Читать книгу Астрофизика или Астрорелигия? - Сергей Юрьевич Ростовцев - Страница 6

Гравитация с новыми параметрами

Обычный закон гравитации выглядит так:

Где сила F гравитационного притяжения между двумя материальными точками с массами m_1 и m_2, действует вдоль соединяющей их прямой, пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния r. То есть, расстоянию в квадрате. Где G гравитационная постоянная.

Но как мы уже знаем, такая гравитация недостаточна для разлетания звёзд в галактике (не путать с разлетанием во Вселенной).

Нужно ли придумывать тёмную материю?

Можно просто обойтись небольшим изменением формулы. Например:

Где n некоторая степень, которую предстоит вычислить.

Тогда, чем больше расстояние, тем меньше знаменатель. А значит и больше тяготение.

Впрочем, я не настаиваю на степенной зависимости. Это может быть и так:

Где Yнекоторый коэффициент.

Могут быть и другие формулы. Важно, чтобы с увеличением r, знаменатель постепенно уменьшался.

Воздушный шарик

Но сначала описания модели дам некоторые пояснения.

Что такое геометрическая и физическая скорость объекта?

Скорость, это перемещение наблюдаемого объекта, в определённое время.

Давайте возьмём и надуем шарик, а потом медленно начнем его сдувать. Поверхность этого шарика и назначаем двухмерной моделью нашего трёхмерного пространства.

Итак, шарик надут. Но на шарик попало несколько муравьёв, которые по нему лениво ползают.

Шарик сдувается, и даже если муравьи продолжат оставаться на месте, то они начнут приближаться друг к другу в системе отсчёта внешнего наблюдателя. А если шарик начать снова надувать, то они начнут удаляться друг от друга. И эти скорости сближения или удаления – скорости чисто геометрические, поскольку муравьи продолжают сидеть на том же месте шарика.

Но ведь муравьи могут начать ползать? Но это их ползание, в нашей модели, будет уже физической скоростью.

Но чтобы модель была действительно полной – муравьи должны уменьшаться и увеличиваться в размерах, пропорционально увеличению или уменьшению размера шарика.

***

Теперь представьте, что молекулы расширяются/раздуваются/разбухают, с ускорением пропорциональным массе.

Земля разбухает с ускорением 9.8 м/с².

Гравитации нет. Просто объект, находившийся в некоторой точке пространства, сближается с Землёй с ускорением 9.8 м/с². И всё остальное имеющее массу точно также разбухает.

Нет никакого свободного падения – есть сближение объектов с определённым ускорением.

И Солнце разбухает с ускорением 274 м/с².

Какие галактические последствия такой модели?

Удалённые светила тоже разбухают. И казалось бы, должны сближаться с нами с ускорением. НО!!!

Информация об их разбухании из-за конечности скорости света доходит до нас с опозданием, тем большим, чем удалённей от нас эта звезда.

А измеряем мы это расстояние своим, разбухающим/увеличивающимся метром.

Мы получаем информацию об их действительных размерах с опозданием. И их спектр излучения, дошедший до нас из глубины времён, показывает красное смещение, а значит, мы интерпретируем это, как удаление.

Понятно?

А это запаздывание действует не только с очень удалёнными объектами, но и с самыми близкими астрономическими объектами.

Например, с Солнцем или Луной.

Пример: Представьте. Каждую секунду всё увеличивается в два раза.

Некоторый наблюдаемый объект находится от нас на расстоянии двух секунд.

Наш метр увеличился в два раза и его в два раза. Через секунду наш метр увеличился ещё в два раза. То есть, наш размер стал 4 начальных размера. Но в этот момент к тебе дошла информация, что метр наблюдаемого тобой объекта увеличился только в два раза (секунда запоздания). То есть, он стал вдвое меньше.

На самом деле ничего нет. Всё именно такое, как мы это наблюдаем.

Причём не мы, как разумные существа, а сам метр. Пуговица нашей рубашки, придорожный камень, так наблюдают мир. Относительно них наблюдаемый объект стал в два раза меньше, а значит удалился.

«Сломать» голову, которая думает, что есть нечто, что "на самом деле" непросто. Но людям представить, что земля не плоская, и что люди на другой её стороне ходят вверх ногами, тоже было не просто.

Единица масштаба

Мы привыкли, что единицу масштаба мы назначаем сами. Есть, например, опасения в изменении сантиметра. Специальная палата следит за тем, чтобы сантиметры, пуды и т.д., были одинаковы.

А если метра нет? Меряем в попугаях.

Откуда мы взяли что можем (имеем физические основания) произвольно определять метр в пространстве?

Предположим что единица измерения в пространстве (естественный физический пространственный метр) равна некоторому огромному расстоянию, например 10000 килопарсек.

Мы можем представить, что каждый миг (минимальное время на событие) расстояние от нас, до любого объекта возводиться в квадрат. Но в квадрат в этой (10000 килопарсек) естественной единице.

Тогда, любое расстояние большее 10000 килопарсек (принятое за единицу масштаба) для наблюдателя в центре системы отсчёта будет увеличиваться («разбегание»), а любое расстояние меньшее этой единицы масштаба, будет уменьшаться («гравитация»).

Модели и сущности

На самом деле моделей различной корректировки законов, может быть множество. Вовсе не обязательно, чтобы то взаимодействие, которое мы называем гравитационным описывалось одной моделью. Но в чём разница корректировки модели и созданию таких новых сущностей, как темная материя, тёмный бог, тёмная энергия и каким-то уточнением в формуле, например «G» – гравитационная постоянная, окажется не постоянной, а переменной. Дело в том, что изменённая модель для одного случая ведёт к изменению и появлению новых предсказаний в других областях знания. Это не ад хок – сущность для частного случая.

И рассчитывать, что когда-нибудь мы выясним окончательную модель происходящего, ненаучно. Всё что мы можем, так это искать модель наиболее приближенную к реальности.

Да и физика не должна отвечать на вопрос «почему?». Физика отвечает только на вопрос «как?».