CC BY
18теории гравитации // Философия науки и техники. 2018. Т. 23. №1. С. 54 - 67.
5. 97841_Рабочая программа. Космология [Электронный ресурс]. URL: hhtp://media. ls.urfu.ru (дата доступа 22.07.2020).
6. Вайнберг С. Первые три минуты: Современный взгляд на происхождение Вселенной / пер с англ. М.: Энергоиздат. 1981. 208 с.
7. Долгов А.Д., Зельдович Я.Б., Сажин М.В. Космология ранней Вселенной. М.: Издательство МГУ. 1988. 199 с.
8. Вайнберг С. Космология / пер. с англ. М.: УРСС: Книжный дом «ЛИБРОКОМ». 2013. 608 с.
9. Черепащук А.М., Чернин А.Д. Современная космология: факты и идеи // Вестник Моск. ун - та. Серия 3. Физика. Астрономия. 2008. С. 3 - 19.
10. Пенроуз Р. Циклы времени. Новый взгляд на эволюцию Вселенной / пер. с англ. М.: Лаборатория знаний. 2014. 333 с.
11. Зайцев Г.А. Предисловие редактора перевода // Бройль де Л. Соотношения неопределенностей Гейзенберга и вероятностная интерпретация волновой механики. (С критическими замечаниями автора) / пер. с франц. М.: Мир. 1986.
12. Соболев В.В. Курс теоретической астрофизики: учебник. М.: Наука. 1985. 504 с.
13. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике: для инженеров и студентов вузов. М.: Наука. 1971. 939 с.
14. Планк М. О необратимых процессах излучения // Шёпф Х. - Г. От Кирхгофа до Планка /пер. с нем. М.: Мир.1981. С. 158 - 163.
15. Липунов В.М. От Большого Взрыва до Великого Молчания. М.: Издательство АСТ. 2018. 464 с.
16. Чернин А.Д. Как Гамов вычислил температуру реликтового излучения, или немного об искусстве теоретической физики // УФН. 1994. Т. 169. № 8. С. 889 - 896.
17. Зельдович Я.Б. «Горячая» модель Вселенной // Избранные труды. Частицы. Ядра. Вселенная. М.: Наука.1985. С. 237 - 244.
18. Кошман В.С. Космологическое расширение Вселенной как самое грандиозное газодинамическое течение в природе // American Scientific Journal. 2019. № 31. Vol. 1. PP. 41 - 45.
19. Кошман В.С. О зоне ближайшего к сингулярности развития нашей Вселенной // Sciences of Europe. 2020. No.51. Vol. 1. PP. 29 - 31.
20. Кошман В.С. О взаимосвязи изменчивости энергетических характеристик и объема Вселенной при ее космологическом расширении // Sciences of Europe. 2020. No.48. Vol. 2. PP. 50 - 53.
21. Кошман В.С. Вариант обобщенного аналитического описания эволюции Вселенной и оценка ее возраста // Sciences of Europe. 2020. No.53. Vol. 1. PP. 11 - 16.
22. Дирак П. Космология и гравитационная постоянная // Воспоминания о необычной эпохе / пер. с англ. М.: Наука.1990. С. 178 - 188.
23. Парадоксы стрелы времени [Электронный ресурс]. URL: file:///C: /Users/user/ Desktor Парадоксы стрелы времени (Сергей Горский Москва)_Проза.ру.Ыт1 (дата обращения 18.09.2019).
24. Джорж и его команда: к 70 - летию горячей модели Вселенной [Электронный ресурс] .URL: https ://elementy.ru/novosty_nauki/432679 /Dzhordzh_i_ego_komanda(датаобраще-ния16.08.20).
ТЕОРИЯ ГРАВИТАЦИИ НЬЮТОНА И ОЦЕНКА ВРЕМЕНИ КОСМОЛОГИЧЕСКОГО
РАСШИРЕНИЯ ВСЕЛЕННОЙ
Кошман В.С.
канд. техн. наук, доцент, Пермский государственный аграрно-технологический университет,
Пермь, Россия
NEWTON'S THEORY OF GRAVITY AND ESTIMATION OF THE TIME OF COSMOLOGICAL
EXPANSION OF THE UNIVERSE
Koshman V.
Cand. Tech. Sci., Associate Professor, Perm State Agrarian and Technological University,
Perm, Russia
АННОТАЦИЯ
Рассмотрена известная из теории гравитации Ньютона взаимосвязь между плотностью Вселенной и временем ее расширения. С учетом уравнения для объемной плотности энергии гравитационного поля Вселенной получена формула для оценки возраста Вселенной. Результат вычисления времени расширения Вселенной согласуется с известными из литературы оценками по порядку величины.
