that just the presence of these regions makes stars stars.


(Перевод: "Так как в реальности такие массы (больше полутора массы Солнца - Г.) существуют в виде спокойных звёзд, которые не проявляют подобных тенденций (коллапса - Г.), то мы должны сделать вывод, что все звёзды с массами больше полутора массы Солнца несомненно обладают областями, в которых законы квантовой механики нарушаются. Поскольку мы не имеем оснований верить, будто звёзды делятся на два класса с массами больше или меньше чем 1.5 массы Солнца, мы можем с большой вероятностью предположить, что ВСЕ звёзды обладают такими патологическими областями... Совершенно естественно думать, что именно наличие таких областей делает звёзды звёздами").

Где же располагаются эти области, в которых нарушаютс законы квантовой механики и закон сохранения энергии? Поскольку это происходит при очень больших плотностях, то такие сверхплотные области должны быть вблизи центра звёзд.

Цитата:
The central region of star must consist of a core of highly condensed matter, surrounded by matter of ordinary state


(Перевод: "Центральная область звезды должна состоять из ядра материи с высокой конденсацией (типа гигантского сверхплотного ядра - Г.), окружённого материей в обычном состоянии").

То есть Ландау и Бор в 1931-32 годах пришли к ключевым идеям того понимания проблемы звёздной энергии, которая рассматривается здесь.

ИДЕЯ №1. Все звёзды имеют внутри сверхплотные ядра.
ИДЕЯ №2. В этих ядрах нарушаются законы квантовой механики и сохранения энергии.
ИДЕЯ №3. Вследствие нарушения в ядре звезды закона сохранения энергии, звезда становится звездой, то есть источником, излучающим энергию в космическое пространство.

Эти гениальные догадки двух великих физиков, к сожалению, не стали основой теории свечения звёзд. Выбран был путь, объясняющий свечение звёзд реакциями "термоядерного синтеза". И лишь в последние 15 лет стали появляться работы, в которых делаются попытки обратить внимание на возможность объяснения свечения звёзд без привлечения гипотезы термоядерных реакций. И как знать, не стоим ли мы на пороге глубокого пересмотра теорий, которые последние 80 лет считались единственно верными (теория свечения звёзд и космологи большого взрыва)? Время покажет.

=====================================================================================

P.S. Дополнение от 23 ноября 2010.

Следует указать в этой связи ещё на две статьи Ландау, в которых он предложил "аккреационную гипотезу происхождения энергии звёзд".
(1) Статья 1937 года была опубликована в Докладах АН.
"Об источниках звездной энергии" // ДАН СССР. 1937. Т. 17. С. 301

(2) На английском статья появилась в 1938 в журнале Nature.
"Origin of stellar energy," Nature, 141 (19 Feb 1938), 333–334

В ней Лев Давыдович предположил, что внутри звёзд есть ядра с высокой плотностью, окружённые обычной материей, которая, падая на ядро, высвобождает в виде излучения свою гравитационную энергию. В те годы физики ещё не были убеждены в правильности теории термоядерных источников энергии излучения звёзд. Они даже осмеливались ставить под сомнение закон сохранения энергии в областях сверхплотного состояния материи. В 1938 в Вашингтоне состоялась конференция по теоретической физике, на которой обсуждалась проблема происхождения энергии звёзд. На ней присутствовали Ландау, предлагавший "аккреационную гипотезу" и Бете, предлагавший в качестве решения концепцию теормоядерных реакций (nuclear fusion).
http://encyclopedia.gwu.edu/gwencyclope ... ce%2C_1938

Цитата:
interesting question which brought about much discussion concerned the degree of central condensation of stars, together with the possible existence of a super-dense stellar nucleus, at least in some stars, as recently proposed by Landau. Dr. Chadrasekhar reported his investigations concerning the possibility of high central condensation in various known stars. His results lead to the conclusion that, whereas for giant stars the degree of central condensation is necessarily slight, there are stars for which as much as 90 per cent of the total mass is concentrated within less than half the radius from the center. Another aspect of the problem of central condensation was given by Dr. Sterne, who indicated the possibility of direct estimates of the density-distribution of double-star components from the observed characteristics of their orbits.

The study of the stellar model having a highly condensed neutron-core (Landau’s star-nucleus) was reported by Teller. By direct integration of the equations of stellar equilibrium, one arrives for such models at extremely high temperatures (~10^9 C°) and densities (~10^9 gm/cm3) near the surface of the core. Since under such conditions the already-known nuclear reactions would proceed with extremely high velocities, it was concluded that such a star model is inherently unstable.


