Тележко Г.М.
ПОДХОД К ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ ТЕЛЕСКОПА JWST, НЕ СООТВЕТСТВУЮЩИХ СТАНДАРТНОЙ КОСМОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ *
Аннотация:
в работе показано, что наблюдательные данные телескопа James Webb Space Telescope (JWST) об удалённых космических объектах, не соответствующие предполагаемому возрасту Вселенной около 14 миллиардов лет в стандартной космологической модели, объяснимы с помощью теории гравитации на основе модификации специальной теории относительности (СТО), в которой преобразования 4-мерного поворота (преобразования Лоренца) дополнены: а) преобразованиями 4-мерного несобственного вращения, сопоставляющими каждой частице множество из четырех состояний, различающихся знаками электрического и гравитационного зарядов и момента вращения, и б) масштабным преобразованием, описывающим зависимость инерции от суммарного гравитационного потенциала, создаваемого телами Вселенной.
Ключевые слова:
телескоп Джеймс Уэбб, стандартная космологическая модель, Большой взрыв, теория гравитации, масштабное преобразование, псевдо-тахионные состояния, гравитационный парадокс
DOI 10.24412/2712-8849-2024-574-1379-1388
Введение. Снимки телескопа JWST показали, что сверхдальние галактики имеют особенности, требующие более длительной эволюции, чем их возраст в теории Большого взрыва. Например, снимки галактики GN-z11 показали наличие массивной чёрной дыры в её центре, которая, по существующим представлениям, не могла набрать свою массу за время, прошедшее с Большого взрыва [1]. Встречаются сообщения о наличии в спектрах удалённых галактик линий тяжёлых элементов, которые не могли успеть образоваться из водорода в цепочке термоядерных реакций и т.д.В предлагаемой статье для исключения привязки описания эволюции Вселенной к какой-либо конкретной стартовой точке предлагается модификация теории тяготения, которая позволяет вернуться к представлению о Вселенной как бесконечно протяжённой и бесконечно эволюционирующей. Теория соответствует классическим требованиям к теории гравитации и удовлетворяет принципу Маха.Модифицированная теория гравитации. В статье в качестве основы для космологии без теории Большого взрыва предлагается модифицированная теория тяготения на основе специальной теории относительности (СТО), в которой преобразования 4-мерного поворота волновых функций частиц (преобразования Лоренца) дополнены масштабным преобразованием и преобразованием отражения. Идея построения такой теории обсуждалась в [2].Опишем кратко эту модификацию в пределе слабого поля в евклидовой системе координат с мнимой временной осью x0 ? ict, где c – скорость света, что позволит унифицировать индексы компонентов тензоров. Масштабное преобразование выбрано так, чтобы приближение частицы к тяготеющим телам сопровождалось возрастанием её инерции, в соответствии с принципом Маха, чего нет в общей теории относительности (ОТО), а её полная энергия убывала, в соответствии с классическими представлениями. Преобразование отражения описывает гравитационные свойства античастиц. В частном случае статического поля имеем:?=, ?=?1, =1, 2, 3 (1)где: H – масштабный коэффициент, имеющий смысл модуля суммарного ньютонова потенциала Вселенной в некоторой точке, нормированного на квадрат скорости света, в начале отсчёта принимается калибровка H = 1 и скорость света принимается равной c,ki – волновой 4-вектор частицы, находящейся в статическом потенциале H, с точки зрения наблюдателя, находящегося в H = 1,k'i – волновой 4-вектор той же частицы, с точки зрения локального наблюдателя, находящегося в потенциале H,(' и ( – соответствующие частоты волновой функции частицы.При H > 1 ? < ?', то есть гравитационное красное смещение и уменьшение энергии с увеличением модуля потенциала в этой модификации теории учтены.Для удалённой скорости света (при локальной, по определению, равной c) получим:?===?2=?2 (2)Из удалённой области с единичным масштабным множителем локальная скорость света в области с H > 1 кажется меньшей. Из (1), с учётом инвариантности фазы, следуют преобразования координат:?=?1, ?=, =1, 2, 3 (3)Введя обозначения k0 ? () и x0 ? ic(H)t, получим преобразования в виде:?