Юрий Берков – Наука и техника будущего (страница 5)

Впервые сформулированы гипотезы:

– о квантовой структуре первичной материи, пространства и первичной энергии;

– о превращении материи и пространства внутри сверхмассивных чёрных дыр в первичную энергию;

– об излучении квантов этой энергии в пространство со скоростью, превышающей скорость света;

– о превращении квантов этой первичной энергии в кванты пространства и первичной материи;

– о вихре кванта первичной энергии и рождении электростатического, магнитного и гравитационного полей;

– о расширении квантов пространства со сверхсветовой скоростью;

– о природе времени.

В современной космологии практически доказано, что наша Метагалактика (наблюдаемая часть Вселенной) : галактики удаляются друг от друга. Пространство растягивается во все стороны, и чем дальше от нас находится та или иная галактика, тем быстрее она удаляется от нас. Сегодня темп этого расширения невелик: все расстояния увеличатся вдвое примерно за 15 млрд. лет. Плотность вещества в Метагалактике убывает с течением времени, и в будущем она будет всё более и более разреженной [1]. расширяется

Однако астрономические наблюдения свидетельствуют о том, что Метагалактика не просто расширяется, а расширяется с ускорением, при этом темп расширения растет со временем. В этом смысле некоторые астрономы говорят об антигравитации отталкивании галактик друг от друга. (Обычное гравитационное притяжение замедляло бы разбегание галактик). Это явление названо инфляционным расширением и обусловлено оно наличием, так называемой , природа которой остаётся загадкой для современной астрономии. – тёмной энергии

Ещё одна загадка астрономии это, так называемая . Её существование обусловлено избыточной массой наблюдаемых галактик. Астрономические наблюдения показывают, что скорости вращения удалённых звёзд вокруг ядер галактик значительно выше расчётных, что должно привести к их разлёту. Эти расчеты согласуется с наблюдениями, если только предположить, что помимо обычного вещества во Вселенной имеется другой тип вещества – темная материя, вклад которой в массу галактик сегодня составляет около 25% [1]. Это говорит о существовании каких-то , ещё не открытых и составляющих «темную материю» во Вселенной. тёмная материя новых типов частиц

В то же время ряд российских астрофизиков считают, что эти понятия ошибочны, и введены в космологию напрасно (как в прошлом напрасно были введены понятия «теплород» или «эфир»). Могу сослаться на работы [2], [3], которые трактуют загадочные частицы тёмной материи и тёмную энергию, как ошибочные.

Однако не всё так просто. Скорость движения нашей Солнечной системы по орбите составляет около 220—250 км/с вокруг центра Галактики , а скорость движения нашей галактики «Млечный путь» в космическом пространстве относительно реликтового излучения составляет 600—650 км/с [4]. с массивной чёрной дырой

Остановимся подробнее на таких загадочных объектах

Вселенной как чёрные дыры

Чёрная дыра это область пространства-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света, в том числе кванты самого света (не имеют массы покоя, но имеют массу движения). Поэтому наблюдать саму чёрную дыру мы не можем. Граница этой области называется . В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он представляет собой сферу с радиусом Шварцшильда, который считается характерным размером чёрной дыры [5]. горизонтом событий

Известно, что внутри (в центре) нашей галактики, да и в других галактиках находится первичные (звёздные), массивные и сверхмассивные чёрные дыры. Первичная чёрная дыра образуется, когда выгоревшая звезда сжимается под действием гравитации. Но не всякая звезда в конце жизни превращается в чёрную дыру, а только та, масса которой превышает примерно в 2,5 – 3 раза массу нашего Солнца. Если масса звезды меньше, то, выгорев, она превратиться в сверхплотную нейтронную звезду, радиус которой составляет всего несколько километров. Однако звёздные (первичные) чёрные дыры имеют свойство расти, поглощая всё новые и новые звёзды, чёрные дыры и галактики, превращаясь в сверхмассивные. Масса таких сверхмассивных чёрных дыр составляет миллиарды масс Солнца.

Столкновение чёрных дыр между собой и с другими массивными объектами, а также столкновение нейтронных звёзд, вызывающее образование чёрной дыры, приводит к мощнейшему гравитационному излучению, которое можно обнаружить при помощи гравитационных телескопов. Так 11 февраля 2016 года сотрудники LIGO объявили об обнаружении гравитационных волн, возникших при слиянии двух чёрных дыр массами около 30 солнечных масс на расстоянии около 1,3 млрд. световых лет от Земли.

