Текст книги "Дыхание Вселенной (Единство мира)"

Сейчас о «тёмном секторе» Вселенной (ТЭ и ТМ) неизвестно почти ничего, кроме двух фактов:

– он существует, и известна доля вкладов его компонент в полную плотность энергии Вселенной;

– он не может быть объяснён в рамках Стандартной модели – основы современной теоретической физики.

Дальнейший прогресс в этом направлении может быть достигнут на пути эксперимента: увеличения точности измерений параметров реликтового излучения, космических лучей, характеристик движения космических объектов, открытия новых эффектов в физике элементарных частиц (в том числе и на Большом адронном коллайдере). Здесь же хотелось бы кратко упомянуть о трёх недавно полученных экспериментальных результатах, возможно, связанных с тайной тёмной материи.

В экспериментах с калориметром ATIC [11], регистрировавшем космические лучи на стратосферных зондах над Антарктидой в 2000 и 2003 годы, было обнаружено 70 электронов с энергией от 300 до 800 ГэВ – «лишних» по сравнению с теоретическим спектром таких частиц. (Для электронов с такой энергией это очень большое количество.) Из-за взаимодействия с межзвёздной средой такие электроны очень быстро теряют свою энергию, потому они должны рождаться не слишком далеко от места их регистрации (не более 1 кпк, то есть менее 310 триллионов км; для сравнения – поперечник нашей Галактики около 300 кпк). По одной из гипотез, источником столь энергичных электронов может быть аннигиляция частиц тёмной материи в её скоплении в нашей Галактике. Спектр «лишних» электронов хорошо согласуется с массой таких частиц (около 620 ГэВ).

В конце октября 2008 года появилось сообщение [12] о результатах российско-итальянского эксперимента PAMELA на российском спутнике «Ресурс-ДК1» по регистрации позитронов космических лучей в интервале энергий 1,5-100 ГэВ. Вместо предсказываемого Стандартной теорией рождения этих частиц, а именно – быстрого убывания их количества с ростом энергии, обнаружен значительный рост их числа в диапазоне 10-100 ГэВ. Одной из популярных гипотез образования наблюдаемого избытка позитронов над предсказаниями теории является возможность их рождения при аннигиляции частиц ТМ. А в конце ноября 2008 года появилось сообщение [13] коллаборации CDF, работающей на американском протон-антипротонном коллайдере Тэватрон. Ими были обнаружены аномальные события (около 150 тысяч при всей статистике 740 тысяч событий!) рождения мюонов и мюонных струй на расстоянии нескольких см (при ожидаемых расстояниях в несколько мм!) от оси столкновения протонов. Это явление не может быть объяснено в рамках Стандартной модели и предполагает существование нового типа взаимодействия или новых типов сверхтяжёлых частиц с массой до нескольких десятков ГэВ, рождение и распад которых приводил бы к образованию мюонных струй. Удивительно, что как раз такими свойствами должны обладать частицы тёмной материи, согласно недавней теории [14], предложенной для объяснения результатов упомянутых выше экспериментов PAMELA и ATIC.

Только будущее покажет, каковы действительные причины описанных выше явлений, но одно несомненно: наши представления о мироздании стоят на пороге очередного стремительного расширения, в полной аналогии с ускоренным расширением Вселенной!

Прошло около века с тех пор, когда в науке и обществе начались революционные преобразования и когда было явлено Учение Агни Йоги (Живой Этики). Безусловно, это не случайное хронологическое совпадение, но проявление разных граней сущностно единого эволюционного процесса – приближения Новой эпохи. В наше сознание со стороны «точных» наук вошли представления о незримой материи Вселенной, о высших размерностях мироздания, о формах материи, сущих вне нашей Вселенной, и многое другое, ранее упоминавшееся лишь в эзотерическом знании. А теперь мы можем с полным основанием, опираясь на самые современные достижения науки сказать: сделан первый шаг к открытию Тонкого Мира в его космическом масштабе. Но это – только начало. Там, дальше – другие Миры!

Литература

1. Рябов В.А., Царёв В.А., Цховребов А.М. Поиски частиц тёмной материи // УФН (Успехи физических наук) № 178, 2008. С. 1129.

2. Чернин А.Д. Дружественная разуму Вселенная // Бюлл. Спец. астрофиз. обсерв. № 60–61, 2007. С.41.

3. Чернин А.Д. Тёмная энергия и всемирное антитяготение // УФН № 178, 2008. С.267.

4. Лукаш В.Н., Рудаков В.А. Тёмная энергия: мифы и реальность // УФН № 178, 2008. С.301.

5. Deffayet С., Dvali G., Gabadadze G. Accelerated Universe from Gravity Leaking to Extra Dimensions, arXiv: astro-ph/0105068.

6. Двали Г. Кто нарушил закон тяготения? // В мире науки № 5, 2004. С.59.