=?1, =0,1, 2, 3, (4)?=, =0, 1, 2, 3. (5)В новых координатах масштабный множитель вводится единообразно для всех проекций каждого из 4-векторов.Зависимость скорости света от модуля потенциала приводит к задержке радиолокационного сигнала на пути "туда и обратно" при локации с Земли более близких к Солнцу планет:?=2()?=22?1?4, (6)где: с(Н) - наблюдаемая с Земли скорость радиолокационного импульса, с(Н) = c/H2,H2 ( (1+?)2 ( 1+2? – квадрат суммы фонового гравитационного потенциала в начале отсчёта (всегда нормированного) и ньютоновой добавки от Солнца ? = ?M/(R(l)c2) <<1, ? - гравитационная постоянная, M - масса Солнца, R(l) - расстояние от точки траектории сигнала до центра Солнца,dl - элемент траектории в единицах начала отсчёта системы наблюдателя, находящегося на Земле.Значения задержки (6) при локации Меркурия и Венеры совпадают с экспериментально измеренными, детали расчёта можно посмотреть, например в [3].Лоренц-ковариантное уравнение движения частицы в гравитационном поле:=, (7)где:Pi – 4-импульс частицы,? – собственное время частицы,Wj – 4-скорость частицы,gm – 4-вектор гравитационного заряда частицы, связанный с её волновым 4-вектором: g0 = ? ? hk0, g? = hk?, где ? – частота волновой функции частицы, k0 – времениподобная проекция волнового 4-вектора, k? – проекции волнового 3-вектора частицы, h – постоянная Планка,Hij – 4-потенциал гравитационного поля. Можно отметить наиболее характерные частные случаи уравнения (7).В частном случае статического поля сферически симметричного тела с массой M и частицы с собственной массой m, покоящейся в начальный момент времени, где Hij(r) =–1+2, ki = (, 0, 0, 0), Wj = (ic, 0, 0, 0), h? = mc2, из (7) получим:=?0?00==00==?200==?12 (8)или, для 3-ускорения:=1=1=?12 (9)что соответствует и по модулю, и по знаку (в направлении на центр тяготеющего тела) ньютоновой силе тяготения. Теория в нерелятивистском приближении соответствует теории Ньютона.В частном случае касательного движения релятивистской частицы вблизи не вращающегося сферически симметричного источника статического поля имеем:=1?22,0,21?222,0,?= 21?222,1=000122221==?0+221+121=?1?2221+22212 (10)или, для 3-ускорения:=11=111?222=?1+2222 (11)что при v2 ? c приводит к удвоению отклонения по сравнению с классическими предсказаниями. Теория соответствует требованию предсказания удвоенного отклонения фотонов в поле Солнца, причём тот же результат получается при представлении света в виде плоской волны, фазовая скорость которой равна c/H2 [3].Из (7) также следуют формулы для сил инерции в неинерциальных системах отсчёта, включая центробежную и кориолисову силы [4]. Эти силы подобны электромагнитным, вызываемым 4-координатной зависимостью векторного потенциала электромагнитного поля.Гравитация антиматерии. В [5] при рассмотрении физического смысла неравенства v > c в преобразованиях Лоренца с учётом постулата о равноправии всех инерциальных систем отсчёта, включая "псевдо-тахионные", был получен вывод о наличии у любой частицы с собственной массой m(l), зарядом q(l) и моментом вращения Jyz(l) четырёх состояний (таблица 1, состояния пронумерованы параметром l).Таблица 1. Таблица состояний.Частица в состояниях l = 2, 3 имеет знак отношения q/m, противоположный знаку этого отношения в состояниях l = 1, 4, а в различных состояниях с одним и тем же знаком отношения q/m наблюдается с противоположными по знаку моментами вращения J. Электрону в состоянии l = 2 соответствует частица с массой, равной массе электрона, и с положительным электрическим зарядом – позитрон Дирака. Между ними возникают силы электростатического и гравитационного притяжения. Это справедливо и для других заряжённых частиц в состояниях l = 1, 2. Для нейтральных частиц, в силу отсутствия электромагнитного взаимодействия, это справедливо только для взаимодействия гравитационного. Нейтрино в состоянии l = 2 соответствует частица с массой, равной массе нейтрино, и с антипараллельным спином. Частицы в состоянии l = 2 – классические античастицы – падают на вещество так же, как и собственно частицы в состоянии l = 1.