Баллистическая теория Ритца и картина мироздания

Семиков Сергей Александрович

Рис. 55. Изучение спектров звёзд с помощью спектрографа, разлагающего свет в радужную полоску с тёмными линиями поглощения. По смещению спектральных линий находят скорости объектов.

Правда, многие не согласились с таким объяснением смещения. Кстати, и сам Хаббл, как замечательный астроном-наблюдатель, открыв одноимённый закон, говорил в нём исходно не о разбегании галактик со скоростью, нарастающей по мере удаления, а лишь о пропорциональности красного смещения расстоянию до галактик z=LH/ c. Но потом, без всякого основания и вопреки мнению самого Хаббла, его закон стали формулировать в виде v= LH[151]. Однако, из такой доплеровской трактовки красного смещения было неясно, чем вызван разлёт галактик и пропорциональность их скоростей расстоянию. Поэтому, возникло и альтернативное объяснение красного смещения, предложенное в 1929 г. всё тем же Аристархом Аполлоновичем Белопольским. Он предположил, что сдвиг частоты (красное смещение) вызван не доплер-эффектом

от гипотетического разбегания галактик (расширения Вселенной), а — предполагаемым эффектом постепенного старения света, теряющего по мере движения энергию [87]. Тогда, чем дальше находится галактика, и чем дольше до нас добирался её свет, тем меньше его энергия и частота f(или ), и — больше красное смещение [17]. Эту гипотезу в 1929 г. поддержал и сам Хаббл (за что подвергся критике и, несмотря на свои выдающиеся открытия, был лишён Нобелевской премии), который был коллегой Белопольского и тоже отрицал Большой взрыв с разбеганием галактик.

Так же считал и Циолковский: "Если они [галактики] и двигаются, то неправильно, в самых разнообразных направлениях и с обыкновенными астрономическими скоростями — в десятки и сотни километров. Как же это примирить с несомненным указанием спектральных линий? Их перемещение указывает на увеличение длины световых волн, идущих от далёких, почти невидимых солнц. Но отчего может происходить это увеличение? Оно может происходить не только от движения небесных тел, но также и от других причин". В качестве вероятной причины этого эффекта Циолковский видел непостоянство скорости света [159, с. 286]. Однако вскоре эта теория, поначалу встретившая активную поддержку со стороны многих учёных (включая самого Хаббла), была забыта, частью под давлением физиков-релятивистов, отрицавших переменность скорости света и веривших в расширение Вселенной и Большого Взрыва, а частью из-за скорой смерти главных защитников теории старения света. Так, Белопольский умер в 1934 г., а Циолковский — в 1935 г., сразу после издания в том же году его работы "Библия и научные тенденции запада", где отец космонавтики и ракетостроения критиковал теорию расширения Вселенной, Большого Взрыва и отстаивал гипотезу старения света — удлинения световых волн за счёт изменения скорости света.

Рис. 56. Красное смещение в спектрах галактик как результат вращения их ядер и старения света.

И, хотя поборники теории относительности с этой гипотезой расправились, вынудив её уйти в подполье, благодаря БТР, она снова обретает мощную огневую поддержку и вступает в строй. Действительно, а что, если красное смещение связано не с эффектом Доплера, а с упоминавшимся эффектом Ритца (§ 1.10)? Ведь ритц-эффект f/f=1- La _r/ c ², в отличие от доплеровского, как раз даёт зависимость от расстояния L, как в законе Хаббла f/f=1- LH/ cи в гипотезе старения света. То есть, при одном и том же ускорении a _rгалактик их красное смещение получалось бы тем больше, чем они дальше. Причём, очевидно, это ускорение должно быть направленно от нас (лучевое ускорение положительно) и иметь значение a _r=cH. Тогда формула Ритца автоматически перейдёт в закон Хаббла (Рис. 56). Точно так же и для длины волны света, если скорость света cне постоянна, а, вопреки Эйнштейну, зависит от скорости источника света — по классическому закону сложения скоростей, то вращение галактик приведёт к постепенному нарастанию длины волны света, пропорционально пройденному светом пути L. Ведь ускорение a _rзвёзд постепенно меняет их лучевую скорость. Соответственно, скорость испущенного ими света будет в каждый последующий момент времени меньше, чем в предыдущий, на величину убавки скорости звёзд. Поэтому, волновые фронты, испущенные в разные моменты и имеющие разные скорости, будут всё более расходиться, наращивая, по эффекту Ритца, длину волны '=(1+ La _r/c ²), что при условии a _r=cHопять же переходит в хаббловский закон красного смещения '=(1+ LH/c).

На первый взгляд, лучше ничуть не стало: просто вместо скоростей у галактик объявились ускорения, а "расползание" Вселенной как будто осталось. Но на деле "вселенский разброд" исчез: для создания красного смещения галактикам не надо удаляться от Земли, а достаточно вращаться на месте. Действительно, присмотримся к какой-нибудь галактике поближе: она состоит из миллиардов звёзд, обращающихся вокруг галактического центра O, как было открыто всё тем же Хабблом и задолго до него предсказано Демокритом в его концепции космических вихрей [31]. А, где есть вращение, там всегда и центростремительное ускорение a= v ²/ r(где v— окружная скорость на расстоянии rот центра), направленное в видимой нам части галактик как раз от нас (Рис. 57). Итак, если красное смещение вызвано эффектом Ритца, то создаёт его не разлёт галактик, а их вращение, причём вращательное ускорение a= v ²/ rдолжно равняться cH.

Рис. 57. Вращение галактики.

