Физика и магия вакуума. Древнее знание прошлых цивилизаций
Шрифт:
Настоящее выражение отличается от ранее полученной формулы численным множителем и наличием зависимости от текущего радиуса. Но появление радиуса нельзя считать ошибкой или недостатком. С этой точки зрения формула (1.6.15) является уточнением предыдущей формулы (1.6.10). А другой численный множитель объясняется сделанным предположением о равномерном распределении вещества по объему Вселенной. Если вещество распределяется по Вселенной неравномерно, тогда численный множитель в формуле (1.6.15) будет иным.
Например, если мы предполагаем, что в центре Вселенной плотность вещества в 4/3 раза больше средней и затем она линейно снижается к периферии, тогда численный множитель будет 1/2. С другой стороны, формула (1.6.10) получена без всяких допущений о равномерности или неравномерности распределения вещества. Поэтому окончательная формула расчета силы расталкивания должна иметь вид
(1.6.16)
Максимальное значение расталкивающей
Следует также заметить, что разумная жизнь во Вселенной вследствие этой особенности возможна только вблизи ее центра. Чем дальше от центра, тем хуже условия для сохранения материальных объектов типа звезд и планет, тем менее вероятно возникновение жизни. Поэтому неудивительно, что видимая Метагалактика чисто визуально наблюдается нами в виде сферы, центром которой является Земля. Мы действительно находимся вблизи от центра Вселенной, в противном случае мы не могли бы существовать.
В свое время А.Эйнштейн предложил идею космических сил всеобщего расталкивания, чтобы получить картину стационарной Вселенной, казавшейся тогда ему наиболее правильной (он сделал это, введя в свои формулы космологическую константу — энергию, своейственную пространству как таковому). И хотя уже давно ясно, что Вселенная нестационарна, ученые не торопились отказываться от идеи сил расталкивания. И правильно сделали.
Космическая сила расталкивания является максимальной силой, существующей в нашей Вселенной. Той силой, которая формирует пространство. Если некоторый объект под действием собственного тяготения коллапсирует к состоянию черной дыры и сила его гравитации на поверхности превысит космическую силу расталкивания (а это рано или поздно происходит), пространство в этом месте разрывается и данный объект вываливается в ….. А вот куда он вываливается, остается только гадать. Можно предположить, что такой вываливающийся из нашей Вселенной объект создает собственную Вселенную со своими законами и отношениями. Но можно предложить и другую альтернативу: образовавшаяся в нашем мире черная дыра прорывает все слои пространства Вселенной и переносится в самый ее центр, в самое начало, питая своей энергией вечно работающий Большой Взрыв. Описанный эффект можно назвать проколом пространства (примерно как игла прокалывает ткань).
Если подобные процессы прокола пространства иногда происходят в нашей Вселенной, тогда мы можем объяснить некоторые факты, давно известные астрономам, но до сих пор не имеющие приемлемой трактовки. Речь идет о так называемых гамма-вспышках (Gamma Ray Bursts), пустотах Вселенной и ее сотовой структуре. Гамма-вспышки представляют собой разряды жесткого гамма-излучения такой мощности, будто энергия целой звезды, излучаемая ею за все время своей жизни, выделилась в течение менее одной секунды. Длительность таких вспышек не очень велика, поэтому установить точное местоположение источника астрономам весьма трудно: не хватает времени. Но иногда это удается сделать. А когда местоположение установлено и туда направляют оптические и радиотелескопы, то ничего там не находят. То есть последствия взрыва есть, а источника взрыва нет. Некоторые ученые полагают, что источником гамма-вспышек являются процессы аннигиляции материи и антиматерии в глубинах Вселенной. Если энергия вакуума есть одновременно энергия аннигиляции, то в некоторой степени они правы. Чуть ниже я дам собственное объяснение этому феномену.
Пустоты Вселенной и ее сотовая структура уже понятны из названия: в глобальных масштабах наша Вселенная представляет набор пустых пузырей, разделенных прослойками вещества, состоящими из туманностей, галактик и их скоплений. Такая структура напоминает пчелиные соты или мыльную пену. Средняя плотность вещества в прослойках на несколько порядков превосходит плотность вещества в пустотах.