ABSTRACT
The relationship between the density of the Universe and the time of its expansion, which is known from Newton's theory of gravity, is considered. Taking into account the equation for the volume energy density of the gravitational field of the Universe, a formula for estimating the age of the Universe is obtained. The result of calculating the time of expansion of the Universe agrees with the known estimates from the literature in order of magnitude.
Ключевые слова: модель Вселенной, реликтовое излучение, планковские величины, теория гравитации Ньютона, уравнение энергии гравитационного поля, возраст Вселенной.
Keywords: model of the Universe, relic radiation, Planck values, Newton's theory of gravity, equation of gravitational field energy, age of the Universe.
«Гипотезы - это леса, которые возводят перед зданием и сносят, когда здание готово; они необходимы для работника;он не должен только принимать леса за здание» И. Гете
В числе актуальных задач естествознания можно выделить и задачу по максимальному извлечению и осмыслению той богатой космологической информации, которую несет нам реликтовое фотонное излучение [1, с. 9]. Взгляд на описание энергетики фотонного излучения через безразмерные планковские величины способствует формированию образа высокотемпературной густозаселенной планковской ячейки (с весьма малым запасом энергии при максимально высоком уровне её концентрации), взрывающейся в окружающем её физическом вакууме на планковском масштабе времени
V = Ьь(^)1/2= 10-43 c (1)
где О - гравитационная постоянная, Ь - постоянная Планка, с - скорость света в вакууме, Ь{ - коэффициент.
В согласие с законом физики, энергия не возникает из ничего и не исчезает бесследно, а преобразуется из одного вида в другой. В этом плане не является исключением и наша Вселенная. С началом расширения (на ограниченном по времени этапе своей эволюции) Вселенная набирает силу, воспринимает энергию, которая к ней подводится извне. В результате, наряду с электромагнитным полем Вселенной, формируются и иные составляющие материи Вселенной. Полагаем, что объемную плотность энергии Вселенной можно оценить по формуле [2]:
« = ^ = u£ + ub + uv + ug = f (1 + 2 + f (l) = ф^ (l)
f=
_ 'pi
(2) (3)
Здесь uE, ub: uv и ug— объемная плотность энергии соответственно фотонов, барионов, нейтрино и гравитонов, V - объем, Z = N£/Nb - фотон - барионное отношение, UEpl - фотонная составляющая планкоской энергии, Vpl - объем планков-ской ячейки, T - температура Вселенной, Tpi - план-ковская температура.
При теоретических построениях естественно возникает вопрос [3, с. 6]: правомерно ли рассматривать предлагаемые «идеи в качестве возможности совершенно определенных описаний реальных закономерностей, а не умозрительных теорий»? Исследования, проводимые с привлечением безразмерных планковских величин, на наш взгляд, призваны способствовать пониманию сущности важных для теории эволюции проблем. Однако, если фрагмент теоретического построения в своей основе опирается на уравнение, которое не подтверждено эмпирически. то получаемое при этом решение следует рассматривать не более как гипотезу.
Рассмотрим вопрос оценки возраста Вселенной с учетом уравнения (2), неоспоримые доказательства подлинности которого результатами астрономических наблюдений не предоставлены. Под термином возраст Вселенной понимаем время tn, которое прошло с момента начала ее космологического расширения.
Обратимся к ньютоновой теории гравитации. Ввиду весьма малой продолжительности, наличием периода нарастания массы Вселенной пренебрегаем. Массу Вселенной и ее составляющих в процессе расширения Вселенной полагаем постоянной M = p^V = const (4)
где p - плотность.
Рассматриваем сферу радиуса R (заполненную газовой смесью из фотонов, барионов, нейтрино,
гравитонов и иных элементарных частиц), которая имеет объем
V =
(5)
t =
(9)
На поверхности сферы выделяем галактику массой т. Потенциальная энергия галактики с учетом (4) и (5):
с - с п гМтп- 4пйрЯ2
Епот = - Рпр-К = - С —Я----— (6)
а ее кинетическая энергия
2
ТМ = — (7)
" "кин 2 ()
где V - скорость. Галактика не падает к центру расширяющейся сферы, а удаляется от него, отвечая равенству [4]:
4лСрЯ2 _т-у2 /оч
--- (8)
3 2 4 '
Тогда формула для времени (расширения рассматриваемой сферы) t можно представить как
я ( з Л1/2 Квпвр)
По свидетельству С. Вайнберга [4, с. 159], «хотя этот результат получен здесь с использованием принципов ньютоновой физики, он на самом деле справедлив даже тогда, когда содержимое Вселенной является ультрарелятивистским, если только иметь в виду, что р интерпретируется как полная плотность энергии, деленная на с2».