7. Sahni V. Cosmological Surprises from Braneworld models of Dark Energy, arXiv: astro-ph/0502032.

8. Смут IIIДж. Ф. Анизотропия реликтового излучения: открытие и научное значение// УФН № 177, 2007. С.1294.

9. Luminet J-P Geometry and Topology in Relativistic Cosmology, arXiv:0704.3374.

10. Левитин К. Геометрическая рапсодия, М., Знание, 1984.

11. Chang J. et al. (ATIC) (2005), prepared for 29th International Cosmic Ray Conferences (ICRC 2005), Pune, India, 31 Aug, 03–10, 2005.

12. Observation of an anomalous positron abundance in the cosmic radiation, arXiv:0810.4995.

13. CDF Collaboration. Study of multi-muon events produced in p-pbar collisions at sqrt(s)=1.96 TeV, arXiv:0810.5357.

14. Arkani-Hamed N., Weiner N. LHC Signals for a SuperUnified Theory of Dark Matter, arXiv:0810.0714.

Моей матери, Майе Мироновне, с сыновней любовью.

г. Красногорск, Московская область

В отношении Большого Взрыва сделаем следующее предположение. Не являются ли его «расталкивающие» Силы в момент сингулярности проявлением антигравитации, но действующей не на колоссальных масштабах расширившейся Вселенной, а в её локальной, неистово напряжённой Точке сингулярности которая оборачивается Большим Взрывом – началом физической Вселенной. Именно здесь и тогда действовала воля Демиурга Вселенной, продиктованная Свыше Волей Того – самого Абсолюта. Так и в опередивших время экспериментах Джона Кили (XIX в.) его удивительная сила воли была способна дезинтегрировать вещество, то есть, благодаря редкостной по мощи психической энергии исследователя, привносились силы отталкивания в локальные точки пространства, вплоть до молекулярного уровня (журнал «Дельфис» № 4(56)/2008).

Столкновение двух гигантских скоплений галактик, в результате чего (предположительно) тёмная материя отделилась от объединившейся их массы в центре (см. в Интернете: Астрономическая картина дня; 23.08.03)

Материальные тела Вселенной образуют иерархическую систему, в которой каждое тело, с одной стороны, является частью другого, более крупного тела, с другой – само состоит из менее крупных тел [1][138]138
  Содержание статьи было опубликовано в различных выпусках журнала «Дельфис». Литературу к статье см. в её конце. – Прим. Я.Н.


[Закрыть]. Применяя подобные рассуждения к модели всей Вселенной, мы неизбежно приходим к выводу: во Вселенной есть центральный объект. Его гравитационное поле включает в себя гравитационные поля всех космических объектов – её частей. Ряд учёных склоняется к выводу, что во Вселенной существует объект, управляющий движением обширного галактического потока. Он назван Большим Аттрактором. Изучая движение различных галактических потоков, астрономы определили его координаты [2].

Вся эта картина явно противоречит парадигме современной космологии. До сих пор большинство космологов придерживается мнения, что Вселенная однородна (все точки – равноправны) и изотропна (все направления равноправны); она возникла как результат Большого Взрыва, который случился, по разным оценкам, от 10 до 20 млрд лет тому назад.

Однако однородная изотропная модель является чисто деформационной: пространство Вселенной деформируется (расширяется, сжимается или осциллирует), но в нём полностью отсутствуют гравитационные поля и не существует вращения! На самом деле любой человек, знакомый с азами астрономии, знает, что планеты вращаются вокруг Солнца. Солнце является центром притяжения, а планеты не улетают от него потому, что обладают определённой скоростью, удерживающей их на орбите. Если скорость вращения уменьшится, планеты упадут на Солнце, если увеличится – улетят от него. Люди, более осведомлённые в астрономии, знают, что наше Солнце – одна из более чем 200 млрд звёзд, образующих Галактику (дисковидную структуру со сферической составляющей в центре). Солнце находится в её экваториальной плоскости, довольно далеко от центра, и вращается относительно галактического центра со скоростью примерно 220 км/с, совершая один оборот за 185 млн лет [3]. Легко видеть, что и орбитальное движение планет вокруг Солнца, и вращение звёзд в пространстве Галактики есть результат уравновешивания двух факторов: гравитации и вращения. Гравитационное поле, создаваемое массивным телом, притягивает все менее массивные тела, находящиеся в нём, к центру, совпадающему с центром масс системы; вращение стремится освободить тела, вращающиеся вокруг центра, из гравитационного плена. Специалисты по внегалактической астрономии и просто интересующиеся астрономией люди знают, что Галактика (Млечный Путь) входит в Местную группу галактик, наиболее крупными объектами которой являются Туманность Андромеды и Млечный Путь. Каждая из крупных галактик этой группы окружена свитами из более мелких. Таких групп, подобных Местной, насчитывается несколько десятков на относительно близких расстояниях от нас. Местная группа галактик движется со скоростью примерно 390 км/с относительно ближайшего крупного скопления галактик. Оно находится в направлении на созвездие Девы и включает примерно 200 галактик. По мнению учёных, скопление в Деве есть центральное сгущение ещё более крупной структуры – Сверхскопления галактик. Давно замечено, что яркие галактики расположены на небе не беспорядочно: они образуют пояс, который можно назвать Млечным Путём галактик. Предположение о том, что Местная группа галактик и её соседи (другие скопления галактик) находятся на периферии Сверхскопления в Деве, имеет много подтверждений. Так, было установлено, что соседние с Местной группой галактики участвуют во вращательном движении относительно центра Сверхскопления в Деве, которое включает около 20 тысяч галактик. Его ближайшими соседями являются сверхскопления в направлении на созвездия Льва и Геркулеса, а всего выявлено около 50 сверхскоплений, содержащих десятки звёздных систем [1].

