Статья: Темная энергия – следствие неправильной модели распространения света

Данные, характеризующие распространение света на большие расстояния, для второго варианта представлены в табл. 2.

Таблица 2. Параметры распространения света при его движении по спирали

Коэффициент увеличения длительности сигнала и коэффициент уменьшения светимости в табл. 2 обозначены K_TS и K_SS соответственно, чтобы избежать путаницы с подобными коэффициентами, характеризующими линейное распространение света. Остальные обозначения те же, что и в табл. 1.

Увеличение длительности сигнала в точке приема относительно точки отправления и, соответственно, снижение светимости сверхновых при z = 0. 5 и z = 1.0 представленные в табл. 2, практически не отличаются от результатов для линейного распространения света (табл. 1).

Из экстраполяции длины волны реликтового излучения в эпоху рекомбинации следует, что как и в случае линейного распространения света, радиусу поверхности последнего рассеяния, составляет ~ 0,001 от времени существования Вселенной или ~14000000 лет.

Имеются и существенные отличия от варианта прямолинейного распространения света. Так как центр (t = 0.0) является асимптотой кривых L и R, это означает, что любая из этих кривых может пересекать один и тот же временной вектор несколько раз. Это, в свою очередь, означает, что существует принципиальная возможность одновременного наблюдения одного и того же объекта в разные моменты его существования и даже с противоположных направлений. Конечно, эти наблюдения будут соответствовать разным временам существования Вселенной и, следовательно разным значениям z для одного и того же объекта.

Кроме того, для наблюдателя, расположенного, например, в точке B, должны существовать две особые точки, которые находятся на пересечениях кривых L и R. Излучение от объекта, расположенного в особой точке A (угол = ; z ~22) (рис. 2), может распространяться до точки B в плоскости сечения, как по траектории кривой L, так и по траектории кривой R. Понятно, что существует также множество других траекторий, не лежащих в плоскости сечения, по которым излучение из точки A может попасть в точку B. И, следовательно, объект, расположенный в точке A (рис. 2), должен одновременно наблюдаться со всех направлений и иметь вид протяженного объекта, занимающего весь горизонт. Такое явление может иметь место только в том случае, если объект расположен строго в точке A, а гиперсфера пространства-времени геометрически идеальна.

Более существенным является то, что все объекты, у которых z > 22, являются повторным изображением объектов, у которых z < 22. Это означает, что при оценке массы Вселенной должны учитываться только объекты с z < 22.

Существует еще только одна подобная точка ( = 2; z ~ 532) Наблюдение объектов расположенных в других подобных особых точек ( = 3 и т.д.) невозможно, так как эти точки находятся за пределом поверхности последнего рассеяния (z ~ 1000).

Если на, самом деле, имеет место второй вариант распространения света, то это означает, что масса вещества во Вселенной и ее размеры существенно меньше, чем предполагалось, а сама Вселенная вся доступна наблюдению.

Обсуждение

Наиболее важным из представленного выше является то, что эффект увеличение длительности сигнала в точке приема, по сравнению с точкой отправления, имеет место в любом из рассмотренных вариантов, и это увеличение прекрасно согласуется с известными измерительными данными. Таким образом, в рамках настоящей работы находит объяснение “аномальная светимость” сверхновых типа Ia без привлечения такого понятия, как темная энергия.

И хотя очень хорошие совпадения результатов, представленных в данной статье, и которые следуют из астрономических наблюдений, вряд ли могут быть случайными, эти результаты не отвечают на важный вопрос: каким их рассмотренных вариантов распространяется свет. Подтверждение того или другого варианта позволит по новому взглянуть на параметры нашей Вселенной.

Подтвердить справедливость первого варианта распространения, могло бы прямое измерение уменьшения скорости света, с увеличением пройденного им расстояния. Однако прямое измерение изменения скорости вряд ли возможно в обозримом будущем, как из затруднений, связанных с измерением скорости света в одну сторону^1-3, так и в силу малости коэффициента W на расстояниях, на которых реально проведение измерений. Так, например, расстоянию равному одной световой секунде соответствует угол менее 2*10^-18 радиан. Коэффициент увеличения длительности сигнала K_TL с учетом малости угла , может быть записан K_TL = 1 + . Понятно, что измерение такой малой величины является весьма не простым делом.

