Вигляд - зсув спектральних ліній хімічних елементів в червону (довгохвильову) сторону. - Зрушення спектральних ліній в фіолетову (короткохвильову) сторону називається синім зміщенням.
Червоний зсув може виникнути в наслідок однієї з наступних причин або їх комбінацією:
- гравітаційного червоного зсуву,
- "Старіння світла": взаємодії фотонів з іншими елементарними частинками при русі у всесвіті (наслідок класичної електродинаміки і польовий теорії елементарних частинок),
- ефекту Доплера,
- розширення всесвіту і пов'язане з нею розширення простору (наслідок ОТО).
Червоне зміщення і гравітація [ред]
Гравітаційне червоне зміщення є проявом ефекту зміни частоти електромагнітних хвиль в міру віддалення від масивних об'єктів (зірок, планет). Воно спостерігається як зсув спектральних ліній близьких до масивних тіл джерел в червону область спектра. Світло, що приходить з областей з більш слабким гравітаційним полем, буде відчувати гравітаційне синє зміщення. Гравітаційне червоне зміщення було передбачене А. Ейнштейном при розробці загальної теорії відносності (ЗТВ):
- zG - відносне зміщення спектральних ліній під впливом гравітації,
- і - значення гравітаційного потенціалу в точках спостереження і випромінювання відповідно,
- G - гравітаційна стала Ньютона;
- M - маса гравитирующего тіла,
- c - швидкість світла,
- R - радіальне відстань від центру мас тіла до точки спостереження,
- r - радіальне відстань від центру мас тіла до точки випромінювання.
Для електромагнітних хвиль, випромінюваних на відстані r від центру мас масивного тіла і прийнятих на нескінченності (R = ∞), гравітаційне червоне зміщення приблизно дорівнює:
.
Суттєвих питань до гравітаційного червоного зсуву, в загальному немає. - Тут все по науці.
Червоне зміщення і старіння світла [ред]
Старіння світла (англ. Tired light) - гіпотеза, висунута прихильниками стаціонарного Всесвіту. в якості альтернативного пояснення виявленої залежності червоного зсуву від відстані до об'єкта. Дана гіпотеза не передбачає розширення Всесвіту.
Концепція вперше була запропонована Фріцем Цвіккі в 1929 році, який припустив, що фотони втрачають енергію в зіткненнях з іншими частками простору.
Деякі фізики поквапилися поховати цю гіпотезу, не знаючи реального будови елементарних частинок і справжньої картини їх взаємодій. Але польова теорія елементарних частинок дозволяє по новому поглянути на цю гіпотезу і встановити, як фотони втрачають частину своєї енергії при проходженні через всесвіт. Більш того польова теорія знайшла кандидатів на "темну матерію" і "темних" переносників енергії (замість "темної енергії"). Розглянемо це більш детально.
Фотон-нейтрино взаємодії [ред]
Згідно польовий теорії елементарних частинок електронне нейтрино (як і будь-яка інша елементарна частинка) володіє постійним електричним і магнітним полем і змінним електромагнітним полем. Відповідно до класичної електродинаміки дані електромагнітні поля будуть взаємодіяти з іншими електромагнітними полями, в тому числі і з електромагнітним полем фотона. Таким чином, проходження фотона через електронне нейтрино (викидається в гігантських кількостях зірками) або його молекулярне з'єднання (νe2) не опиниться для останнього не поміченим - нехай це буде дуже слабка зміна або зменшення енергії фотона. але воно буде. І чим більше фотон зустріне на своєму шляху електронних нейтрино або їх молекулярних сполук - тим більше енергії він втратить і відповідно сильніше буде червоний зсув.
Одна справа, коли фотон летить паралельно з електронним нейтрино (рухається з близько світловою швидкістю) одним курсом, коли вони були обидва випроменені сонцем і зовсім інша справа, коли фотон стикається з почилих електронним нейтрино. зі зв'язаним станом з двох електронних нейтрино (νe2), або з електронним нейтрино, випущені іншою зіркою (рухається в іншому напрямку). Втрачається фотоном енергія від взаємодії з електронним нейтрино залежить від орієнтації спина електронного нейтрино. траєкторії по якій фотон проходить через електронне нейтрино, а також від енергії самого фотона. Це не просто порахувати, але можна виміряти за допомогою космічних апаратів і лазерів.
