Релятивистская механика: новый взгляд по-старому

Ткачёв Виктор Григорьевич

А закончилось ускорение после шести секунд, чт'o тогда будет? Вернётся ли картина разбега к прописанной Сэлье? Посмотрим и это! Разобрав картину по прошествии девяти секунд. На трёх последних из них – тела шли опять без ускорения. После шести секунд, как помним, скорости их были: V ₁ =2,6 м/сек, V ₂ = 4,6 м/сек и V ₃ = 6,6 м/сек. А пройденные пути, соответственно, были 12,9 м, 24,9 м и 36,9 м. Между шестой и девятой секундами первое тело проходит путь S ₁ = 2,6 м/сек x 3 сек = 7,8 м, второе – S ₂ = 4,6 x 3 = 13,8 м, и третье – S ₃= 6,6 x 3 = 19,8 м. В итоге, S ₁ = 12,9 м + 7,8 м = 20,7 м, S ₂ = 24,9 + 13,8 = 38,7 м, и S ₃ = 36,9 + 19,8 = 56,7

м. Ну а скорости тел через 9 сек те же, что и через 6 сек. Что даёт H ₁ = 2,6 м/сек : 20,7 м = 0,145 сек ^–1, H ₂ = 4,6 : 38,7 = 0,119 сек ^–1, и H ₃ = 6,6 : 56,7 = 0,116 сек ^–1. Как видим, "индивидуальные постоянные Хаббла" наших трёх тел на момент девяти секунд всё же не совпадают! Хотя и показывают большее схождение, чем на моменте шести секунд – сразу после ускорения. Отчего напрашивается разобрать, что будет на момент двенадцати секунд: станет ли схождение ещё б'oльшим? Как подсчитывать, читатель уже знает, так что сразу даю посчитанные результаты: для первого тела получается H ₁ =0,091 сек ^–1, для второго – H ₂ =0,088 сек ^–1, и для третьего – H ₃ =0,086 сек ^–1. Так что да, схождение увеличивается. Это и понятно: скорости – как числители – не растут, а пройденные пути – как знаменатели – всё увеличиваются, но ведь чем больше знаменатель, тем меньше он, так сказать, склонен отличать 2,6 м/сек от 2 м/сек, 4,6 от 4 и 6,6 от 6, при числителях же 2, 4, и 6 дроби равны.

В общем, схождение "индивидуальных постоянных Хаббла" тел после прекращения ускорения увеличивается – с ходом времени, но уравниваются эти их "постоянные" лишь в бесконечном временн'oм пределе. Откуда вывод: если вещественные объекты, наполняющие мат. вселенную, хоть однажды все р'aвно испытали какое-то ускорение, то никогда потом, наблюдая за распределением их скоростей в зависимости от дальности, не сможем отдифференцировать: то ли, действительно, это они когд'a-то испытали ускорение, то ли испытывают его теперь – только что на некую ступень меньшее того возможного былого. Или даже и большее, но ещё мало действовавшее! Или меньшее на целых две таких ступени, зато имевшееся и тогда когда-то, и теперь имеющееся (то есть, не прерывавшееся до сих пор).

Вот такой аналоговый цифровой анализ! Крайне сомневаюсь, что его проводили в 1998 году – что Шмидт, что Перлмуттер, независимо один от другого обнаружившие тогда "неправильную" звезду, и сразу оттого заговорившие об ускоренном разбеге галактик. Чтоб провести такой анализ, мозги должны быть "повёрнуты" в русле нашей новорелятивистской теории. А тогда, в конце девяностых, скорей всего сработала наивная логика. Звезда с некой большой скоростью удаляемости оказалась дальше, чем ей полагается быть по Хабблу? Ну, значит, что-то её дополнительно относило вперёд, да и вся недолга! И коль скоро такая дополнительная относимость – дополнительна к инерци'oнной относимости, то она – нарушенность равномерности отбега звезды в пользу ускоренности, откуда вам и ускоренное разбегание вселенской материи – как факт, ежели такое описанное происходит не с одной этой пронаблюдавшейся сверхновой. Вот и всё, мол. А что "дополнительный относ вперёд" заодно и скорости звезде прибавляет, а не только удаления, и, тем самым, заговорить об ускоренном разбеге возможно лишь на базе гораздо более составных и системных соображений, – это как-то не воспринималось тогда (да не воспринимается и до сих пор!). И не забывать также, что будь такой "более системный" анализ тогда произведён – как это мы только что сделали чуть выше, то всё равно – это ж был бы выход к ускоренности разбега в исходимости из трактовки Сэлье, а она – неверная. Отчего то, к чему на базе неё ты вышел, не имеет права называться верным! Даже если случайно и верн'o. Ну, в силу тех или иных причин совпало с верным.