Модель с плотным ядром была признана нестабильной и идею отбросили. Потом Ландау посадили. Пётр Капица написал Сталину письмо, в котором он особо отмечает "аккреационную гипотезу" как большое достижение Ландау:
http://russcience.euro.ru/document/letters/l_landau.htm

Цитата:
Сегодня утром арестовали научного сотрудника Института Л.Д.Ландау. Несмотря на свои 29 лет, он вместе с Фоком — самые крупные физики-теоретики у нас в Союзе. Его работы но магнетизму и но квантовой теории часто цитируются как в нашей, так и в заграничной научной литературе. Только в прошлом году он опубликовал одну замечательную работу, где первый указал на новый источник энергии звездного лучеиспускания. Этой работой дается возможное решение: "почему энергия солнца и звезд не уменьшается заметно со временем и до сих пор не истощилась".


Николай Александрович Козырев тоже "ломал голову" над проблемой энергии звёзд, но его тоже посадили - правда немного раньше, чем Ландау, - осенью 1936. И пока наши умные головы отбывали свои сроки в застенках ГУЛАГА, теория теормоядерный источников энергии звёзд активно продвигалась на Западе и, в конце концов, была признана единственно правильным объяснением.

После этого, как пишет в одном месте Козырев, физика звёзд пошла по пути бессознательной (или полусознательной) подгонки звёздных моделей под теорию термоядерных источников, хотя не предвзятый анализ всей совокупности наблюдательных данных, выполненный Козыревым в его докторской диссертации и последующих работах, плохо согласуется с этой теорией. Согласовать теорию термоядерных источников с фактами удаётся лишь ценой введения зависимости химического состава звёзд от физических условий в их недрах - результат, которому трудно придать какой-либо физический смысл при температурах, возможных в звёздных недрах (см. работу Козырев Н. А. "Природа звёздной энергии на основе анализа наблюдательных данных").


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Почему звезды светят (гипотеза Н.А. Козырева).
СообщениеДобавлено: Сб янв 02, 2010 6:10 pm 
Не в сети
Модератор
Модератор

Зарегистрирован: Сб сен 04, 2004 8:18 pm
Сообщения: 3393
Откуда: Санкт-Петербург
"Космологический красный сдвиг" как следствие неоднородности времени.

В предыдущих сообщениях было показано, что закон Хаббла (линейная зависимость "красного сдвига" линий спектров от "расстояния" для удалённых источников) можно объяснить, НЕ используя гипотезу космического расширения. Это явление можно объяснить, предположив, что "истинное время" T не однородно, то есть является нелинейной функцией от однородного времени t.

Рассмотрим световую волну с частотой w0, измеренной относительно однородного времени.

(1) Изображение

Здесь t0 – момент наблюдения световой волны, t – момент излучения волны удалённым источником. Промежуток однородного времени между событиями испускания и наблюдения света t0 - t можно выразить через истинное (неоднородное) время t0 - T:

(2) Изображение

Здесь Н – параметр Хаббла в момент наблюдения t0. Соотношение (2) следует из решений уравнений Фридмана и определения истинного времени.

Подставив (2) в (1), видим, что "мгновенная частота" в истинном времени зависит от момента испускания света удалённым источником.

(3) Изображение

Из формулы (3) следует закон Хаббла - линейная зависимость между "скоростью разбегания" галактик Vr и расстоянием до галактик D

(4) Vr = H * D,

Vr = z * c;
z = w0/w – 1;
D = c * (t0 – T)

Ниже приведён график результатов расчёта закона Хаббла, рассчитанный исходя из гипотезы неоднородности времени.

График 1. Закон Хаббла, как следствие неоднородности истинного времени.

Изображение

Ниже График построенный в результате наблюдений:
http://images.google.ru/imglanding?q=Hu ... SM&start=6

ВЫВОД: Закон Хаббла можно объяснить и не прибегая к гипотезе "космологического расширения". Достаточно предположить, что течение истинного времени постепенно ускоряется, то есть "истинное время" не однородно.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Почему звезды светят (гипотеза Н.А. Козырева).
СообщениеДобавлено: Чт янв 07, 2010 11:25 pm 
Не в сети
Вычислитель
Вычислитель
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Ср мар 12, 2008 9:30 pm
Сообщения: 2385
Откуда: КБР г. Прохладный
Григорий писал(а):
"Космологический красный сдвиг" как следствие неоднородности времени.

