Переход:.....Назад.....Содержание.....Вперед

5. 2. Квадратичная зависимость скорости света как объяснение многих астрономических явлений

В приведенной ниже таблице (как она получена - см. Приложение 2 ) показано изменение отношения блеска звезды в момент вспышки к среднему значению блеска звезды за период ее обращения по кеплеровской орбите (параметр Nmax/Nav) в зависимости от расстояния до звезды (параметр R/D_o, где - R расстояние до звезды, D_o - определяется по формуле (5.8)) и эксцентриситета е эллипса (при трех значениях эксцентриситета, равных 0,6 и 0,2 и 0,02) при трех различных периодах обращения звезды по кеплеровской орбите (4 суток, 20 суток и 41 сутки).

Таблица 5.1

Из этой таблицы видно, что:

1) При увеличении расстояния до звезды блеск звезды в момент вспышки сначала монотонно увеличивается (например, при е = 0,02 и периоде обращения в 41 сутки величина N_max/N_av монотонно увеличивается от 1,19 при R/D_o = 0,1 до 161,77 при R/D_o = 0,7), а по мере дальнейшего увеличения расстояния до звезды ее блеск в момент вспышки колеблется, то уменьшаясь, то увеличиваясь.

2) При увеличении периода обращения звезды ее блеск в момент вспышки возрастает (при прочих одинаковых условиях). Например, при эксцентриситете 0,2 при То=4суткам N_max/N_av=60,84, при То=20суткам N_max/N_av=97,97, а при То=41суткам N_max/N_av=175,73.

3) При уменьшении эксцентриситета эллиптической орбиты блеск зведы в момент вспышки увеличивается.

4) Блеск звезды в период вспышки имеет первый локальный экстремум в районе расстояния R/D_o=0,6 ... 0,7.

Сверхновые звезды

Анализ результатов моделирования (см. Приложение 2) показывает, что, начиная с определенного расстояния (см. рис.П2.43), на периоде обращения звезды возникает вторая вспышка. С увеличением расстояния до звезды временное расстояние между вспышками увеличивается. Но обе вспышки имеют примерно одинаковую величину. Обращает на себя внимание также и различный характер уменьшения яркости звезды после достижения каждого из двух максимумов. Если посмотреть на рис. 5.3 (этот же рисунок см. в Приложении 2 как рис. П2.45), можно увидеть, что после первого максимума яркость звезды очень резко уменьшается, а после второго максимума яркость звезды уменьшается сравнительно медленно (этот же характер изменения яркости звезды можно видеть и на рис. П2.47, П2.48, П2.49 в Приложении 2.

Рис.5.3. Две вспышки яркости двойной звезды на протяжении одного периода обращения.

Это позволяет предположить, что так называемые сверхновые первого и второго типов представляют собой просто-напросто либо первую, либо вторую вспышки на периоде обращения звезды.

Пульсары

Анализ результатов моделирования (см. Приложение 2) показывает, что так называемые пульсары тоже получают объяснение с позиций существования квадратичной зависимости скорости света от скорости источника. Анализ показывает, что пульсации излучения, изестные нам как пульсары, возникают только при движении звезды с увеличивающейся во времени скоростью. При движении звезды с уменьшающейся скоростью пульсаций не возникает. Это объясняет эффект исчезновения пульсаций пульсаров. До тех пор, пока звезда движется с увеличивающейся скоростью, пульсации существуют. Когда звезда начинает двигаться с уменьшающейся во времени скоростью, пульсации отсутствуют. В табл. 5.2 приведена зависимость периода пульсаций пульсара в зависимости от эксцентриситета эллиптической орбиты двойной звезды. В табл. 5.3 приведена зависимость периода пульсаций от расстояния до двойной звезды.

Таблица 5.2

Таблица 5.3

Из табл. 5.2. видно, что чем меньше эксцентриситет эллиптической орбиты звезды, тем больше период пульсаций. Из таб. 5.3. видно, что чем больше расстояние до двойной звезды, тем больше период пульсаций.

Красное смещение спектров далеких звезд и реликтовое излучение

Если зависимость c_u = c_o(1 + u²/c_o²)^1/2 существует в реальной действительности, появляется возможность дать новое истолкование как космологическому красному смещению спектров далеких галактик, которое возрастает с увеличением расстояния до галактик, так и "реликтовому" излучению.

Действительно, во Вселенной, строго говоря, нет одиночных звезд. Все звезды более или менее тесно связаны друг с другом. Под действием взаимных влияний они движутся друг относительно друга, то ускоряясь, то замедляясь. В среднем интервалы времени ускоренного и интервалы времени замедленного движения равны друг другу (для наблюдателей, располагающихся вблизи каждой из звезд). Но для удаленного наблюдателя вследствие зависимости скорости света от скорости источника вида c_u = c_o(1 + u²/c_o²)^1/2 интервалы времени ускоренного движения "сжимаются" (см. формулу (5.6) для Т₁), а интервалы времени замедленного движения "растягиваются" (см. формулу (5.7) для Т₂). Вследствие этого, чем более далекие области космического пространства мы рассматриваем при астрономических наблюдениях, тем больше вероятность того, что мы наблюдаем свет, испущенный в интервалы времени замедленного движения звезд. А световые кванты, испущенные в интервалы времени замедленного движения звезд, будут иметь тем большую длину волны, чем больше расстояние до той звезды, которой они излучены (если в природе существует зависимость c_u = c_o(1 + u²/c_o²)^1/2. В самом деле, если "начало" светового кванта излучено при большей скорости звезды, чем "конец" кванта, то чем дольше световой квант движется, тем на большее расстояние убегает "начало" кванта от "конца" кванта (ведь при замедленном движении источника квантов и при существовании зависимости c_u = c_o(1 + u²/c_o²)^1/2 скорость движения "начала" кванта будет большей скорости движения "конца" кванта).