Допустим, на ранних стадиях развития Вселенной, когда сотовой структуры еще не было и Вселенная была заполнена веществом более-менее равномерно, где-то произошел прокол пространства: небольшой космический объект сжался под действием собственной гравитации до состояния черной дыры, прорвал пространство нашей Вселенной и покинул ее, унося с собой часть вакуумной энергии того объема пространства, который он занимал. Такой беглец уносит с собой не только
Если в ходе прокола отдельные части черной дыры стягиваются к ее центру равномерно с одинаковой скоростью (идеализированный вариант, обычно такое реализуется с некоторым приближением), возникающий вторичный импульс будет направлен от поверхности дыры наружу также равномерно по всем направлениям. Общая энергия импульса равна mc;/2 (половина от того, что выделится при аннигиляции вещества и антивещества соответствующей массы и столько же, сколько уносит с собой черная дыра). Скорее всего, вторичный импульс будет проявлять себя как фронт жесткого гамма-излучения. Когда такой фронт достигнет Земли, мы зафиксируем его в форме Gamma Ray Burst, вспышках гамма-излучения чрезвычайно огромной мощности и малой длительности.
Учитывая тот факт, что свет оказывает давление на материальные предметы, а энергия гамма-вспышки колоссальна, все находящиеся поблизости от места прокола космические объекты от атома до галактики приобретают мощный толчок и разлетаются в стороны (конечно, если они не разрушились под действием энергии взрыва). На месте прокола и рядом с ним образуется постоянно расширяющаяся пустота, своеобразный космический пузырь. И если в это место навести телескоп, он ничего не увидит. По мере расширения пузыря плотность вещества на его границе будет расти по следующей причине: то вещество, которое находилось ближе к месту прокола, приобретает более высокую скорость из-за повышенной плотности энергии гамма-вспышки на единицу телесного угла и постепенно догоняет другое вещество, которое было дальше от места прокола. Размеры образующихся космических пустот будут зависеть от времени прокола: чем раньше случился прокол, тем больших размеров достигнет космический пузырь. Максимальная из известных астрономам пустот занимает сегодня около 3% объема всей нашей Вселенной.
Если затем в стороне другая черная дыра проколет пространство, образуется новый гамма-взрыв и фронт разлетающегося вещества. Когда два таких фронта столкнутся, импульсы их движения взаимно гасятся и возникает тонкая прослойка уплотненного вещества между двумя пустотами (прослойка будет тонкая по сравнению с размерами Вселенной, естественно). Так как подобные гамма-взрывы должны происходить регулярно по Вселенной, она постепенно приобретает сотовую структуру.
Данный эффект формирования сотовой структуры оказывается невозможным, если скорость света постоянна и не меняется во времени. Пусть даже прослойка уплотненного вещества образовалась, новый прокол пространства уже внутри прослойки будет ее разрушать. Но как будет показано в разделе 1.9, скорость света со временем падает. Сегодня она составляет 3;10(8) м/сек, а в самый начальный момент рождения Вселенной была 5.3;10(49) м/сек. Когда происходил прокол пространства черными дырами на ранних стадиях жизни Вселенной, характеризующихся высокими скоростями света, тогда и скорости расширения пузырей были огромны. Но скорость света быстро падала и вместе с ней падала скорость расширения пузырей, которая не может превышать световую скорость. И вот когда прослойки уплотненного вещества уже образовались и в них происходил новый прокол пространства, скорость света оказывалась настолько меньше, что новый космиический пузырь был уже не в состоянии разрушить образованную прослойку.
И вот что интересно. Ученые обнаружили такую особенность в тех редких случаях, когда удается замерить распределение энергии по спектру гамма-вспышки: распределение энергии оказывается неравномерным уже на уровне десятых или даже сотых долей миллисекунды. Это означает, что поперечные размеры объекта, дающего гамма-вспышку, исчисляются всего несколькими десятками километров. Для Вселенной размер в десятки километров — это ничтожно мало. Но именно такие размеры характерны для черных дыр.
Например, если Солнце сожмется до размеров черной дыры, его диаметр будет равен шести километрам. Но Солнце относится к разряду карликов. А во Вселенной имеется огромное количество звезд с массами в десятки и сотни раз больше солнечной. Будучи сжатой до уровня черной дыры, такая звезда будет иметь поперечный размер как раз в несколько десятков километров. Вследствие некоторых ограничений, налагаемых законами физики, лишь та звезда может сколлапсировать в черную дыру, у которой масса примерно в 3 раза больше массы нашего светила. Отсюда следует, что если верна настоящая точка зрения о природе источников гамма-взрывов как эффектов прокола пространства образующимися черными дырами, тогда минимальный размер такого источника должен составлять около 18 км. Как результат, мы получаем возможность проверки настоящей гипотезы: она оказывается неверной в случае, если будет найден источник гамма-вспышки с поперечным размером менее 18 км, но до тех пор, пока такой источник не найден, она имеет право на существование.