В общем и рассматривая вселенную как аналог двухтактного бензинового двигателя (вспышка - большой взрыв, расширение, охлаждение, сжатие и снова вспышка - большой взрыв) и как стацинарное явление с ускоряющимся до бесконечности временем возникает вопрос с балансом энергии и материи между материальным миром и квантовым вакуумом. В обоих случаях существует излучение звезд, уносящее массу вселенной в бесконечность ( или кто его знает, куда). И в обоих случаях предполагается поступление в материальный вид энергии из вакуума и тем самым пополнение массы вселенной.
Напрашивается мысль, что вакуум не совсем прозрачен и поглощает в конце концов излучение из материального мира и только поэтому может его снова вернуть обратно. При этом возникает вопрос о "проводимости" вакуума, то есть как быстро и с каким ограничением по мощности он может вернуть излучение, поглощенное за миллионы световых лет в огромном объеме через например куб размером 10*10*10см и с какой мощностью?
А то уже кто-то посчитал мощность до 21кВт на такой объем, ничего не зная о свойствах вакуума. Есть у меня подозрение, что "проводимость" вакуума не так уж и велика и передавать энергию с такой объемной плотностью он просто не в состоянии. Потому что даже в звездах время или вакуум работают гораздо менее напряженно. Потому что звезды - очень эффективные "термосы" и отношение их поверхности, через которую проходит их излучение к их объему очень мало и недостижимо в земных условиях. Так что использование вакуума как источника энергии в объектах земного масштаба с большой степенью вероятности абсолютно бессмысленно на практике. Это просто изящный "научный" способ нахождения спонсоров для действительно научных исследований.

_________________
"Всё против нас, только ветер навстречу!" Изображение Изображение


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Почему звезды светят (гипотеза Н.А. Козырева).
СообщениеДобавлено: Ср янв 13, 2010 1:50 am 
Не в сети
Модератор
Модератор

Зарегистрирован: Сб сен 04, 2004 8:18 pm
Сообщения: 3393
Откуда: Санкт-Петербург
Здравствуйте, Ingener.

Насколько я понял, Вы задали два вопроса.

ВОПРОС ПЕРВЫЙ:

Цитата:
возникает вопрос с балансом энергии и материи между материальным миром и квантовым вакуумом. В обоих случаях существует излучение звезд, уносящее массу вселенной в бесконечность ( или кто его знает, куда). И в обоих случаях предполагается поступление в материальный вид энергии из вакуума и тем самым пополнение массы вселенной.
Напрашивается мысль, что вакуум не совсем прозрачен и поглощает в конце концов излучение из материального мира и только поэтому может его снова вернуть обратно.


Видимо, Вы хотите спросить следующее:
Если энергия "материи" может увеличиваться за счёт извлечения энергии нулевых колебаний вакуума, то может ли происходить обратный процесс?

Согласно идее Игоря Соколова, рост плазменной частоты приводит к высвобождению части энергии нулевых колебаний вакуума.

Если время не однородно, и при этом масштабный фактор растёт (параметр Хаббла - положительная величина), то неоднородность времени порождает эффект роста плазменной частоты, что сопровождается извлечением энергии нулевых колебаний.
Если же масштабный фактор уменьшается (фаза "сжатия" в стандартной космологии), то параметр Хаббла меньше нуля и плазменная частота будет уменьшаться. В этом случае, по-видимому, может происходить обратный процесс - поглощение части энергии материи вакуумом. Но наверняка этого утверждать нельзя, пока нет теории взаимосвязи материи и вакуума.

И ещё. Мы живём в Мире с растущим масштабным фактором. Насколько правомерно экстраполировать физические закономерности нашего Мира на гипотетические случаи "сжатия" - вопрос открытый. Теоретически это можно обсуждать, но чтобы проверить выводы практически, нужно иметь хотя бы один пример ситуации, в которой масштабный фактор действительно уменьшается.

ВОПРОС ВТОРОЙ.
Цитата:
звезды - очень эффективные "термосы" и отношение их поверхности, через которую проходит их излучение к их объему очень мало и недостижимо в земных условиях. Так что использование вакуума как источника энергии в объектах земного масштаба с большой степенью вероятности абсолютно бессмысленно на практике. Это просто изящный "научный" способ нахождения спонсоров для действительно научных исследований.


Вряд ли «ушлые» капиталисты станут вкладывать деньги в «замки на песке», да ещё патентовать их, да ещё открывать специальные исследовательские лаборатории (Индия и Япония), да ещё спонсировать проведение конгресса на эту тему. Вероятно, что определённая доля спекуляций тут есть, но это не значит, что сама тема – сплошная спекуляция. Просто чтобы в этом серьёзно разобраться – отсеять истину от шелухи, - надо над этим серьёзно работать. Самое правильное было бы - создать лабораторию, которая этим бы занялась. Я читал некоторые материалы на эту тему. Ряд авторов намекает, что разработки подобного рода встречают мощное противодействие со стороны нефтегазового лобби и пресекаются на корню. Дешёвая энергия из вакуума – это сейчас «не в тему».


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Почему звезды светят (гипотеза Н.А. Козырева).
СообщениеДобавлено: Ср янв 13, 2010 5:07 pm 
Не в сети
Модератор
Модератор

Зарегистрирован: Сб сен 04, 2004 8:18 pm
Сообщения: 3393
Откуда: Санкт-Петербург
Однородное и неоднородное время.

Выше мы уже приводили формулы для неоднородного времени, выведенные для некоторых частных случаев из модели Фридмана. Было показано, что с точностью до членов второго порядка малости однородное время t и неоднородное время T связаны следующим соотношением:

(1) Изображение

(2) Изображение

Здесь H – параметр Хаббла в момент наблюдения t0.