Уравнение движения (7) инвариантно по отношению к одновременной инверсии знаков заряда gm ~ m и потенциала Hij, то есть к тотальной замене во Вселенной частиц в состояниях l = 1, 2 на частицы в состояниях l = 3, 4. Это означает, что гравитационные явления в областях преобладания отрицательных и положительных гравитационных масс идентичны друг другу.Таким образом, при преобладании в суммарном гравитационном потенциале вкладов какого-либо знака в области с преобладанием частиц в состояниях l = 1, 2 будут формироваться и аккумулироваться электрически нейтральные группы частиц с положительными гравитационными массами, а в области с преобладанием частиц в состояниях l = 3, 4 – электрически нейтральные группы частиц с отрицательными гравитационными массами.Скопления галактик l = 1, 2 и скопления галактик l = 3, 4, притягивая к себе подобные им объекты, сепарируются друг от друга, что производит гравитационную поляризацию Вселенной. Наблюдаемая асимметрия в количествах вещества l = 1 и антивещества l = 2 в ближайшем вселенском окружении является чисто случайной и ожидается её асимптотическое исчезновение при усреднении по возрастающему количеству кластеров с преобладанием состояний с l = 1, 2.Аналогичную асимметрию и её асимптотическое исчезновение следует ожидать и для кластеров с преобладанием состояний l = 3, 4. Благодаря гравитационной сортировке материи и антиматерии, структура Вселенной постепенно укрупняется от весьма удалённого в прошлое во времени прото-состояния в виде относительно равномерной смеси частиц и античастиц до сети сверхскоплений галактик и антигалактик (результаты грубого компьютерного моделирования этого процесса приведены на рисунках в [3]). Противоположность знаков гравитационных зарядов частиц и античастиц устраняет возражение против однородной и бесконечно протяжённой Вселенной со стороны так называемого "гравитационного парадокса" Неймана-Зеелигера. Знакопеременность соизмеримых вкладов кластеров l = 1, 2 и кластеров l = 3, 4 обеспечивает сходимость суммарного ньютонова гравитационного потенциала в любой области Вселенной. Заключение. В предложенной теории тяготения на основе модификации СТО преобразования Лоренца оказываются частным случаем преобразований координат, связывающих системы отсчёта, находящиеся в гравитационно эквипотенциальных областях с разными гравитационными потенциалами, причём нормированный на c2 потенциал одной из них принимается равным –?ij (?ij – диагональный единичный тензор), а потенциал других – равным матрицам коэффициентов преобразования Лоренца. Описанная модификация СТО, в которой преобразования Лоренца (преобразования 4-мерного вращения) волновых функций частиц дополнены:а) масштабными преобразованиями, соответствующими возрастанию инерции, в соответствии с принципом Маха, и убыванию полной энергии с приближением к тяготеющим телам,б) преобразованиями несобственного вращения (вращения с отражением),– удовлетворяет основным предъявляемым к теории гравитации требованиям:- в нерелятивистском пределе и пределе слабого поля она соответствует ньютоновой теории,- в ней описано гравитационное красное смещение,- она предсказывает измеренную задержку радиолокационных сигналов, отражённых от более близких к Солнцу планет,- она предсказывает удвоенное в пределе v ? c отклонение в сторону тяготеющего тела тангенциально летящих ультрарелятивистских частиц и точно удвоенное отклонение фотонов,- она предсказывает крупномасштабное разделение Вселенной на кластеры материи с l = 1, 2 и кластеры материи с l = 3, 4.Вселенная в рассмотренной модели может быть бесконечной в пространстве и, главное, во времени. Возраст галактик, наблюдаемых JWST при z11 и более, в предлагаемой модели не ограничен значениями в несколько сот миллионов лет, как в стандартной космологической модели, что даёт им время для формирования их сложных структур и элементного состава.
Номер журнала Вестник науки №5 (74) том 3
Ссылка для цитирования:
Тележко Г.М. ПОДХОД К ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ ТЕЛЕСКОПА JWST, НЕ СООТВЕТСТВУЮЩИХ СТАНДАРТНОЙ КОСМОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ // Вестник науки №5 (74) том 3. С. 1379 - 1388. 2024 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/14726 (дата обращения: 08.12.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2024. 16+