?

Log in

No account? Create an account
entries friends calendar profile Previous Previous Next Next
В теории Эйнштейна нашлась антигравитация - don_beaver
don_beaver
don_beaver
В теории Эйнштейна нашлась антигравитация
Большой Взрыв доказывает, что в начале расширения Вселенной действовала мощная отталкивающая сила. Популярна гипотеза, что Большой Взрыв вызван «инфлантоном» - гипотетическим короткоживущим отталкивающим полем. Наблюдения сверхновых показали, что Вселенная до сих пор расширяется с ускорением. Многие придерживаются модели, которая объясняет современное ускорение с помощью «тёмной энергии» - гипотетической физической субстанции с отрицательным давлением, вызывающим слабый эффект отталкивания.
Недавно коллектив лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (LIGO) обнаружил гравитационные волны от слияния чёрных дыр и показал, что при слиянии черных дыр гравитационные волны уносят около 5% их массы. Если рассмотреть стадию сжатия Вселенной (сценарий «большого сжатия»), на которой слияния черных дыр должны быть частым явлением, то можно показать, что большая часть Вселенной во время коллапса может превратиться в гравитационное излучение. Что произойдет с гравитационным полем системы, которая быстро теряет гравитационную массу? Мы рассмотрели решение уравнений Эйнштейна для системы, состоящей из сливающихся черных дыр, и показали, что в такой системе возникает сильная отталкивающая гравитационная сила, которая может превратить сжатие Вселенной в Большой Взрыв. С математической точки зрения, в хорошо известном уравнении для ньютоновского притяжения, пропорциональному обратному квадрату расстояния, появляется дополнительный отталкивающий член, пропорциональный 1/R и зависящий от времени.
Поверхность гравитационного потенциала часто иллюстрируется воронкой из резиновой пленки, которую растягивает тяжелый шар, расположенный в центре. В этой простой модели резкое уменьшение гравитационной массы соответствует быстрому подъему шара. Плёнка, прикреплённая к шару, вытянется конусообразным пиком в центре воронки. Лёгкие шарики на центральном конусе устремятся от центра – это и есть сильная антигравитация. Центральный конус будет расширяться , но всё равно сохранит свой наклон наружу – это будет соответствовать долгоживущей слабой отталкивающей силе.
Расчеты показывают, что отталкивающая сила уменьшается со временем, но сохраняется на многие миллиарды лет, что может объяснить современное ускоренное расширение Вселенной. Это означает, что ускоренное расширение Вселенной связано не с современным состоянием, а с реликтовыми гравитационными полями, возникшими в процессе Большого Сжатия. Таким образом, Большой Взрыв и современное расширение могут быть объяснены в рамках классической теории Эйнштейна, без введения новых полей и экзотических субстанций.

Рис. Гравитационный потенциал (в 10^-21 cm^2/s^2) как функция радиуса (в миллиардах световых лет) для различных времён. Кривые 1,2,3 соответствуют времени от начала изменения массы: t=0.3, 0.5, 0.8 миллиарда световых лет. Для лучшей визуализации кривая 2 смещена относительно кривой 3 на единицу, а кривая 1 смещена относительно кривой 3 на две единицы. Показан случай экспоненциального уменьшения массы Вселенной с показателем alpha=10.

Статья опубликована сегодня, 13 июля 2016, в окончательном виде на сайте MNRAS
http://mnras.oxfordjournals.org/content/461/3/2929
В бумажном варианте она появится в выпуске от 21 сентября 2016. 11 июля я попробовал разместить статью в astro-ph, и робот пообещал выставить её в интернете 13 июля, но какому-то модератору (стороннику темной энергии?) статья не понравилась и он поместил её под рубрику ожидания – «on hold». Чтобы читатели не зависели от прихотей модераторов astro-ph, ниже под катом привожу сканы всех пяти страниц работы.

