Наука и техника Наука и техника - Космологическая проблема
  12.12.2018 г.  
Главная arrow Материализм arrow Материалистическое arrow Космологическая проблема
Главное меню
Главная
Новости
Блог
Ссылки
Контакты
Поиск
Карта сайта
Философия
Сознание
Материализм
Лингво
Эволюция
Кибернетика
Био
Эмоции
Живое
Психика
Космологическая проблема
Рейтинг: / 0
ХудшаяЛучшая 
04.07.2010 г.

Структура Метагалактики как целого может изучаться только в рамках общей теории относительности (теории тяготения Эйнштейна).
Эйнштейн установил, что закон тяготения Ньютона в случае быстрых движений и сильных полей тяготения должен быть заменен более общим законом. Уравнения теории тяготения Эйнштейна показывают зависимость метрических свойств пространства - времени от распределения и движения материальных масс. Тяготение проявляется при этом в виде искривления метрики пространства-времени.
Для тела с относительно небольшой массой гравитационный радиус много меньше геометрического. Но чем больше масса системы, тем ближе ее гравитационный радиус к геометрическому. Гравитационный радиус Галактики равен 0,005 парсек. Для охваченной наблюдениями части Метагалактики гравитационный радиус меньше геометрического уже только в 100-200 раз. Отсюда следует, что эффекты теории тяготения Эйнштейна играют для Метагалактики как целого решающую роль.
Сорок лет назад советский математик А. А. Фридман показал, что решения уравнений теории тяготения Эйнштейна являются, вообще говоря, нестационарными. Он рассмотрел свойства решений, которые получаются в предположении однородности и изотропии (материя распределена в пространстве непрерывно, с постоянной средней плотностью, ее свойства и поведение в каждый данный момент одинаковы во всех точках и по всем направлениям). Эта гипотеза, названная впоследствии «космологическим принципом» или «космологическим постулатом», позволяет очень упростить вычисления, так как единый пространственно-временной континуум расщепляется на обычное трехмерное пространство и универсальное космическое время.
В разработанной А. А. Фридманом теории кривизна пространства не зависит от направления и постоянна во всех точках, но изменяется во времени; пространство модели деформируется, что вызывает изменение со временем расстояний между различными точками со скоростью, пропорциональной этим расстояниям.
С кривизной пространства связан вопрос о его конечности или бесконечности. Теоретически мыслимы три типа моделей: 1) замкнутые, т. е. конечные (случай постоянной положительной кривизны), 2) квазиэвклидовы (нулевая кривизна) и 3) гиперболические (случай постоянной отрицательной кривизны); в двух последних случаях пространство бесконечно. Однако, как отмечал сам Фридман, для решения вопроса о пространственной вечности или бесконечности рассмотренных им простейших типов моделей, знания одного только знака кривизны недостаточно: кроме этого необходимо ввести еще определенные предположения о связности пространства.
Какой именно случай имеет место в действительности - зависит от некоторого «критического» значения плотности материи: если плотность больше «критического» значения, пространство замкнуто, если меньше или равна ему - пространство является открытым.
«Критическое» значение плотности определяет и поведение модели: если плотность в данный момент больше критического значения, модель попеременно расширяется и сжимается («осциллирующие» или «пульсирующие» модели), если же плотность равна критическому значению или меньше - модель неограниченно расширяется («монотонно расширяющиеся модели»). Расширение начинается с состояния огромной, формально - даже бесконечной плотности, причем начало расширения имеет взрывной характер.
Сам А. А. Фридман, по-видимому, не претендовал на то, что его теория является адекватным описанием Вселенной как целого. К своей теории он подходил скорее с точки зрения математика, считая, что только наблюдения позволят решить, какое она может иметь отношение к действительности. Современные ему данные наблюдений он считал недостаточно надежными для этой цели.
Почти одновременно с опубликованием работ Фридмана была открыта Метагалактика и началось накопление фактического материала, который послужил для них «пробным камнем». Первые, по необходимости не вполне надежные наблюдения не противоречили основному допущению Фридмана - постулату однородности и изотропии. Таким образом, задача состояла в проверке предсказанного им эффекта нестационарности космических тел, у которых гравитационный и геометрический радиусы сравнимы по порядку величины.
Как известно, смещение линий спектра, если оно пропорционально длине волны этих линий, свидетельствует о движении источника света по лучу зрения (эффект Допплера). Если линии смещены к фиолетовой области спектра, источник приближается к нам, если к красной - значит он от нас удаляется, причем смещение тем больше, чем больше скорость источника света. Наличие «красного смещения» в спектрах галактик было истолковано большинством астрономов как свидетельство того, что удаленные галактики разлетаются от нас со скоростями, примерно пропорциональными их расстояниям, т. е. вся грандиозная система галактик находится в состоянии расширения. При увеличении расстояния на 1 Мпарсек скорость увеличивается на 75 км/сек В последние годы обнаружены галактики, «летящие» со скоростью более 240 тыс. км/сек. Для этих галактик оптический спектр смещен уже настолько сильно, что его голубая область оказывается там, где должна быть красная! Есть основания считать, что скорость растет и при дальнейшем увеличении расстояния.
Как часто бывает, когда открываются принципиально новые явления, противоречащие прежним воззрениям, были сделаны многочисленные попытки отрицать расширение системы галактик, объясняя «красное смещение» в спектрах галактик не эффектом Допплера, а другими причинами (например, «старением фотонов» и т. д.). Возможность «разбегания» галактик вызвала сомнение даже таких крупнейших астрономов, как Э. Хаббл и А. А. Белопольский. Никаких экспериментальных оснований для отрицания допплеровской природы «красного смещения» в спектрах галактик не было. Единственной причиной здесь следует считать некоторый научный консерватизм, нежелание признать выводы, вытекающие из открытия нового грандиозного явления природы. Однако все попытки недопплеровских истолкований оказались совершенно неудачными. В настоящее время факт «разбегания» системы галактик можно считат
 

Добавить комментарий

« Пред.   След. »
Техника
Техтворчество
Машины
Курьезы
История техники
Непознанное
НЛО
   
designed by sportmam