Для решения этого вопроса может быть использовано измерение скорости света, исходящего от далеких объектов, у которых z > 0. Меньшее значение скорости света от таких источников по сравнению с известным значением скорости света подтвердило бы справедливость первого варианта с высокой достоверностью.

Измерение скорости света от далеких объектов может быть осуществлено путем наблюдения экранировки этих объектов. При «надвигании» экрана на светящийся объект, последний некоторое время будет наблюдаться на фоне экрана. Время наблюдения объекта на фоне экрана будет зависеть от разницы в скоростях света от далекого источника и отраженного от экрана, а также от расстояния до экрана. Это время, назовем его временем запаздывания t_z, удобно записать в виде:

,

где S - расстояние до экрана; W - коэффициент уменьшения скорости света, указанный в таблице 1; c - известная скорость света.

Для удобства выбора методики измерения, в табл. 1 приведены значения t_z для расстояния в одну световую секунду, при разных значениях z источников света.

В качестве экрана может быть использована одна из планет, или какой-либо другой объект солнечной системы.

Способом доказательства справедливости второго варианта распространения света, могло бы быть наблюдение объектов, который имеют z ~ 22 и которые, следовательно, располагаются вблизи особой точки A (рис. 3).

Каждый из этих объектов, должен наблюдаться с двух противоположных направлений и при этом оба изображения должны обладать близкими световыми характеристиками. Понятно, что чем ближе такой объект будет к точке A, тем меньше будут различаться характеристики изображений, наблюдаемых с одного и другого направления. Особый интерес должны представлять несколько таких объектов, расположенных близко друг к другу. Тогда для отождествления этих объектов, наблюдаемых с противоположных направлений, могут быть использованы не только их световые характеристики, но также и взаимное расположение объектов: зеркальное положение их относительно друг друга. Последнее существенно увеличит достоверность наблюдений.

Представлены два варианта распространения света. В основе этих вариантов лежит модель, в которой пространство-время является физической средой и это пространство-время четырехмерно, изотропно, имеет евклидову метрику. Модель не имеет внутренних противоречий и согласуется с имеющимися измерительными данными.

В рамках предложенной модели становится понятным, почему в пространство-время, которое является физической среде, скорость света не складывается ни с каким другим движением.

Оба варианта при z < 2 близки друг к другу по характеристикам распространения света, адекватно отражают наблюдательные данные, в том числе и зависимости светимости сверхновых Ia от z, и при этом не требуют введения такого дополнительного понятия, как темная энергия. Сходство двух рассмотренных вариантов указывает на то, что реально свет распространяется именно в 4-пространстве-времени и причиной аномальной светимости объектов является неколлинеарность векторов времени и расширение Вселенной вдоль временной координаты.

При z > 2 характеристики распространения света рассмотренных вариантов сильно отличаются друг от друга.

Из варианта, предполагающего линейное распространение света в четырехмерном пространстве-времени, следует, что большая часть барионной материи во Вселенной принципиально не наблюдаема, а скорость света от далеких источников может быть существенно меньше известной величины “c”.

Из варианта предполагающего распространение света в узком 4-х мерном шаровом слое расширяющейся Вселенной следует, что масса вещества во Вселенной и ее размеры существенно меньше, чем предполагалось, а сама Вселенная вся доступна наблюдению.

Существенным является то, что каждый из двух представленных вариантов распространения света, имеет свои отличительные особенности, которые могут быть проверены наблюдательным путем. Следовательно, каждый из вариантов может быть идентифицирован или опровергнут.

Список литературы

свет космос астрономический

1. А.А. Тяпкин. Успехи физических наук. 1972, 106, с. 617-659.

2. L. Karlov. Australian journal of physics. 23. 1970, p. 243-253.

3. C. Giannoni. Phil. Sci. 45, 1978, p. 17-46. 100.

4. Б.Б. Кадомцев, Л.В. Келдыш, И.Ю. Кобзарев, Р.З. Сагдеев. Успехи физических наук. 106, 1972, с. 660-662.

5. Д.С. Горбунов, В.А. Рубаков, Введение в теорию ранней Вселенной. Теория горячего Большого взрыва, Изд-во ЛКИ, 2006.

A. Borowiec, W. Godlowski, and M. Szydlowsky, astro-ph/0602526 (2006).

6. И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев, Справочник по математике, М., Изд-во “Наука”, 1981, с. 454-455.

7. Ч. Линевивер, Т. Дэвис, В мире науки, № 7, 2005.