Статья в престижном журнале Королевского общества прошла рецензию гладко, с небольшими замечаниями. С удовольствием привожу отзыв анонимного рецензента из Королевского астрономического общества: «I have checked some calculations carefully and it seems that the Authors are right - the repulsive force may appear and additionally, if it emerges very close to the final collapse of the universe, it can be the source of a bounce of the universe».
«Я тщательно проверил некоторые вычисления и похоже, что авторы правы - отталкивающая сила может появиться и, кроме того, если она появляется очень близко к окончательному коллапсу Вселенной, она может быть источником отскока Вселенной»
Подчеркну, что вычисления рецензент проверил все – потому что в разных местах расчета он выловил две опечатки - в тензорном индексе и в знаке, плюс дал вполне уместное замечание по математике. Судя по некоторым признакам – рецензию писал видный космолог, соавтор Хокинга по одной из его книг.
Отмечу – эта работа не является космологической моделью. В статье строго показано, что в теории Эйнштейна есть место антигравитации при изменении гравитационной массы. Поэтому, если при предыдущем коллапсе Вселенной её масса быстро превращалась в гравитационное излучение, то неизбежно возникла сначала очень сильная отталкивающая сила, а потом – слабая долгоживущая антигравитация – то есть именно такой набор гравитационных сил, которого не хватает современной космологии, где эта нехватка компенсируется введением двух феноменологических сил. Я уверен, что найдена главная пружина космологической модели – потому что не могу представить себе, что в гравитации случайно нашёлся именно тот комплект сил, которая нужна космологии. Природа таких случайностей не терпит. Понятно, что сейчас требуется модификация космологических моделей, которые должны включать только эйнштейновские силы (притяжения и отталкивания) и согласовываться с наблюдениями. В статье отмечается, что согласно данной модели, ускорение расширения Вселенной должно уменьшаться, а не увеличиваться – в отличие от моделей «тёмной энергии». Приглашаю астрономическую молодёжь в новую тему.

Для читателей «Астровитянки», вышедшей в 2008 году, будет небезынтересно узнать, что космологическая модель, какую моя героиня изложила в своём письме в журнал «Юный астроном», получила через 8 лет строгое научное подтверждение. Вот такая фантастика.






Tags:

217 comments or Leave a comment
Comments
Page 1 of 5
[1] [2] [3] [4] [5]
From: Дмитрий Карпенко Date: July 14th, 2016 03:59 am (UTC) (Link)
Поздравляю с публикацией! Идея красивая. Если ларчик на самом деле открывается так просто, то картина мира перестает быть подозрительно мутной, как в случае с пресловутой темной энергией!
zvony From: zvony Date: July 14th, 2016 04:34 am (UTC) (Link)
А есть какие-то русские журналы или интернетные ресурсы, в которые печатают Ваши или подобные статьи?
(Suspicious comment)
boud From: boud Date: July 14th, 2016 04:39 am (UTC) (Link)
Искренне поздравляю!
livejournal From: livejournal Date: July 14th, 2016 04:45 am (UTC) (Link)

Профукать всю массу Вселенной

User schegloff referenced to your post from Профукать всю массу Вселенной saying: [...] черных дыр, и показали, что в такой системе возникает сильная отталкивающая гравитационная сила... [...]
aikr From: aikr Date: July 14th, 2016 04:48 am (UTC) (Link)
Я правильно понимаю: получается «пульсирующая Вселенная»?
thedeemon From: thedeemon Date: July 14th, 2016 05:21 am (UTC) (Link)
Похоже на единственный отскок. Второй раз она уже так не соберется обратно (слишком быстро разлетается).
moisav From: moisav Date: July 14th, 2016 05:43 am (UTC) (Link)
Поздравляю, очень красиво. Если все так и происходит, одной "темной сущностью" станет меньше. К нам в сентябре на конференцию должен приехать Pavel Kroupa - поспрашиваю, ему такие работы как бальзам на душу :)

А с модерацией в arXive, действительно все грустнее и грустнее. То статьи по своему странному разумению из раздела в раздел перекладывают, то еще что-то подобное. Но задерживать статью, опубликованную в MNRAS, где уже и doi есть и все такое - это уже за гранью здравого смысла.
don_beaver From: don_beaver Date: July 15th, 2016 02:39 am (UTC) (Link)
Спасибо! Крупе должно понравиться. А модерация статей, которые не нравятся, показывают общий кризис некоторых областей теорфизики, которые отгораживаются и от экспериментов, и от критики.
(Deleted comment)
livejournal From: livejournal Date: July 14th, 2016 05:46 am (UTC) (Link)