При падении любого вещества в чёрную дыру оно разгоняется до релятивистских скоростей, нагревается и в результате сильно излучает, в том числе и в рентгеновском диапазоне. В результате вокруг чёрной дыры образуется светящийся , что даёт принципиальную возможность обнаруживать чёрные дыры при помощи ультрафиолетовых и рентгеновских телескопов. аккреационный диск

Представления о чёрной дыре как об абсолютно поглощающем объекте были скорректированы А. А. Старобинским и Я. Б. Зельдовичем в 1974 году – для вращающихся чёрных дыр, а затем, в общем случае, С. Хокингом в 1975 году.

Изучая поведение квантовых полей вблизи чёрной дыры, Хокинг предположил, что чёрная дыра обязательно излучает частицы во внешнее пространство и тем самым теряет массу. Этот гипотетический эффект называется излучением (испарением) Хокинга. Упрощённо говоря, гравитационное поле поляризует вакуум, в результате чего возможно образование не только виртуальных, но и реальных пар частица-античастица. Одна из частиц, оказавшаяся чуть ниже горизонта событий, падает внутрь чёрной дыры, а другая, оказавшаяся чуть выше горизонта, улетает, унося энергию (то есть часть массы) чёрной дыры.

Предположительно, состав излучения зависит от размера чёрной дыры: для больших чёрных дыр это в основном фотоны и лёгкие нейтрино, а в спектре лёгких (звёздных) чёрных дыр начинают присутствовать и тяжёлые частицы.

За счёт испарения все чёрные дыры теряют массу, и время их жизни оказывается конечным. При этом интенсивность испарения нарастает лавинообразно, и заключительный этап эволюции носит характер взрыва, например, чёрная дыра массой 1000 тонн испарится за время порядка 84 секунды, выделив энергию, равную взрыву примерно десяти миллионов атомных бомб средней мощности. В то же время большие чёрные дыры, на современном этапе развития Вселенной могут только расти, так как испускаемое ими излучение имеет меньшую энергию, чем поглощаемое.

А теперь перейдём к моей космологической гипотезе

Уверен, что ничто во Вселенной не может существовать вечно. Сверхмассивные чёрные дыры растут, поглощая окружающие звёзды и галактики, но всему есть предел. В малых (звёздных) чёрных дырах, за горизонтом событий, в их ядрах любое вещество превращается в кварко-глюонную плазму. Однако в сверхмассивных чёрных дырах, в их ядрах материя просто исчезает, превращаясь в энергию (назовём её ). При этом плотность первичной энергии растёт. Там уже нет гравитации. Пока чёрная дыра поглощает материю, её гравитация растёт, но в ядре она исчезает и накапливается первичная энергия (, неизвестная науке ). первичной энергией тёмная энергия

Со временем, когда напряжение этой энергии превысит допустимые пределы, она сможет вырваться из полюсов бешено вращающейся чёрной дыры в виде конусов. Ведь она не имеет массы, а следовательно, чёрная дыра не может её удержать. Скорость выхода этой энергии намного выше скорости света (возможно она равна С^2). И это не электромагнитные волны и не фотоны – это кванты энергии, которые превращаются в кванты пространства и частицы первичной материи  (от англ. WIMP, Weakly Interactive Massive Particles) [6]. Эти частицы представляют собой вихрь кванта энергии, который уже обладает массой и гравитацией. Вокруг этого вихря образуется объёмный электростатический заряд, с одной стороны – положительный, с другой – отрицательный. Этот вращающийся объёмный заряд и рождает магнитный момент. – вимпы

Одновременно вихрь создаёт гравитацию и антигравитацию. Гравитация сжимает вихрь, а антигравитация расширяет окружающее пространство. Это пространство также расширяется со скоростью близкой к С^2, но объём кванта пространства ограничен квантом первичной (тёмной) энергии, а объём всего образовавшегося пространства ограничен количеством выброшенных чёрной дырой квантов. Это новое пространство расталкивает уже существующее, и вся материя в существующем пространстве движется вместе с ним. В своём пространстве-времени его скорость не велика, но относительно другого пространства-времени она может превысить скорость света. В самом деле, если астрофизиками установлены факты искривления пространства, то почему оно не может расширяться и расталкивать другие кванты пространства?

– Но тогда чёрная дыра должна сжимать и поглощать окружающее пространство вместе с частицами материи? – скажите Вы. – Думаю, что так оно и происходит. Материя и пространство в чёрной дыре превращаются в тёмную энергию, а высвободившись, эта энергия снова превращается в тёмную материю и пространство.