Формулы (1) – (2) для неоднородного времени T(t) НЕ ЗАВИСЯТ от выбора конкретной модели (знака пространственной кривизны и уточняющих предположений о распределении и состоянии материи). Формулы (1) – (2) являются следствием принятого определения времени T и свойств физического времени.

=======================================================================

СВОЙСТВА ФИЗИЧЕСКОГО ВРЕМЕНИ:

СВОЙСТВО №1:

Физическое время локально однородно. Это значит, что истинное физическое время T(t) совпадает с однородным временем t в малой окрестности текущего момента времени t0. Математически свойство локальной однородности физического времени означает, что касательная к функции T(t) в точке t0 является прямой с уравнением T = t. Поэтому имеем:

(3) Изображение

С физической точки зрения первое свойство означает, что физика, построенная на идее однородного времени, правильно описывает протекание физических процессов, если длительность этих процессов не слишком велика. Отклонение истинного времени от однородного настолько мало, что любые эксперименты, проводимые современными приборами в земной лаборатории, не способны его обнаружить. Например, как видно из формул (1) – (2), для физического процесса длительностью в 1 год, отклонение истинного времени от однородного составит за это время 1 миллисекунду.

СВОЙСТВО №2.

Условие однозначности определения текущего момента времени. Физическое время совпадает с однородным временем в каждый момент времени t0. Текущий момент имеет определённую отметку по шкале однородного и неоднородного времени, которые равны численно:

(4) Изображение

Свойства 1 и 2 – это свойства СОВПАДЕНИЯ времени истинного с временем однородным в малой окрестности любого текущего момента времени t0. В любой момент t0 истинное время практически почти неотличимо от обычно применяемого в физике однородного времени.

СВОЙСТВО №3.
Свойство статичности Мира. Существующие сейчас «доказательства» нестатичности Мира (космологическое красное смещение и реликтовое излучение) можно объяснить и как эффекты неоднородности истинного времени. Прямых же наблюдений, которые указывали бы на «расширение» пространства и не могли бы быть объяснены иным образом – сейчас нет. Нет никаких прямых эмпирических подтверждений гипотезы космологического расширения, а принятие этой гипотезы приводит к множеству логических трудностей (проблема сингулярностей и т.п.).
Физика должна опираться на факты, а не на умозрительные конструкции. В настоящий момент данные наблюдений за галактиками, звёздами и планетами укладываются в концепцию статичного Мира, в котором нет никакого «космологического расширения». Движение небесных тел вполне объясняется известными законами, выведенными в рамках статических моделей, и не требует привлечения гипотезы «космологического расширения».
Поэтому логично сделать вывод – интервал модели Фридмана, выраженный через истинное неоднородное время, должен описывать статический Мир.

Основная квадратичная форма для интервала в модели Фридмана имеет вид:

(5) Изображение

(5.1) Изображение
http://en.wikipedia.org/wiki/Friedmann% ... ker_metric

Здесь dt – приращение мирового однородного времени, Изображение - приращение «собственного» однородного времени, a - масштабный фактор, зависящий от времени, dl – «координатное расстояние», зависящее от выбора модели (пространственной кривизны).

Стандартная интерпретация формулы (5) опирается на неявное предположение, что время t, стоящее в формуле (5) есть истинное время. Лишь приняв это допущение (которое совершенно ничем не обосновано!!!), можно связать рост масштабного фактора с увеличением длин, то есть истолковать выражение (5) как процесс «расширения» пространства.

==============================================================================

СТАНДАРТНАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ:
ВРЕМЯ ОДНОРОДНО + ПРОСТРАНСТВО «РАСШИРЯЕТСЯ»:


(6) Изображение

==============================================================================

Если же исходить из опыта, который не даёт нам никаких прямых подтверждений процесса «космологического расширения», то изменение масштабного фактора следует связать НЕ с «расширением» пространства, а с изменением свойств физического времени.

Разделив левую и правую часть (5) на квадрат масштабного фактора и умножим на некоторую константу a0^2, смысл которой станет ясен позднее. Получаем:

(7) Изображение

Вводим новое определение времени. Истинным будем считать время T, которое связано с однородным временем t следующим соотношением:

(8) Изображение

«Собственное» неоднородное время связано с «собственным» однородным той же зависимостью:

(9) Изображение

Подставив (8) и (9) в формулу (7) приходим к новой интерпретации модели Фридмана:

==============================================================================

НОВАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ:
ВРЕМЯ НЕ ОДНОРОДНО + ПРОСТРАНСТВО НЕ РАСШИРЯЕТСЯ:


(10) Изображение

==============================================================================

Учитывая свойство 1 (формула (3)), необходимо положить:

(11) Изображение

Формула (11) должна выполняться при любом значении t0. Это возможно, если масштабный фактор зависит не только от t, но и от t0 как от параметра: a = a(t; t0). Физическое время T тоже будет зависеть не только от t, но и от t0 как от параметра: T = T(t;t0)

Из формулы (10) следует, что константа а0 есть «радиус пространственной кривизны». Поскольку в новой интерпретации пространство не «расширяется», радиус пространственной кривизны не меняется.

