Механика вселенной

Стационарность для Вселенной невозможна -- таков был вывод А. Фридмана. Но Вселенная не обязательно должна именно сжиматься под действием тяготения. Если вначале задать всем массам скорости удаления друг от друга, то она будет расширяться, а тяготение будет только тормозить разлет. Таким образом, будет ли разлет или сжатие -- зависит от начальных условий, от физики процессов, которые определили начальные скорости масс. Так была теоретически открыта необходимость глобальной эволюции Вселенной.

Сравнение расстояний до галактик со скоростями их удаления позволило установить в замечательную закономерность: чем дальше галактика, тем больше скорость ее удаления от нас. Оказалось, что существует простая зависимость между скоростью удаления галактики и расстоянием до нее: скорость прямо пропорциональна расстоянию. Коэффициент пропорциональности называют - постоянной Хаббла (по имени создателя).

Согласно современным данным галактики на расстоянии 1 млн. световых лет от нас удаляются со скоростями около 25 километров в секунду [5]. Факт расширения Вселенной означает то, что в прошлом она была совсем не похожа на то, что мы видим сегодня. Раз галактики удаляются друг от друга, то в прошлом они должны были практически соприкасаться, а еще раньше не было отдельных галактик. Поделив расстояние между галактиками на скорость их удаления, получаем время, прошедшее с начала расширения.

Все галактики начали разлетаться 10-20 миллиардов лет назад.

В расчетах принималось, что галактики движутся с постоянными скоростями. В действительности скорость расширения тормозится тяготением. Однако учет этого обстоятельства мало меняет числа.

Итак, в прошлом, 10--20 миллиардов лет назад, вблизи момента начала расширения плотность вещества во Вселенной была, гораздо больше сегодняшней. Отдельные галактики, отдельные звезды и т.д. не могли существовать как изолированные тела. Вся материя находилась в состоянии непрерывно распределенного вещества. Лишь позже, в ходе расширения, оно распалось на отдельные комки, что привело к образованию отдельных небесных тел.

В ходе расширения рано или поздно плотность упадет настолько, что силы тяготения и отталкивания сравняются. В этот момент мир по инерции будет расширяться без ускорения, с постоянной скоростью. Если эта скорость очень мала, то очень долго будет поддерживаться почти полное равенство сил тяготения и отталкивания и, следовательно, период почти полной остановки расширения, будет длительным. Затем плотность вещества все же постепенно упадет и силы тяготения станут меньше сил отталкивания. Теперь мир уже будет расширяться ускоренно под действием сил отталкивания. Подбирая параметры модели, можно сделать задержку расширения очень длительной.

Расширение Вселенной протекает с замедлением из-за тяготения, и для будущего есть две возможности. Если тяготение слабо тормозит расширение, то в будущем оно будет продолжаться неограниченно. Расстояние между скоплениями галактик неограниченно увеличивается. Силы тяготения во Вселенной зависят от средней плотности вещества. Чем больше средняя плотность, тем больше силы. Значит, при достаточно малой средней плотности масс расширение будет продолжаться вечно. Но возможно, что плотность вещества сегодня достаточно велика, а значит, велико замедление расширения. В результате расширение прекращается в будущем и сменяется сжатием.

Значит, во Вселенной при нынешней ее скорости расширения есть критическое значение плотности вещества.

Вычисления показывают, что это критическое значение -- десять атомов водорода в среднем в одном кубическом метре (или равное количество другого вещества). Если истинное значение плотности во Вселенной больше этого, то расширение сменится в будущем сжатием, если меньше, то расширение вечно.

Сегодня, мысль о том, что вся Вселенная должна эволюционировать, кажется нам естественной. Мы теперь знаем, что неизменность звезд, других небесных тел и их систем только кажущаяся. Человек их наблюдает в течение сроков слишком коротких, чтобы заметить эволюцию, изменение. Но звезды рождаются, живут и умирают. Продолжительность их жизни часто составляет миллиарды лет.

Астрономы имеют серьезные основания подозревать, что в пространстве между галактиками может быть много трудно наблюдаемых форм материи -- много скрытой массы (по представлениям большинства ученых, более 95% всей массы). Может быть, невидимые ореолы скрытой массы окружают даже отдельные галактики. Межгалактический газ является не единственным кандидатом в скрытые массы. Эти массы могут быть обусловлены и другими видами материи [3].