Такова крупномасштабная структура Вселенной. Эти данные наблюдений ясно показывают, что Вселенная неоднородна (имеются разномасштабные островные распределения вещества), анизотропна (имеются выделенные направления, связанные с вращательным движением одних структур относительно других). Экстраполируя современные сведения о структуре исследованной части Вселенной на её неизученные области, естественно предположить: Вселенная обладает центром притяжения, гравитационное поле которого пронизываем всё её пространство. Гравитационные поля всех объектов Вселенной есть части вселенского гравитационного поля.

Заметим, что общепринятая картина однородной изотропной Вселенной составлена гипотетическим наблюдателем, который присутствовал во Вселенной с самого момента её создания, но не дожил до того времени, когда материя сгустилась и образовала разноплотные скопления вещества разного масштаба, погружённые в потоки межзвёздного газа, главным образом, водорода. Иначе бы он непременно почувствовал главенствующую роль гравитации, определяющей взаимное движение её разномасштабных структур. Но наблюдатель видел лишь первые мгновения жизни Вселенной, а видеть современную Вселенную однородной и изотропной может лишь наблюдатель, находящийся за её пределами так далеко, что не может разглядеть скоплений вещества.

История создания модели однородной изотропной Вселенной уходит в 20-е годы прошлого века. Тогда Альберт Эйнштейн предположил, что Вселенная должна быть стационарной. Известно, что релятивистские (полученные в рамках общей теории относительности) модели Вселенной являются решениями уравнений гравитационного поля (уравнений Эйнштейна). Русский математик Александр Фридман нашёл нестационарные решения этих уравнений в предположении, что трёхмерное пространство является однородным и изотропным, а время всюду течёт равномерно. Пространство в этих моделях теоретически может: 1) неограниченно расширяться из особого состояния, называемого сингулярными; 2) сжиматься до сингулярного состояния; 3) осциллировать (расширяться и сжиматься) от одной сингулярности до другой. Сингулярное состояние характеризуется чрезвычайно огромной плотностью, не свойственной ни одному из известных состояний вещества. Считается, что до момента зарождения Вселенной всё её вещество было заключено в чрезвычайно малом объёме, а затем произошёл Большой Взрыв. Модели Фридмана были приняты с восторгом по ряду причин: тогда было открыто «красное смещение» в спектрах удалённых галактик, свидетельствующее о том, что галактики от нас удаляются; используя их, можно было легко оценить возраст Вселенной; зная среднюю плотность Вселенной и расстояния до самых удалённых её объектов, можно было выяснить, обладает ли её пространство конечными размерами (закрытая модель) или же бесконечным (открытая модель). В настоящее время положение дел таково: «красное смещение» допустимо объяснить и иными причинами, например, рассматривать Вселенную не как раздувающийся шар, а как раскручивающуюся спираль [1, 4, 5]; наблюдаемая плотность вещества близка к критическому значению, которое является пограничным между открытой и закрытой моделями. Но самое главное: структура пространства-времени, описываемого фридмановскими моделями, такова, что в нём отсутствуют и силы притяжения, и вращение – это пространство только деформируется.

Отсюда ясно видно, что пришло время новой космологической парадигмы, основанной на представлениях о неоднородной анизотропной Вселенной. Математическая база, по сути, была построена выдающимся космологом А.Л.Зельмановым ещё в 1944 году [6]. Он создал теорию физических наблюдаемых величин, позволяющую корректно определять эти величины в искривлённом пространстве-времени и применять их к измерениям в реальном мире. В частности, этот подход даёт возможность учитывать вклады в результаты измерений, обусловленные различными физическими факторами: поступательным и вращательным движениями системы отсчёта, влиянием гравитационного поля, деформацией пространства и т. п. Конечной целью построения данного математического аппарата для Зельманова было стремление применить его для построения различных моделей неоднородной анизотропной Вселенной. Он определил факторы неоднородности и анизотропии пространства и показал, что сосуществование гравитационно-инерциальных сил и вращения ведёт к неоднородности и анизотропии данного пространства. Экспериментальным же фундаментом нового подхода послужат результаты наблюдения некоторых явлений, полученные разными специалистами. Возможно, они и лягут в основу новой космологической концепции. Предпосылки для её создания прослеживаются в работах разных учёных. Результаты их исследований являются кирпичиками, из которых в своё время будет построено новое здание – математическая модель наблюдаемой Вселенной.