Будем обозначать дифференцирование по однородному времени штрихом.
С учётом вышесказанного неоднородное время удовлетворяет следующим соотношениям:

Свойство №1


(С1) Изображение

Свойство №2

(С2) Изображение

Свойство №3

(С3) Изображение

Из свойств (С1) – (С3) вытекают зависимости (1) и (2).
Найдём вторую производную, учитывая определение параметра Хаббла:

(13) Изображение

(14) Изображение

(15) Изображение

Разложим функцию T(t) в окрестности точки t0.

(16) Изображение

Учитывая (С1), (С2) и (15), находим:

(17) Изображение

Из (17) следует формула (1). Формула (2) следует из (1) после разложения квадратного корня из дискриминанта.

Таким образом, формулы (1) – (2), связывающие неоднородное время с однородным (в малой окрестности текущего момента времени), вытекают из общих свойств 1 – 3 физического времени.

Из формул (1) – (2) следует закон Хаббла и эти же формулы объясняют природу аномального ускорения спутников «Пионер 10 и 11».

==============================================================

P.S. При использовании материалов Форума обязательна ссылка.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Почему звезды светят (гипотеза Н.А. Козырева).
СообщениеДобавлено: Чт янв 14, 2010 5:01 pm 
Не в сети
Модератор
Модератор

Зарегистрирован: Сб сен 04, 2004 8:18 pm
Сообщения: 3393
Откуда: Санкт-Петербург
Какой смысл имеет термин "средняя плотность энергии" в космологии?

Модель Фридмана, описывающая зависимость масштабного фактора от времени, - предельно упрощённое описание нашего Мира. Это ясно уже из того, что в ней предполагается, что плотность энергии одинакова во всех точках пространства.

Идею - ввести в рассмотрение модель Мира с одинаковой плотностью энергии, впервые предложил Эйнштейн в 1917 году в статье "Вопросы космологии и общая теория относительности":

Цитата:
"Согласно общей теории относительности, метрический характер (кривизна) четырёхмерного пространственно-временного континуума определяется в каждой точке находящейся в неё материей и состоянием последней. Поэтому вследствие неравномерности распределения материи структура этого континуума должна быть крайне запутанной. Но если говорить о структуре пространства в целом, то мы можем представить материю как бы равномерно распределённой по очень большой области пространства... В данном случае мы поступаем как геодезисты, которые крайне сложную в деталях поверхность земли заменяют приближённо эллипсоидом"


В 1921 году в работе "Сущность теории относительности" он пишет:

Цитата:
"Если мы, желая изучить геометрические свойства Вселенной как целого, захотим пренебречь местными неоднородностями плотности вещества... то естественно заменить фактическое распределение масс непрерывным распределением и, кроме того, приписать этому непрерывному распределению постоянную плотность"


Позже, в статье 1933 года "О космологической структуре пространства" (написанной уже ПОСЛЕ появления работ Фридмана), Эйнштейн пишет:

Цитата:
"Так как можно предположить, что всюду во Вселенной звёзды распределены с конечной средней плотностью... то возникает вопрос о том, какое влияние оказывает эта средняя плотность на (метрическую) структуру пространства. Это... так называемая космологическая проблема... Из соображений простоты мы хотим отвлечься от того факта, что материя сконцентрирована в звёздах и системах звёзд, отделённых друг от друга пустым пространством, и будем рассматривать её так, как если бы она была непрерывно распределена на больших астрономических пространствах...

Проблема, относящаяся к общей теории относительности, приводит к следующему вопросу: как может существовать пространство, в котором материя имеет постоянную пространственную плотность и находится в состоянии относительного покоя? Такое пространство следует рассматривать как очень грубую идеализацию, сделанную для того, чтобы как-то теоретически подступить к вопросу о реальном пространственно-временном континууме".


Гипотеза постоянной плотности означает, что неоднородности распределения материи сглаживаются по мере увеличения размера рассматриваемой области. Существование некоторой средней плотности означает, что отношение массы материи внутри рассматриваемой области пространства к объёму этой области стремится к определённому значению при увеличении объёма области. То есть, должен существовать предел:

(1) Изображение

(Мы опустили несущественный для дальнейших рассуждений и выводов постоянный множитель В в выражении V = B*R^3. Этот множитель зависит от выбора модели. Для евклидова пространства В = 4*Пи/3).

