СЕЛФ

38

С.Б. Каравашкин и О.Н. Каравашкина

3. Проблемы описания метагалактического красного смещения на основе эффекта Допплера

В результате проведенного анализа мы показали, что если опираться на концепцию допплеровского смещения, то однозначно устанавливается связь между законом Хаббла (1) и зависимостью (3) скорости разбегания галактик от некоторого центра предполагаемого большого взрыва. При этом дополнительный учет ненулевой скорости в точке первовзрыва позволяет учесть анизотропию красного смещения, но при этом существенно изменяет закон Хаббла.

Несложно доказать, что именно в установленной связи закономерностей заключена основная, непреодолимая с физической точки зрения, проблема описания на основе эффекта Допплера.

Чтобы понять это, запишем еще раз первое из выражений системы (3):

Поскольку в системе отсчета Метагалактики наблюдатель A  (без учёта пекулиарных скоростей) движется прямолинейно от центра O  (рис. 2), то

Подставляя (35) в (34), получим

Решением дифференциального уравнения (36) является

где r_A0  - некоторое положение наблюдателя в момент t₀ ;  t   - интервал времени, отсчитываемый от t₀ . Из (37) мы видим, что расстояние от точки первовзрыва растет по экспоненциальному закону. Это отчетливо проявляется, если мы воспользуемся не выражением (34), а выражением (26), учитывающим наличие скорости v₀  в точке O . При этом дифференциальное уравнение примет вид

Решение этого уравнения имеет вид

Если при этом придерживаться идеи первовзрыва и положить r_A = 0 при t = 0 , то

Подставляя в (40) реальные оценочные значения параметров  H₀ = 60 км/с.Мпс;

v₀ = 300  км/с и r_A = 10,8  Мпс для нашей Галактики, получим значение времени с начала расширения Метагалактики, равное

что не соответствует результатам других исследований временных процессов во вселенной. "Массивные звезды развиваются за несколько млн. лет, звезды типа Солнца за 7-8 млрд. лет, а красные карлики за  10¹⁰ - 10¹¹  лет" [10, с. 489].

Но главная проблема которая возникает в связи с формулой (41) обусловлена тем, что в соответствии с нею, возраст звездных систем должен был бы впрямую зависеть от расстояния от центра  O , поскольку T₀   линейно зависит от r_A  , и чем больше r_A , тем больше T₀. Таким образом, наблюдая звездные системы от предполагаемого центра метагалактики к периферии, астрономы имели бы возможность наблюдать хронологическое развитие звездной материи, поскольку согласно (41), периферийные галактики должны были бы образоваться значительно ранее нашей Галактики и удаляться от центра первовзрыва с возрастающим во времени ускорением. Это опять-таки не соответствует наблюдаемым данным. Расположение красных карликов не ограничено периферией, а молодых галактик ближней областью метагалактики. Но главное, зависимость возраста звездных систем от расстояний противоречит самой гипотезе взрыва, поскольку свидетельствует о неодновременности образования звездной материи. Согласно формуле (41) все галактики, которые имеют расстояние меньше 10, 8 Мпс, должны быть моложе нашей Галактики и тем в большей степени, чем меньше их расстояние от области предполагаемого большого взрыва. Таким образом, связывая закон Хаббла с эффектом Допплера, мы с одной стороны сразу устанавливаем наличие некоторого центра разбегания галактик, но с другой стороны предполагаем, что в этом центре постоянно происходит образование вещества. В обратном случае мы имели бы некоторую достаточно обширную область метагалактики, свободную от вещества, поскольку за время с начала разбегания галактик всё вещество давно покинуло бы эту область. Но наличие подобной области также не наблюдается. Галактики распределены более или менее равномерно в метагалактике. Конечно, можно было бы предположить, что часть галактик не покинула до сих пор область первовзрыва, но тогда для этой очень большой совокупности галактик не выполнялся бы закон Хаббла, поскольку они не должны иметь направленной скорости. Скорее всего, в этом случае мы могли бы говорить о законе Хаббла только для периферийных галактик, в то время, как красное смещение наиболее часто исследуется в ближней и в средней области метагалактики.

Если же согласиться с фактом постоянного во времени, а не одноразового образования вещества в области большого взрыва, то подобный крупномасштабный процесс выделял бы эту область на небесной сфере, чего, опять-таки, не наблюдается.

Из выражения (40) вытекает ещё одно существенное противоречие, связанное с ростом ускорения галактик к периферии метагалактики. Действительно, непосредственно из (40) следует:

Это также противоречит физическим представлениям, поскольку гравитационная система столь большого масштаба обязательно должна была бы обладать тормозящей силой взаимного гравитационного воздействия совокупной массы Метагалактики. Тем более, если в центре Метагалактики, как было указано выше, постоянно происходило бы образование новой звездной материи.

Выявленные противоречия показывают, что, несмотря на внешнюю самосогласованность математических выкладок, вытекающие следствия не соответствуют совокупности наблюдаемых явлений и физике процессов во вселенной. Это не позволяет использовать эффект Допплера в качестве основы моделирования метагалактического красного смещения.

В связи с данным выводом снова поднимается вопрос о возможности непротиворечивого описания метагалактического красного смещения с использованием предпосылки о трансформации длины волны электромагнитного излучения в пространстве.