Выходит, по БТР, постоянная Хаббла должна иметь значение H= v ²/ rc. Проверим это. Не будем проводить статистический анализ данных о вращении галактик, а воспользуемся обычным в астрономии приближением,

положив, что в среднем параметры большинства галактик сходны. Поэтому, значения vи r, известные для нашей Галактики, будем считать обычными и для всех других галактик. Самая яркая часть Галактики, её ядро, имеет радиус r= 2000 пк=0,002 Мпк, скорость vна этом расстоянии — около 180 км/с [142, с. 91], скорость света c=300000 км/с. Подставляя всё в формулу H= v ²/ rc, имеем H=54 (км/с)/Мпк, что лежит близко к принятому значению постоянной Хаббла H=55 (км/с)/Мпк [142, с. 83]. Значения H, рассчитанные для других vи r, приведены ниже (Таблица 1). Все они лежат в пределах допускавшихся значений постоянной Хаббла.

Так, может, и впрямь ни к чему считать, что галактики разбегаются? Ведь закон красного смещения оказывается естественным и даже необходимым следствием баллистического принципа, а не вымышленного расширения, как считалось прежде. Но значительно важней другое: впервые найдена формула H= v ²/ rc, задающая постоянную Хаббла через известные параметры галактик и дающая значения, очень близкие к наблюдаемым. Эта немудрёная формула была выведена автором в 2003 г. и впервые приведена в статье [117], направленной в печать спустя два года и показавшей, что красное смещение естественно следует из гипотезы Белопольского и эффекта Ритца.

Понятно, почему смещение именно красное, а не синее: нам всегда видна ближняя часть ядер галактик, а ускорение там направленно от нас. Обратной стороны ядра, где ускорение направлено к нам (и смещение синее), мы не видим из-за непрозрачной сердцевины ядра, заполненной межзвёздными облаками газа и пыли (даже сквозь ядро нашей Галактики в оптическом диапазоне ничего не видно). Потому, синего смещения мы и не наблюдаем, хотя оно существует. А, поскольку ядра галактик обычно сферичны и ускорение в любой их точке (даже на полюсах ядра) направлено к центру тяготения, то, независимо от наклона галактики к лучу зрения, ускорение в ближайшей к нам (и потому наиболее яркой, не затемнённой) части ядра будет всегда направлено от нас. Так что, красное смещение галактик почти не зависит от их наклона, будучи одинаковым для галактик видимых "с ребра" и "в плане", со стороны галактического полюса.

Итак, БТР по-своему подтверждает гипотезу старения света и снимает все возражения против неё. Так, полагали, что при старении света величина f/fзависела бы не только от расстояния, но и от частоты f. Кроме того, наблюдения удалённых галактик показали, что пропорционально частоте в них изменена и длительность процессов. Старение же света, как считали, должно менять лишь частоту, не затрагивая масштаба времени T/T. На самом же деле, ритц-эффект, как следует из его формулы, должен проявляться совершенно аналогично доплеровскому, — одинаково на всех частотах, и — с соответствующим преобразованием масштаба времени T=T(1+ La _r/c ²). А, потому, логичнее считать, что красное смещение вызвано вовсе не безумной гонкой галактик, а лишь плавным их кружением в классическом "вальсе" (Рис. 58).

Рис. 58. Красное смещение в спектрах ядер далёких галактик как следствие вызванного их вращательным ускорением эффекта Ритца.

Если нет "разбегания", то закон Хаббла будет верен лишь в отношении галактик, да и то не всех. К другим объектам Вселенной он не применим, или, по крайней мере, для разных их типов должны приниматься свои значения H= v ²/ rc: ведь размеры и вращение у разных групп объектов существенно разнятся. Хотя, в среднем ускорения в разных галактиках близки, они, всё же, не совпадают, отчего величина H=a/cдля них различна, и астрономы пользуются среднестатистическим значением H. Видимо, именно в этом причина колебаний учёных в выборе постоянной Хаббла: разные оценки дают сильно несхожие её значения. И до сих пор можно считать, что Hзаключено где-то между 50 и 100 км/с/Мпк. А принятое ныне в астрономии значение H=75 км/с/Мпк — это, по большей части, результат договорённости, а не точного измерения. Если учесть всё это, эффект Ритца позволит решить многие парадоксы и несоответствия красного смещения, например, — различные красные смещения для одинаково удалённых объектов. Так, Гальтоном Арпом было выявлено множество парных, физически связанных галактик (аналогичных двойным звёздам), компоненты которых должны находиться на одинаковом удалении от нас и иметь по закону Хаббла одинаковые красные смещения, которые на деле сильно разнятся [52, 87, 155]. Современная космология объяснить этого не может, тогда как с позиций эффекта Ритца этого и следовало ожидать: красные смещения зависят не только от удалённости L, но и от типа объекта, от его вращательного ускорения a _r.

Столь же просто эффект Ритца объясняет и другие парадоксы красного смещения. Впрочем, были возражения и против трактовки красного смещения с позиций эффекта Ритца. Так, звёзды обращаются не только вокруг центра галактики, но и вокруг своей оси и по орбитам, обладая при этом ускорениями много большими галактических. Соответственно больше вышли бы и красные смещения, и постоянная Хаббла. Но надо учесть, что все галактики погружены в облака очень разреженного межзвёздного газа, крутящиеся вместе с галактиками. Переизлучение света газом и приводит к тому, что существенным (влияющим на скорость идущего к нам света) оказывается только общее движение звёзд вместе с галактикой, тогда как их индивидуальные скорости, переданные свету, гасятся, нивелируются газом и становятся несущественны.