Если "средняя плотность" имеет определённое ненулевое значение, то должен существовать предел (1). Но, по-видимому, это не так. За последние двадцать лет, в результате существенного прогресса наблюдательной астрономии, получены убедительные свидетельства существования многоуровневой иерархической структуры распределения материи во Вселенной. Существование такой структуры надёжно подтверждено для областей размером до 30 Мпк (мегапарсек), но ряд авторов считает, что верхняя граница - не менее 100 Мпк. Если построить зависимость «число галактик» N(R) - «радиус рассматриваемой области» R, то получим степенную функцию типа:

(2) Изображение

Где D – так называемая фрактальная размерность. Если D = 3 , мы имеем обычное неравномерное распределение материи и в этом случае предел (1) действительно существует. Но фактически наблюдения свидетельствуют, что величина D ~ 2. Подробности можно почитать здесь:
http://en.wikipedia.org/wiki/Fractal_cosmology
http://cdsweb.cern.ch/record/1190130?ln=ru
http://mpej.unige.ch/~durrer/papers/frac2.pdf

Если m – средняя масса одной галактики, то для «средней плотности» получаем выражение:

(3) Изображение

То есть «средняя плотность» зависит от размера рассматриваемой области и стремится к нулю, когда размер области стремится к бесконечности. Поэтому, если считать, что иерархическая структура распределения материи существует на любых масштабах, то само существование такой величины как «средняя плотность» невозможно согласовать с данными наблюдений. Отсюда следует, что космология, опирающаяся на идею существования «средней плотности», не отражает СУЩЕСТВЕННЫЕ особенности распределения материи в Космосе.

Цитата:
В случае фрактальных структур понятия плотности числа частиц в точке не существует, так как в каждом элементе объема структуры содержится иерархия кластеров и значение концентрации существенно зависит от величины элемента объема.

http://inmatrix.ru/htm/astronet-ru-db-11301.htm

Модель Фридмана предполагает, что Вселенной можно приписать некоторую «среднюю ненулевую плотность материи». Но фактически, как свидетельствуют наблюдения, эта гипотеза, видимо, не подтверждается. «Средняя плотность» зависит от размера рассматриваемой области и не имеет определённого значения, которое было бы одинаково для областей разного масштаба. Неоднородности распределения материи НЕ усредняются по мере рассмотрения всё больших по размеру областей пространства.

Как совместить модель Фридмана, опирающуюся на идею однородности распределения материи (существование "средней плотности"), с тем достаточно надёжно установленным фактом, что однородности распределения материи на самом деле нет, а есть крупномасштабная структура, имеющая свойство самоподобия?

Гипотеза одинаковой ненулевой средней плотности энергии, равномерно распределённой в пространстве, может быть совмещена с фактическими наблюдениями, если в качестве «материи» взять не обычное вещество, а так называемую dark energy – «тёмную энергию». «Тёмная энергия» непосредственно не наблюдается в виде обычной материи, но её существование подтверждается данными о вращении галактик и рядом других наблюдений. Эта необычная материя имеет отрицательное давление р. Одна из гипотез – «тёмная энергия» есть не что иное, как космологический вакуум, описываемый космологической константой в уравнениях Эйнштейна. Уравнение состояния в этом случае:

(4) Изображение

http://en.wikipedia.org/wiki/Dark_energy
http://en.wikipedia.org/wiki/Equation_o ... (cosmology)

Если считать, что «тёмная материя» существует (а многие данные говорят за это), то тогда гипотеза «средней плотности» обретает реальный физический фундамент. Средняя плотность, фигурирующая в уравнениях Фридмана, может быть истолкована как средняя плотность космологического вакуума, если отождествить «тёмную энергию» с космологической постоянной.

Влияние же плотности "обычной материи" на динамику развития Вселенной пренебрежимо мало, поскольку, как следует из формулы (3), "плотность обычной материи" стремится к нулю по мере увеличения рассматриваемого пространственного объёма. Вселенная же "в целом" имеет либо бесконечный объём (нулевая или отрицательная кривизна), либо конечный, но настолько большой объём, что "средняя плотность материи" в нём будет существенно меньше средней плотности космологического вакуума. Это значит, что в уравнениях Фридмана мы можем пренебречь влиянием плотности обычной материи.

Таким образом, возникает идея: рассмотреть уравнения Фридмана в случае, когда плотность и давление удовлетворяют уравнению (4) - уравнению состояния космологического вакуума. В этом случае плотность энергии постоянна и уравнения Фридмана могут быть проинтегрированы. Мир с постоянной плотностью энергии - это Мир статический, в котором "расширение пространства" отсутствует. Но в то же время, это Мир с динамическим временем, в котором "ход времени", "скорость течения времени" зависит от динамики масштабного фактора, которая, в свою очередь, определяется уравнениями Фридмана. Модель пространственно-статического Мира с динамическим временем будет приведена в следующем сообщении.
===========================================================

P.S. При использовании материалов Форума ссылка обязательна.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Почему звезды светят (гипотеза Н.А. Козырева).
СообщениеДобавлено: Пт янв 15, 2010 5:19 pm 
Не в сети
Модератор
Модератор

Зарегистрирован: Сб сен 04, 2004 8:18 pm
Сообщения: 3393
Откуда: Санкт-Петербург
Статическая Вселенная с неоднородным временем.