Вследствие этого световые кванты, излученные в интервалы времени замедленного движения звезд, тем больше "растягиваются" (тем больше увеличивается их длина волны), чем дольше они движутся. При этом эффект "растяжения" кванта, испущенного источником, движущимся с замедлением, приводит к тому, что для различных линий одного и того же спектра одинаково не изменение длины волны, а отношение этого изменения к самой длине волны.

Действительно, если квант света с длиной волны l_o в момент времени, когда только закончилось излучение, содержит n_o колебаний, то в этот момент времени "длина" такого кванта вдоль направления его распространения будет равна L_o=n_ol_o. Тогда (если зависимость c_u = c_o(1 + u²/c_o²)^1/2 существует в природе) на расстоянии R от места излучения длина такого кванта вдоль направления распространения будет равна

L= L_o+( c₁- c₂ ) R c_o^-1, (5.14)

где c₁, c₂ - скорости движения "начала" и "конца" кванта, соответственно. Тогда, поскольку число n_o при движении кванта измениться не может, длина волны этого кванта на расстоянии R будет равна

l = L/n_o=l_o [1+ (c₁- c₂ ) R c_o^-1 L_o^-1] . (5.15)

Из этой же формулы следует, что

(l - l_o)/l_o = ( c₁- c₂ ) R c_o^-1 L_o^-1. (5.16)

Следовательно, эффект "растяжения" кванта приводит именно к такому изменению длины волны различных линий спектра, которое и наблюдается в реальной действительности. Так можно объяснить красное смещение спектров далеких галактик, не привлекая гипотезу о расширении Вселенной.

Если же световые кванты излучены в полупериоды ускоренного кеплеровского движения звезды, то в этом случае "конец" кванта движется быстрее, чем "'начало" кванта. Вследствие этого до тех пор, пока "конец" кванта догонит "начало" кванта, такой квант как бы сжимается (уменьшается длина волны его электромагнитных колебаний). При этом для удаленного наблюдателя "сжимаются" и сами полупериоды ускоренного кеплеровского движения звезды (см. формулу (5.6) для Т₁). Если зависимость c_u = c_o(1 + u²/c_o²)^1/2 существует в реальной действительности, эффект "сжатия" квантов света может быть причиной всплесков рентгеновских и гамма-лучей, регистрируемых астрономами.

До какой степени возможно уменьшение длины волны квантов электромагнитного излучения вследствие эффекта "сжатия", в настоящее время не ясно. Но если рассуждать чисто формально, то на определенном расстоянии от звезды, движущейся ускоренно, "конец" кванта перегонит "начало" кванта и при дальнейшем движении кванта длина его волны неограниченно увеличивается. Это означает, что для весьма удаленных звезд как кванты, излученные в полупериоды замедленного кеплеровского движения звезд, так и кванты, излученные в полупериоды ускоренного кеплеровского движения звезд, подвергаются эффекту "растяжения", причем столь значительному, что они переходят из диапазона оптических волн в диапазон радиоволн. Действительно, из формулы (5.16) следует, что если выражение (c₁-c₂)/c_o не равно нулю точно, то при увеличении R отношение (l - l_o)/l_o может стать как угодно большим.

Так зависимость c_u = c_o(1 + u²/c_o²)^1/2 позволяет объяснить существование "реликтового" излучения. При существовании этой зависимости "реликтовое" излучение оказывается суммарным излучением всех звезд Вселенной. При этом вполне естественное объяснение получают все свойства "реликтового" излучения: и высокая степень изотропности и низкая температура, и близкий к чернотельному характер спектра. Такое объяснение реально наблюдающегося красного смещения спектров далеких звездных скоплений, увеличивающегося с увеличением расстояний до звездных скоплений, позволяет также вполне естественно объяснить отсутствие фотометрического парадокса Шезо-Ольберса без введения гипотезы о том, что чем дальше от нас находится звезда, тем с большей скоростью она от нас удаляется.

Появление нового объяснения красного смещения спектров далеких галактик и реликтового излучения дает возможность отказаться от экстравагантной гипотезы (очень похожей на божественный акт сотворения мира) о конечном времени существования Вселенной (порядка 10 - 20 млрд. лет), которая входит в противоречие с возрастом земных горных пород [[51]. Косыгин Ю. А. Земля и Вселенная // Природа. - 1986. - № 12. - с. 79 - 85.] и о конечности Вселенной в пространстве.

Таким образом, не только лабораторные эксперименты по проверке справедливости второго постулата Эйнштейна, рассмотренные в разделе 4, но также и астрономические наблюдения не противоречат гипотезе о существовании в природе зависимости скорости света от скорости источника вида c_u = c_o(1 + u²/c_o²)^1/2. Наоборот, некоторые астрономические наблюдения можно рассматривать как косвенное подтверждение существования в природе зависимости c_u = c_o(1 + u²/c_o²)^1/2. Поэтому целесообразно выявить те изменения в теории пространства-времени, к которым приведет экспериментальное обнаружение квадратичной зависимости скорости света от скорости источника вида c_u = c_o(1 + u²/c_o²)^1/2. Ведь если ни эксперимент, ни теория не противоречат существованию в природе этой зависимости, то эта зависимость может реально существовать в природе (какой бы маловероятной эта возможность кое-кому ни казалась в настоящее время).

Переход:.....Назад.....Содержание.....Вперед