В уравнении (2) £ » 2 + 1Д , что позволяет рассматривать полную объемную плотность энергии и с учетом лишь ее гравитационной составляющей
[5]:
и = р С2 = 9 Ра уР1 (тп)
Тогда с учетом выражений для планковских
4п(ъ-с\3/2
3(сз)
(10)
величин объема Vpl = bv • Lpl =
4
Z3T
3
3
(здесь Lpí - планковская длина) и энергии Uqpí =
'api
и P^V /-ОЧ
bg (—-) , а также уравнения (9) можно записать
Lpi ,5ч1/2
t UbJ
1 \1/2z3V
T tpi
(11)
Запись вида (11) отвечает правилу предельных переходов: при Ъ = 1р1 = 1 и Т = Грг она дает t = £рг. Из (11) видно, что величина времени t прямо пропорциональна третьей степени фотон - барионного отношения и обратно пропорциональна температуре Вселенной, причем время t определяется в долях планковского времени £рг. По виду связи между температурой Т и космологическим временем t формула (11), возможно, не имеет аналогов, полученных иными методами.
При числовых значениях величин фотон - ба-рионного отношения 2п = №еп/~МЬп = 2-109, план-ковской температуры Тр1 = 1,42 • 1032К, температуры реликтового излучения Тп = 2,73 К, а также планковского времени = 5,39 • 10-43с, следуя (11), для возраста Вселенной имеем
— ( 1 (2 109)3 1,42 1032
\2-bg) 2,73
bt -5,39-
10-43=i
\2bgj
■ bf -2,24- 1017с.
млрд лет. Результат вычисления совпадает с известными из литературы оценками £и по порядку величины.
Тем самым, выше простым путем получена формула (11). Для вычисления по ней текущих значений искомых величин необходим минимальный объем информации. Однако возможную расчетную погрешность определения искомых параметров не представляется возможным оценить. В данной связи проведению данных вычислений должно предшествовать обоснование корректности уравнения энергии (10) в записи = ^ [5] тодом наблюдательной астрономии.
ме-
Если данная запись справедлива, то числовые значения коэффициентов и можно установить в рамках строгой теории. При ^ = 1 и = 1/2 имеем расчетную величину времени Ьп, прошедшего с мгновения начала космологического расширения Вселенной, равную £„ = 3,16-1017 с =10
Литература
1. Черепащук А.М., Чернин А.Д. Современная космология: факты и идеи // Вестн. Моск. ун -та. Серия 3. Физика. Астрономия. 2008. №5. С. 3 -19.
2. Кошман В.С. Вариант обобщенного аналитического описания эволюции Вселенной и оценка ее возраста // Sciences of Europe. 2020. №53. Vol. 1. PP. 11 - 16.
3. Пенроуз Р. Циклы времени, Новый взгляд на эволюцию Вселенной / пер. с англ. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний. 2014. 333 с.
4. Вайнберг С. Первые три минуты: Современный взгляд на происхождение Вселенной / пер. с англ. М.: Энергоиздат. 1981. 208 с.
5. Кошман В.С. К вычислению объемной плотности энергии гравитационного излучения Вселенной // Sciences of Europe. 2020. №52. Vol. 1. PP. 23 - 27.
ВЛИЯНИЕ МЕДИ НА СПЕКТРЫ САМОАКТИВИРОВАННОГО СВЕЧЕНИЯ ZnSe И ZnS
Морозова Н.К.
Национальный исследовательский университет Московский энергетический институт
INFLUENCE OF COPPER ON THE SELF-ACTIVATED EMISSION SPECTRA OF ZnSe AND ZnS
Morozova N.
National Research University "Moscow Power Engineering Institute " Moscow, Russia
АННОТАЦИЯ
В работе дается обобщенное описание центров свечения меди и кислорода в ZnS и на основе современных представлений теории антипересекающихся зон (bandanticrossingtheory-ВАС) с учетом дефектов упаковки (ДУ). Выяснение в предшествующие годы роли кислорода в составе этих соединений предопределяет его влияние на процессы легирования. На основании проведенных исследований оптических свойств ZnS-Cu и ZnSе•Cu и определения содержания кислорода выяснено сложное взаимодействие меди и кислорода с собственными точечными дефектами решетки, а также c дефектами упаковки. В соответствии с теорией ВАС уточнены зонные модели для ZnS-Cu(O) и ZnSе•Cu(O), изучены центры свечения SA(H)Cu , SA(L)Cu и зеленой 505-530нм люминесценции, которые являются кислород-содержащими комплексами. Расшифрованы спектры возбуждения SALCu зеленой люминесценции ZnS-Cu(O). Представленные результаты дают ориентацию для понимания подобных явлений в других соединениях A2B6.
ABSTRACT
In this work a generalized description of copper and oxygen luminescence centers in ZnS and ZnSе is given on the basis of modern concepts of the bandanticrossingtheory (BAC) taking into account stacking faults (SF). The elucidation in the previous years of the role of oxygen in the composition of these compounds predetermines