перепост: В теории Эйнштейна нашлась антигравитация

User moisav referenced to your post from перепост: В теории Эйнштейна нашлась антигравитация saying: [...] - это за гранью здравого смысла. Оригинал взят у в В теории Эйнштейна нашлась антигравитация [...]
alien3 From: alien3 Date: July 14th, 2016 05:49 am (UTC) (Link)
Николай, я вас поздравляю с такой важной статьёй.
Конечно, гипотезу проверит время и здесь важна оценка и работа профессионалов.
Но вам я желаю успехов.
vladimir_krm From: vladimir_krm Date: July 14th, 2016 05:57 am (UTC) (Link)
Поздравляю, Николай Николаевич!
Действительно, "Астровитянка" сразу вспомнилась.
Интересная у Вас работа. Желаю дальнейших успехов! И пусть оппоненты завидуют :)
ЗЫ. Ещё бы "летающую табуретку" изобрести...
livejournal From: livejournal Date: July 14th, 2016 05:59 am (UTC) (Link)

В теории Эйнштейна нашлась антигравитация

User vladimir_krm referenced to your post from В теории Эйнштейна нашлась антигравитация saying: [...] Оригинал взят у в В теории Эйнштейна нашлась антигравитация [...]
livejournal From: livejournal Date: July 14th, 2016 06:12 am (UTC) (Link)

В теории Эйнштейна нашлась антигравитация

User antipin_sl referenced to your post from В теории Эйнштейна нашлась антигравитация saying: [...] нал взят у в В теории Эйнштейна нашлась антигравитация [...]
From: asug Date: July 14th, 2016 06:23 am (UTC) (Link)
Если я правильно понял ваше изложение, в этой версии расширение уменьшается со временем. Но ведь наблюдаемые данные говорят об ускорении расширения вселенной, и из сути ТЭ следует что чем дальше оно быстрее.
maratmus From: maratmus Date: July 14th, 2016 07:51 am (UTC) (Link)
Уменьшается третья производная координаты, то есть увеличение ускорения.
Судя по гипотезе Н.Н. мы всё ещё находимся на конусе, но на его склоне, где ускорение всё ещё положительное, но уже не такое сильное.

Мне больше интересно другое - можно ли объяснить наблюдаемые события вроде эпохи реионизации, образования сначала звёзд, потом галактик, температуры реликтового излучения?
Я совсем не спец в этом, мне просто интересно - а масштабы baryonic acoustic oscillations в такой Вселенной будут такими же, как те, что мы наблюдаем сейчас? Ведь плотность вещества, а значи, и скорость звука там будет совсем другой.

Все эти данные получены более-менее независимыми наблюдениями и не придётся ли переписывать их всех, чтобы ввести новый член в уравнение гравитации?

Но опять же - это не критика, а просто первые вопросы, приходящие после прочтения абстракта.

Edited at 2016-07-14 07:57 am (UTC)
schegloff From: schegloff Date: July 14th, 2016 06:25 am (UTC) (Link)
Поясните вкратце, почему излучение гравитационных волн вызывает дефицит массы. Разве они не уносят с собой эти 5%? Или имеется в виду дефицит массы в конкретной точке пространства, и "размазывание" массы по вселенной и вызывает "антигравитационный" эффект? За счет притягивания к летящей куда подальше со световой скоростью массе гравитационных волн?
don_beaver From: don_beaver Date: July 14th, 2016 11:55 am (UTC) (Link)
Дефицит гравитационной массы. Потому что так считал Эйнштейн. Кто я, чтобы с ним, с автором ОТО, спорить?
From: (Anonymous) Date: July 14th, 2016 07:45 am (UTC) (Link)

Поздравляю!

Вкусно звучит - отскок вселенной. Поздравляю!

P.S. А Никки еще когда говорила - нет никакой темной материи, а все черные дыры сольются :-)
plen_optician From: plen_optician Date: July 14th, 2016 07:54 am (UTC) (Link)
Читаем список литературы... Опа! Где ссылка на "Астровитянку"? :-)
don_beaver From: don_beaver Date: July 14th, 2016 11:54 am (UTC) (Link)
Мой соавтор бы выбросил :( !
217 comments or Leave a comment
Page 1 of 5
[1] [2] [3] [4] [5]