Интервал между бесконечно близкими событиями в модели Фридмана задаётся формулой:

(1) Изображение

Стандартная интерпретация этого выражения – приписать масштабный фактор а пространству и связать рост масштабного фактора с «расширением пространства». Выше (смотри предыдущие сообщения) было показано, что возможна другая интерпретация формулы (1), в которой увеличение масштабного фактора не влияет на пространство, а определяет свойства физического времени.

Принятие стандартной интерпретации приводит к выводу, что объём произвольной области пространства растёт (с течением времени) пропорционально кубу масштабного фактора:

(2) Изображение

Из этого выражения следует, что при нулевом давлении плотность энергии обычной материи не может быть постоянной и должна убывать с течением времени обратно пропорционально кубу масштабного фактора. Поэтому модель с меняющимся масштабным фактором и постоянной плотностью материи в рамках стандартной интерпретации не имеет физического смысла.

В новой интерпретации это уже не так, поскольку в ней рост масштабного фактора влияет не на размеры и объём определённой пространственной области, а на «скорость течения» физического времени, которое предполагается неоднородным и которое связано с однородным временем тремя соотношениями (подробности в предыдущих сообщениях):

(3) Изображение
(4) Изображение
(5) Изображение

Замена в формуле (1) однородного времени t на новое неоднородное время T, приводит интервал к статической форме.

(6) Изображение

Константа а0 есть радиус пространственной кривизны. Поскольку в новой интерпретации пространство не «расширяется», радиус кривизны постоянен во времени. При этом в любой момент t0 он равен значению масштабного фактора в этот момент:

(7) a(t0) = a0

Поскольку в новой интерпретации масштабный фактор зависит не только от t, но и от t0 [a = a(t;t0)], константы решения уравнений Фридмана можно выбрать так, что условие (7) будет выполняться при любом t0 и радиус пространственной кривизны а0 не меняется со временем.

Вследствие того, что в новой интерпретации объём определённой пространственной области НЕ ЗАВИСИТ от масштабного фактора (формула (2) не выполняется!), можно рассмотреть модель Мира с постоянной «средней плотностью» и меняющимся масштабным фактором. Это будет модель пространственно-статического Мира с динамическим временем (то есть, модель с временем, скорость течения которого, измеренная относительно однородного времени, меняется). В этом Мире пространство не «расширяется», но зато время не является однородным – скорость течения («ход времени») определяется динамикой масштабного фактора, а значит средней плотностью энергии и уравнением состояния материи и космологического вакуума.

Решения уравнений Фридмана, которые обычно приводятся в учебниках (например, «Теория поля» Ландау Л.Д. и Лифшиц Е.М.) получены в рамках стандартной интерпретации интервала (1). Поэтому в них предполагается обратная зависимость средней плотности от масштабного фактора. Плотность убывает ~ a^(-3) при малых давлениях и ~ a^(-4) при больших давлениях. Недостатком стандартной интерпретации интервала (1) является возникновение сингулярностей получаемых при этом решений. Во всех трёх случаях (положительная, нулевая и отрицательная пространственная кривизна) решения содержат точку, в которой плотность обращается в бесконечность и решение теряет физический смысл.

В новой интерпретации, как будет показано ниже, возможны решения БЕЗ сингулярностей. Это ясно уже из самой постановки задачи, поскольку в новой интерпретации пространство НЕ «расширяется» и поэтому рассматривается решение с постоянной плотностью энергии, а изменения масштабного фактора сказываются лишь на свойствах физического времени T, определяемым соотношениями (3) – (5).

Рассмотрим систему уравнений Фридмана, которые мы запишем в следующем виде:
http://en.wikipedia.org/wiki/Friedmann_equations

(8) Изображение
(9) Изображение

Используем обозначения:
(10) Изображение - параметр Хаббла
(11) Изображение
Штрихом обозначено дифференцирование по времени t. Параметр К определяет знак пространственной кривизны.

Из уравнений (8) – (9) вытекает соотношение:

(12) Изображение

Ищем решение с постоянной плотностью.

