СЕЛФ

32

С.Б. Каравашкин и О.Н. Каравашкина

О природе метагалактического красного смещения

С.Б. Каравашкин, О.Н. Каравашкина

Украина, 61140, Харьков, проспект Гагарина, 38, кв.187

Тел.: (057) 7370624

e-mail: selftrans@yandex.ru   , selflab@mail.ru

Реферат

Статья посвящена углублённому феноменологическому и матфизическому анализу существующих трактовок закона Хаббла и на их основе поиску самосогласованного непротиворечивого обоснования механизма метагалактического красного смещения.

В ходе анализа установлено, что предположение о допплеровской природе красного смещения приводит к появлению прямой зависимости между законом Хаббла и возрастающими скоростями и ускорениями источника и наблюдателя от некоторого центра метагалактики, в котором непрерывно должна рождаться материальная субстанция. Это выделяло бы данную область метагалактики, что не наблюдается. Кроме того, возрастающее к периферии ускорение разбегания галактик противоречит природе расширения гравитирующей массы столь больших размеров.

Альтернативная теория старения квантов также не может обеспечить необходимую строгость обоснования красного смещения, поскольку, с одной стороны, противоречит постулатам фотонной гипотезы, а, с другой стороны, не способна обосновать непротиворечивый механизм старения. Предложенный Ацюковским механизм старения, обусловленный вязкостью пространства, не обеспечивает зависимости смещения частоты света с увеличением расстояния от источника.

В ходе дополнительного анализа свойств межзвёздной среды нами были выявлены необходимые и достаточные условия возбуждения спонтанной радиолюминесценции на метастабильном уровне атома водорода, обеспечивающей люминесценцию в диапазоне длин волн 21 см и "транзит" возбуждающего излучения с уменьшением его частоты. Тем самым нами обоснован механизм перманентного пространственного преобразования потока высокочастотного излучения в рассеянную тепловую энергию межзвездного газа. Причём выявленный механизм в полной мере соответствует закономерностям красного смещения при распространении света в межзвёздной среде, с учётом анизотропии в ближней к наблюдателю области. Последнее обусловлено неоднородностью межзвёздного газа и слабым усреднением коэффициента частотного сдвига в ближних к наблюдателю областях метагалактики.

На основе выявленного нами механизма спонтанной радиолюминесценции, в статье рассмотрена зависимость убывания частоты света с расстоянием, имеющая экспоненциальный характер, что полностью соответствует закону Слайфера - Хаббла как в линейной, так и в его наиболее общей известной нелинейной форме с квадратичной поправкой.

Одним из важных следствий представленной физической трактовки является доказательство изотропности процессов в метагалактике и равенства условий протекания физических процессов во времени для всех галактических структур метагалактики.

Ключевые слова: метагалактическое красное смещение, эффект Допплера, старение квантов, спонтанная люминесценция, оптические свойства межзвездной среды

1. Введение

Рассматривая в предыдущих работах [1] - [4] закономерности распространения электромагнитной волны в пространстве, мы, как правило, не уделяли внимания ее взаимодействию с веществом и всегда предполагали идеальные условия однородного материального пространства без зарядов и токов. Но подобные условия могут быть с некоторой степенью точности реализованы только в некоторой локальной области, выходя за которую, мы сталкиваемся с рядом интересных эффектов больших пространств, к которому, в частности, относится и явление красного смещения. "Оно было открыто к 1914 г. (по спектрам небольшого количества объектов) Слайфером, установившим численное преобладание наблюдаемых галактик, обнаруживающих красное смещение, над галактиками, в спектрах которых линии смещены в сторону фиолетового конца. В 1923 г. на более обширном материале, показавшем наличие почти исключительно красных смещений, Хаббл [5] установил приближенную линейную зависимость их величины от расстояния" [6, с. 494]. Хаббл "вывел зависимость "смещения" от расстояния до объекта:

где H₀ = 3*10 ^{- 18} c ^{- 1}  (постоянная Хаббла)" [7, с. 40].

Основной особенностью "красного смещения" является то, что "частоты всех линий спектра, в пределах точности измерений, изменены в одном и том же отношении:   /  или   z = /  не зависит от  или . Поэтому величины красного смещения можно измерять одной величиной . Часто величину красного смещения измеряют скоростями v, производящими продольный эффект Допплера, равный наблюдаемому красному смещению. При этом обычно пользуются нерелятивистской формулой:

так что "скорость v может быть сколь угодно большой. Наибольшее измерение к 1961 г. z = 0,461" [8, с. 511].