Необхідно відзначити, що дана взаємодія не відповідає стандартній моделі. оскільки остання наділяє беруть участь в ньому елементарні частинки різними типами фундаментальних взаємодій:
Тому і робиться висновок про розбігання галактик на односторонньому тлумаченні червоного зсуву на користь ефекту Доплера. - На противагу цьому польова теорія елементарних частинок встановила про наявність електромагнітних полів у всіх елементарних частинок. в тому числі і у такий невловимою елементарної частинки як у електронного нейтрино. Отже, фотон і електронне нейтрино володіючи загальними електромагнітними взаємодіями. згідно з класичною електродинаміки повинні взаємодіяти один з одним і у гіпотези "старіння світла" з'являється союзник - польова теорія елементарних частинок. І якщо відкинути стандартну модель помилковість, якої вже доведена, то це автоматично скидає і "теорію Великого вибуху" до рівня простої гіпотези, суперечить законам природи.
Кількість нейтрино у Всесвіті і вік Всесвіту [ред]
Тепер спробуємо оцінити, скільки по Всесвіту "гуляє" нейтрино.
Відповідно до сучасних експериментальними даними наше сонце щомиті випускає близько 2 × 10 38 нейтрино (в основному електронних). За допомогою польової теорії елементарних частинок і експериментального значення верхньої межі маси спокою електронного нейтрино можна визначити його мінімальний обсяг як 10 -20 м 3. Перемноживши дві цифри, ми зможемо оцінити мінімальний обсяг всіх нейтрино. випускаються нашим сонцем за 1 секунду як 2 × 10 18 м 3. Вийшов куб з розміром грані більше 1200 км. І це в кожну секунду роботи нашого сонця. А якщо помножити на передбачуваний час горіння нашого сонця 4,57 × 10 9 × 365 × 24 × 60 × 60 = 1,38 × 10 16 сек ми отримаємо 2,76 × 10 54 нейтрино і обсяг 2,76 × 10 34 м 3 . Для порівняння обсяг простору займаний нашою сонячною системою (розрахований по радіусу орбіти Плутона) 9 × 10 38 м 3. Як бачимо це зіставні величини. Якщо обчислити середню кількість нейтрино щомиті випускаються зірками а потім помножити на число зірок в галактиці (в нашій це 10 11), число видимих галактик і на передбачуваний вік Всесвіту (12,07 × 10 9 років) ми отримаємо фактор впливу не тільки на енергію фотонів при їх русі по всесвіту але і на самі галактики а також і на Всесвіт в цілому. А ігнорувати вплив нейтрино на мега світ як це намагалася робити стандартна модель не можна.
Але виникає ще одне питання: а з чого випливає, що вік Всесвіту дорівнює саме 12,07 × 10 9 років. Адже вік найстаріших кульових скупчень зірок дозволяє оцінити вік Всесвіту вказує що вік Всесвіту більше, ніж 12,07 × 10 9 років. А визначення віку Всесвіту по червоному зсуву (13,7 × 10 9 років) взагалі не можна вважати достовірним, оскільки при цьому ігнорувалися фотон-нейтрино взаємодії. Але якщо якась частина червоного зсуву обумовлена цими взаємодіями, то вік всесвіту автоматично збільшується. А це веде в свою чергу до збільшення числа нейтрино у Всесвіті і як наслідок до збільшення частини червоного зсуву викликаної фотон-нейтрино взаємодіями. А значить, вік всесвіту доведеться знову рухати і знову і.
Взаємодії нейтрино [ред]
Згідно з експериментальними даними електронні нейтрино залишають сонце з релятивістськими швидкостями (і відповідно енергіями). А таке електронне нейтрино. якщо воно ні з ким не зіткнеться, з легкістю подолає гравітаційне поле і вийде за межі галактики. Але ймовірність зіткнення з електронним нейтрино від інших зірок (і зірок інших галактик) або молекулярними сполуками електронних нейтрино досить висока. Такі зіткнення можуть відбутися як всередині галактики, так і за її межами.
При зіткненні електронних нейтрино вони перейдуть в порушені стану. Потім з цих станів відбудеться перехід в стан з меншою енергією і випусканням фотонів або народженням нейтрино-антинейтрино або електрон-позитронного пар, якщо на це було досить енергії. І створюється ілюзія освіти з нічого пар частинка-античастинка, а також виникнення електромагнітного випромінювання, яке може бути приписано "реліктовому".
При зіткнення електронного нейтрино з його молекулярною з'єднанням (νe2), відбудеться розбиття молекулярного з'єднання на окремі частки. Потім після того, як електронне нейтрино втратить свою кінетичну енергію, воно може злитися з іншим таким-же електронним нейтрино і утворити з ним пов'язане молекулярне стан (νe2) з випусканням електромагнітного випромінювання у вигляді основної компоненти фонового космічного випромінювання, помилково приписуваного основний компонент реліктового випромінювання.