(13) Изображение

Оно описывает пространственно-статический Мир с динамическим (неоднородным, скорость течения времени меняется) временем. Из соотношения (12) следует, что плотность энергии описывает «материю», уравнение состояния которой такое же, как уравнение состояния космологического вакуума (космологическая константа). В предыдущем сообщении было отмечено, что вследствие существования крупномасштабной структуры Вселенной, при рассмотрении очень больших пространственных объёмов (Вселенная как целое) средняя плотность обычной материи стремится к нулю в моделях нулевой и отрицательной кривизны. В моделях положительной кривизны при достаточно большом радиусе пространственной кривизны средняя плотность обычной материи будет пренебрежимо мала по сравнению со средней плотностью энергии вакуума. Поэтому для выявления характерных свойств Мира в целом мы можем пренебречь влиянием обычной материи на динамику масштабного фактора и в качестве рассматривать плотность энергии космологического вакуума с уравнением состояния:

(14) Изображение

Это не значит, что рассматривается «пустое» пространство. Средняя плотность обычной материи стремится к нулю (почти нулю при К=1), когда речь идёт о рассмотрении Вселенной как целого. Поэтому В РАМКАХ МОДЕЛИ ФРИДМАНА эта очень малая плотность обычной материи не оказывает влияния на динамику масштабного фактора. Мы вправе поэтому, рассматривая вопросы космологии, пренебречь вкладом средней плотности обычной материи по сравнению с гораздо более существенным вкладом энергии космологического вакуума.
=========================================================
P.S. (от 5 Мая 2010). Позже будут приведены аргументы, показывающие, как естественным образом можно ввести отрицательное (НЕ-гидростатическое!) давление материи с ненулевой плотностью энергии.
==========================================================
Если говорить более точно, то плотность энергии в уравнениях (8) – (9) – это сумма плотностей энергии вакуума и обычной материи.

(15) Изображение

Именно эта сумма остаётся неизменной. Часть энергии вакуума постоянно переходит (перекачивается) в энергию обычной материи, вследствие неоднородности физического времени. Это - процесс трансформирования энергии нулевых колебаний вакуума в энергию обычной материи (процесс излучения звёзд, по-видимому, частично объясняется этим процессом – более подробно смотри в предыдущих сообщениях). Поэтому формула (13) описывает процесс перехода энергии нулевых колебаний вакуума в энергию обычной материи в Мире с НЕ-расширяющимся пространством и неоднородным временем:

(16) Изображение

==============================================================================

Решение уравнений Фридмана для пространства с постоянной плотностью энергии.

Прежде всего, учитывая (14), перепишем уравнения Фридмана следующим образом:

(17) Изображение
(18) Изображение

(19) Изображение

(20) Изображение - следствие (17) и (18).

Известно решение для модели Мира с нулевой пространственной кривизной, заполненного «материей» с постоянной плотностью энергии (и уравнением состояния этой «материи» (14)). Это – Мир де-Ситтера. Он соответствует случаю К = 0 и описывает «пустую» Вселенную.

Ниже мы приводим решения для всех трёх случаев: 1) Мир де-Ситтера, К = 0, 2) пространство положительной кривизны, К = 1 и 3) пространство отрицательной кривизны, К = - 1. Для каждого решения приводим также формулы зависимости физического времени от времени однородного T(t). Как и обычно (смотри в предыдущих сообщениях) текущий момент времени обозначаем t0. Функцию T(t) находим, используя соотношения (3) – (5) и (7).

=====================================================================
СЛУЧАЙ К = 0. Пространство нулевой кривизны (модель де Ситтера).

(21) Изображение

(22) Изображение

(23) Изображение


=====================================================================
СЛУЧАЙ К = 1. Пространство положительной кривизны.

(24) Изображение

(25) Изображение

(26) Изображение

(27) Изображение

(28) Изображение

(29) Изображение


=====================================================================
СЛУЧАЙ К = -1. Пространство отрицательной кривизны.

(30) Изображение

(31) Изображение

(32) Изображение

(33) Изображение

(34) Изображение

======================================================================

Некоторые выводы.

(1) Как видно из формул (22) и (26), масштабный фактор не равен нулю ни при каком конечном значении однородного времени t0. Это значит, что решения для нулевой и положительной кривизны НЕ имеют сингулрностей. Нетрудно проверить, что а(q0) = a0 при любом t0, то есть выполняется условие (7). В модели с отрицательной кривизной масштабный фактор может обращаться в ноль при q = 1. Это значит, что решение при q > 1 не имеет физического смысла. Поскольку во всех трёх случаях средняя плотность постоянна, можно сделать вывод, что построенные решения свободны от физических сингулярностей.

(2) Интересной особенностью решения при К = 1 является ограниченность области значений функции T(t) при любом заданном t0. Это следует из ограниченности области значений функции Arctg(). Поскольку аргумент этой функций в нашей модели число неотрицательное, то имеем:

0 < Arctg() < Pi/2

Отсюда следует, что при любом t0 все события, доступные наблюдению, удалены от наблюдателя на конечное расстояние:

R = c * (t0 - Tmin(t0)) = Pi * a0 - 2 * a0 * Arctg(q0)

==================================================================

P.S. При использовании материалов Форума ссылка обязательна.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Эта тема закрыта, вы не можете редактировать и оставлять сообщения в ней.  [ Сообщений: 106 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8  След.

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
cron






Powered by phpBB2
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB