ПРОТИВОРЕЧИЯ В ЗАКОНЕ ХАББЛА Текст научной статьи по специальности «Физика»

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2020. Том 2

УДК 524.6

ПРОТИВОРЕЧИЯ В ЗАКОНЕ ХАББЛА

В. С. Богданова, Е. И. Бурыкина Научный руководитель - А. А. Снежко

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газеты «Красноярский рабочий», 31

E-mail: golenkova.aleksa@mail.ru

Обсуждаются причины расхождения экспериментальных данных с теоретическими аспектами закона расширения Вселенной.

Ключевые слова: закон Хаббла, постоянная Хаббла, скорость разбегания галактик.

HUBBLE LAW CONTRADITIONS

V. S. Bogdanova, E. I. Burykina Scientific supervisor - A. A. Snezhko

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: golenkova.aleksa@mail.ru

The paper discusses the reasons for the discrepancy between experimental data and theoretical aspects of the law of expansion of the universe.

Keywords: Hubble law, Hubble constant, speed of recession of galaxies.

Закон Хаббла - физико-математическая формула, доказывающая, что наша Вселенная постоянно расширяется одинаково во всех направлениях. При этом галактики разбегаются друг от друга, оставаясь масштабно инвариантными.

В общей теории относительности для описания движения точечных тел используют 4-мерное искривленное псевдоевклидово пространство (мировые линии). В связи с этим, становится затруднительным, оценить скорость данного тела относительно наблюдателя. Опираясь на понятие «выделенного» или «предпочтительного» времени, например, для Вселенной Фридмана - время т - собственное время Галактики и расстояние l между двумя галактиками, можно оценить скорость разбегания галактик:

v = dl/dx.

Согласно закону Хаббла, расстояние D от наблюдателя в одной галактике до внегалактического объекта (галактики, квазара) связано со скоростью его удаления (лучевая скорость) по формуле:

D = v/H,

где H - постоянная Хаббла (константа Хаббла) - коэффициент, входящий в закон Хаббла.

Данный параметр имеет размерность, обратную времени (H~ 2,2-10 18 с 1), но выражается обычно в км/с на мегапарсек и тогда составляет 67,80 ± 0,77 (км/с)/Мпк [1], обозначая, таким

Секция «Концепции современного естествознания»

образом, среднюю скорость разлёта в современную эпоху двух галактик, разделённых расстоянием в 1 Мпк. Однако удаленные галактики обнаруживаются на расстоянии l удовлетворяющему условию:

l > c/H.

Из возможных причин, приводящих к неравенству, можно выделить непостоянство числителя - скорости света с или знаменателя H. В моделях расширяющейся Вселенной постоянная Хаббла изменяется со временем, а смысл термина «постоянная» - в том, что в каждый данный момент времени во всех точках Вселенной величина H одинакова. Физический смысл постоянной Хаббла можно истолковать по-разному, в том числе как коэффициент пропорциональности. С другой стороны, если мегапарсек в этом параметре перевести в километры пройденного светом пути, как это практикуется во всех учебных пособиях и специальной литературе, то обратная ему величина будет означать возраст Вселенной:

t = 1/H.

Расчет показывает, что возраст Вселенной, равный 14,4 млрд. лет, что больше реального (13,8 млрд. лет [2]), значит, существует, погрешность постоянной, которую при измерениях на космическом телескопе нового поколения Планк оценивают в пределах ± 5 (км/с)/Мпк. Исходя из реального возраста Вселенной, значение постоянной следует увеличить на величину погрешности.

С другой стороны, в современной физике существуют гипотезы, согласно которым скорость света в вакууме не является постоянной, и её значение может изменяться с течением времени. Данный факт пока не доказан, но и опровергнут, как и то обстоятельство, что время замедляет ход в сильном гравитационном поле. Существует две точки зрения на время - Ньютона как на абсолютный параметр и Эйнштейна как параметр, зависимый от гравитации. Выходит, что скорость света, связанная с эталонами времени и расстояния, может также зависеть от потенциала гравитационного поля. Согласно эффекту Солошенко-Янчилина [3] (гравитационное ускорение времени, а не замедление, как отмечается в общей теории относительности), скорость может превосходить значение скорости света в вакууме с коэффициентом пропорциональности, равным гравитационному потенциалу. В связи с этим, можно предположить, что в начальные этапы жизни нашей Вселенной значение постоянной скорости света была значительно больше вследствие высокой концентрации гравитационных сил. Соответственно, раньше вещество могло двигаться со скоростью, значительно превосходящей современную скорость света.

Данные гипотезы, однако, пока изобилуют внутренними противоречиями и требуют глубокого пересмотра большинства частей современной физики.

Библиографические ссылки

1. P. A. R. Ade et al. (Planck Collaboration). Planck 2013 results. I. Overview of products and scientific results (англ.) // Astronomy and Astrophysics: journal. - 2013. - 22 March (vol. 1303). -P. 5062.

2. Planck Collaboration. Planck 2015 results: XIII. Cosmological parameters: [англ.] // Astronomy and Astrophysics. - 2016. - T. 594 (September). - Стр. 31. 3.

3. The Effect of Soloshenko-Yanchilin [Электронный ресурс]. URl: http://www.is-si.ru/esy.pdf (дата обращения 28.05.2020).

© Богданова В. С., Бурыкина Е. И., 2020