Концепция неоднородной анизотропной Вселенной, как системы вложенных одно в другое вращающихся пространств, детально изложена в наших работах [4, 5]. В них дано теоретическое обоснование существования анизотропии скорости света. Построена математическая модель искривлённого пространства-времени, описывающего движение тела, участвующего одновременно в двух движениях: вращении космического тела относительно притягивающего центра; поступательном движении вместе с центром притяжения в гравитационном поле более крупного тела. В качестве примеров рассмотрена Земля, которая вращается вокруг Солнца, поступательно двигаясь вместе с ним относительно центра Галактики. Суммарное движение Земли в Галактике есть сильно вытянутая спираль [1,4]. Получено значение величины анизотропии скорости света: оно равно 120 км/с и направлено вдоль движения планеты в Галактике. Исследование геометрических свойств пространства пролёта планеты в Галактике показывает: 1) трёхмерное пространство не деформируется, оно неоднородно, анизотропно и обладает пространственной кривизной; 2) все планеты Солнечной системы находятся в состоянии невесомости (энергия притяжения к центру уравновешивается энергией вращательного движения); 3) математическое выражение условия невесомости (равенство нулю гравитационно-инерциальной силы) находится в полном соответствии с 3-м законом Кеплера: кубы средних расстояний планет до Солнца пропорциональны квадратам периодов их обращений вокруг него. Предполагая, что структура Вселенной является фрактальной (каждый фрагмент фрактала, являющийся, с одном стороны, частью следующего фрактала, с другом стороны, сам состоит из фракталов, обладающих одной и той же – подобной – структурой), мы можем применить предложенную модель для описания космических структур любого масштаба [1].

Подчёркиваем, что картина Вселённой, создаваемая сейчас усилиями разных учёных, не имеет ничего общего с моделями однородной изотропной Вселенной. Основываясь на новейших наблюдательных данных, можно сделать вывод: материальное тело наблюдаемой части Вселенной содержит ядро (Главный Аттрактор), обладающее, согласном Дж. Мэтеру (физик, Нобелевский лауреат 2006 г.), свойствами твёрдого тела. Его гравитационное поле включает в себя гравитационные поля всех разномасштабных структур Вселенной. Возможно, пространство Вселенной вращается вокруг Главного Аттрактора подобно тому, как Земля вращается вокруг Солнца, Солнце – вокруг Центра Галактики, Галактика – вокруг центра более крупной структуры и т. д. В результате, Земля рисует в пространстве сложную спиралевидную траекторию. В разных участках Вселенной спираль может закручиваться или раскручиваться в зависимости от того, сжимается или расширяется данная область (происходит как бы вдох или выдох). Аналогично, в глобальном масштабе спираль раскручивается или сжимается в зависимости от фазы дыхания пространства Вселенной в области Главного Аттрактора. Разбегание же удалённых галактик можно объяснить расширением области пространства, где они находятся; причём это объяснение должно строиться в рамках неоднородной анизотропной модели.

Литература

1. Борисова Л.Б. Цветные фракталы Вселенной. Новосибирск, Манускрипт, 2006.

2. Consoli М., Castanzo Е. Motion toward the Great Attractor from an ether-drift experiment. ArXiv: astro-ph/0601420.

3. Физика космоса. М., Советская энциклопедия, 1986.

4. Borissova L.B. Preferred Directions in the Universe. Part I. A General Relativity Approach. Progress in Physics, v. 4, 2006.

5. Borissova L.B. Preferred Directions in the Universe. Part II. Matter Distributed along Orbital Trajectories, and Energy produced from It. Progress in Physics, v.4, 2006.

6. Зельманов А.Л. О деформации и кривизне сопутствующего пространства. Канд. дисс. Москва, ГАИШ, 1944.

7. Борисова Л.Б.. Гравитация как энергия материального тела Вселенной // Дельфис № 2 (50), 2007. С. 56.

Коллаж 24. Фрактальные узоры

Микрофотографии, отображающие рост оксида галлия на поверхности жидкого галлия. Оксид появляется в виде фрактального узора, постепенно растёт и в конце концов покрывает всю поверхность (журнал «В мире науки» № 9-№ 10/1992)