Основываясь на целом ряде исследований и практически достигнутых результатов, а так же выше приведенных сообщений можно предположить, что наш мир наиболее соответствует понятию пространству и вследствие действия законов сохранения, является отображением пространства - времени или, одним из частных случаев, отображения пространств - времен всеобъемлющей среды и, в частности, той части, которую принято сегодня называть скрытая часть материи. Надо не забывать, что наша видимая часть материи или «барионная вселенная» составляет < 4% от всей массы вселенной [4].

Когда мы обращаемся к огромным просторам Вселенной, то чем больший масштаб рассматриваем, тем больше охватываемая масса вещества и тем сильнее поле тяготения. В больших масштабах мы должны обращаться к теории Эйнштейна, должны учитывать искривление пространства.

Оказывается, его искривленность может быть подобна искривленности сферы. Оно может замыкаться само на себя, оставаясь безграничным, но конечным по объему (подобно тому, как сфера конечна по площади.

Что касается процессов взаимодействий в окружающем нас мире, то фундаментальным для них является асимметрия структурных построений ВМС. Асимметрия создаёт устойчивость поляризации (условия для взаимодействий систем) ВМС. Асимметрия глобальная предопределяет асимметричность иерархических систем. Асимметрию условно можно разделить на пассивную и активную. Пассивная асимметрия системы - отсутствие взаимодействия с ВМС на своём предельном структурном уровне, обеспечивающем устойчивость данного вещества. Или, иначе говоря, если иерархическая система структур не взаимодействует с ВМС на уровне, определяющем её характеристики, как данного вещества, фигуры, материала и т.д., такая система асимметрично пассивна. Любая «пассивная» структура взаимодействует с ВМС на более глубоких структурных уровнях ядерном, электронном и т.д., но остаётся пассивной на структурном уровне молекул, атомов, кристаллов и т. д. Активная асимметрия - система взаимодействует с ВМС, как «крайними» структурными уровнями, так и другими, более промежуточными.

Проявление единения вследствие действия законов сохранения - это и есть действие в направлении восстановления симметрии, равновесного состояния. Если противоположности скомпенсированы, мы наблюдаем полную симметрию, если нет то асимметрию. Строго говоря, полной симметрии в мире не наблюдается. Симметрия может реализовываться только на каких-то определённых структурных уровнях. Таким образом, межатомное и межмолекулярное взаимодействие имеют гравитационно-электрическую природу, и складывается из сил притяжения и сил отталкивания.

Все виды взаимодействий - гравитация, сильное, слабое, электромагнитное и т, д. являются проявлениями действия этого механизма.

В результате мы наблюдаем расщепление, разделение космического пространства на множество взаимосвязанных структур.

Рассматривая любой сколько-нибудь масштабный процесс с точки зрения вовлеченного в него объема ВМС и соответствующих вложенных в нем возможностей по взаимодействию, мы видим многовариантность действия гравитационных полей в одном м том же пространстве, как одно из основных свойств Природы. Этот принцип распространяется и в более гигантском пространстве, в котором заключена наша Галактика, и в пространстве нано- и субмикромира.

В соответствии с изложенными принципами, структуру нашей части вселенной можно представить, как ряд асимметричных n-матриц, вложенных в единый потенциал поляризации ВС. При этом надо подчеркнуть, что анизотропию надо понимать, как асимметрию поляризации пространства на меж структурных и на каждом определенном структурном уровнях

Асимметричные n-матрицы обозначаются как As, индекс в нижней части n-матрицы - структурный уровень:

-Аs_д- Аs_л- As_н- Аs_я- As_a- As_м- As_в- As_п-As_з- As_г- Аs_мг-

где, д - дироны; л - лептоны и кварки; н - нуклоны; я - ядра атомов; а - атомы; м- молекулы и кристаллы; в - вещества; п - планеты; з - звёзды; г - галактики; мг - метагалактики[1] .

Указанный прием позволяет представить вселенную в виде расслоенных областей с весьма неоднородным сосредоточением в них структур, которые в настоящее время наука относит к видимой части. Каждый из уровней расслоенного пространства характеризуется своим частотным диапазоном соотношений потенциалов между основным потенциалом среды и потенциалами отдельных структурных образований.

процесс развитие механика вселенная