Автомобілі, що зіткнулися електронні нейтрино. після їх злиття в пов'язане молекулярне з'єднання (νe2), будуть поповнювати собою невидиму масу у Всесвіті - темну матерію (хоча можливо у "темної" матерії є і інші компоненти, крім електронних нейтрино). Крім того можливі анігіляції пар нейтрино-антинейтрино з випусканням електромагнітного випромінювання.
Червоне зміщення і ефект Доплера [ред]
Параметр зсуву визначається як:
.
де λ і λ0 - значення довжини хвилі в точках спостереження і випускання випромінювання відповідно.
Доплеровське зміщення довжини хвилі в спектрі джерела, що рухається з променевої швидкістю і повною швидкістю, так само:
.
При русі до джерела випромінювання довжина хвилі буде зменшуватися, а при русі від джерела випромінювання довжина хвилі буде збільшуватися, і буде спостерігатися червоне зміщення.
Виходячи з спостереження червоного зсуву в спектрах галактик і ефекту Доплера робиться висновок, що всі галактики розбігаються і отже Всесвіт розширюється.
Ніяких прямих доказів того, що галактики розбігаються, у фізиці зараз немає. Ніхто не вимірював безпосередньо відстані до галактик і не виявив, що за деякий інтервал часу вони виросли. Таким чином, факт розбігання галактик фізикою зараз не встановлено. Це всього тільки не доведені припущення, засновані на наявності червоного зміщення в спектрах галактик і тлумаченні його на користь ефекту Доплера. Таким чином "теорія Великого вибуху" продовжує залишатися недоведеною гіпотезою, суперечить законам природи.
Червоне зміщення і розширення Всесвіту [ред]
Червоний зсув, викликаний ефектом Доплера, якщо воно має місце в природі, має викликати розширення космічного простору в масштабах всього Всесвіту. Вважається, що таке розширення Всесвіту має бути майже однорідним і ізотропним (розширення відбувається майже рівномірно в кожній точці Всесвіту).
Стверджується, що експериментально розширення Всесвіту спостерігається у вигляді виконання закону Хаббла. Передбачається, що початком розширення Всесвіту є так званий "Великий вибух". Теоретично явище було передбачене і обгрунтовано А. Фрідманом на ранньому етапі розробки загальною теорією відносності.
Виникає питання: якщо Всесвіт, як передбачається, розширюється, то збільшуються і лінійні розміри всередині нашої сонячної системи. Отже, збільшується і довжина еталона довжини - 1 метра. Звідси ми отримуємо неможливість визначення розширення Всесвіту - число метрів від нас до віддаленої галактики буде залишатися незмінним. Число метрів буде змінюватися, відповідно до законів механіки і буде залежати від напрямку і реальної величини лінійної швидкості галактики (щодо нашої планети - "центру світобудови") - що не пов'язано зі передбачуваним розширенням Всесвіту.
Таким чином наявність розширення Всесвіту фізикою доведено - це всього-лише одна з гіпотез пояснюють червоне зміщення.
Підсумок [ред]
Гіпотеза Великого вибуху, як і раніше залишається недоведеним припущенням (або просто кажучи - є казкою), а ідея Стаціонарної Всесвіту потребує подальшого дослідження. Яка теорія виникне потім - час покаже.
Всесвіт не так порожня, як здається. У ній йдуть процеси перетворення і перенесення енергії (в тому числі і тими ж нейтрино - не бачимо переносниками енергії) і фізики належить зрозуміти, описати і пояснити все це, а не вигадувати всякі правдоподібні математичні казки.
Зараз фізика не може однозначно сказати, який реальний вік Всесвіту і чи можна його якось виміряти. - Але тепер зовсім ясно, що 13,7 млрд. Років тому всесвіт була, в ній були галактики з зірками, у зірок були планети, на частині планет було життя, на деяких розумна і тоді мислячі істоти теж задавалися питанням який реальний вік Всесвіту і також не могли дати точної відповіді, оскільки за тим терміном, який проглядався в минуле, Всесвіт вже була і в ній теж були галактики і.
Володимир Горуновіч ([1] і [2]) / Vladimir Gorunovich [3]
Див. Також [ред]
- Горуновіч В.А. Роль нейтрино в червоному зміщенні і в мікрохвильовому фоновому космічному випромінюванні: [4]