В общем, у Перлмуттера и Шмидта – как самочинных теоретиков – всё вышло так, как это иногда бывает: ткнул пальцем в небо, и попал в нужную точку! А мне тут слегка обидно: к правильному пониманию вселенской расширительности, из которого в конечном счёте вытекают все эти ускорительности, я пришёл ещё в 1985 году. Представляю реакцию, если б заговорить тогда о таком! Единицы бы разгневались, десятки посмеялись, а большинство бы просто не восприняли. Коль неоднозначно и дёргано воспринимается ещё даже и теперь тот намёк на всеобщее ускорение, какой дают экспериментальные (ну, наблюденческие) факты от Шмидта и Перлмуттера с их сотрудниками.

Но можно понять "находящихся в зрительном зале". Ведь Шмидт – Перлмуттер предъявили им действительно только намёк! Знай "зрительный зал" нашу новорелятивистскую теорию, которая просто-таки требует от галактик перлмуттеровского удаления устойчиво уже не укладываться в действующую хабблову закономерность, то вовсе не намёком представлялось бы наблюдение галактики, вместе со входящей в неё сверхновой "не так" от нас удаляющейся. А чем? А начавшейся подтверждаемостью! А без того, да если строго брать, то что получается? Единичная галактика выбилась из закономерности? Так исключения только подтверждают правило, – вполне, то есть, д'oлжно думать пока, что галактика отклонилась по индивидуальной причине. Расширение же круга таких галактик – вопрос весьма проблемный. Поскольку сверхновые – не такое уж частое событие. Тем более, когда речь о сверхновых лишь определённого типа. Даже если иметь в виду множество галактик – сколько их там удаётся наблюдателю за ночь отсканировать на предмет появления сверхновой. Отчего расширенная – после Шмидта – Перлмуттера – наблюденческая база до сих пор предстаёт недостаточной – в глазах многих.

Ладно, резюмируем. До сих пор не допирают две вещи: что разбег галактик – лишь следствие расширения Вселенной, а не само расширение, и что ускорение галактик в том их разбеге – не постоянно (а тем больше друг к другу у двух пробно взятых, чем больше они разнесены).

То есть что? Расширение мат. вселенной – это, строго говоря, лишь прибытие пространства – само по себе, – а разбег галактик – уже только его дериват.

И по инерции – от первовзрыва – не галактики разлетаются (как думалось, по крайней мере, до 1998 года), а это пространство прибывает по "инерции" от некого изначального "толчка". Что у галактик оборачивается уск'oренным разлетанием (а вовсе не равномерным, как было бы, разлетайся они по инерции). Причём не просто ускоренным, а увеличивающееся ускоренным. Откуда и большесть значения ускоренья у всякого тела по отношению к вам – при большести его удаления от вас. Правда, по мере старения мат. вселенной такая

увеличивающесть всё меньше. То есть, по мере смены эпох тело, относимое от вас вселенной на некое пробное (то есть всегда берущееся одним и тем же) расстояние, оказывается при всё меньшем значеньи ускорения по отношению к вам.

Прирост ускорения по-любому должен уменьшаться, если только приход нового пространства – в мат. вселенную – не увеличивается. Ну, то есть, если уменьшается или остаётся прежним, то в обоих случаях прирост ускорения галактик в разбеге окажется уменьшающимся. Потому что из-за нового пространства неуклонно увеличиваются размеры мат. вселенской "пространственной суперсферы", и прежний приход пространства (не говоря уже о возможном меньшем!) относительно меньше её увеличивает, ту суперсферу, – всё более относительно меньше, по мере времени, – а это автоматически и оказывается уменьшением прироста ускорения у галактик.

Но сам'o ускорение разбега мат. тел наличествовало с самого начала, и будет наличествовать до самого конца. Ибо сам прирост пространства вызывает такое ускорение, а правильнее даже сказать – оборачивается им для нас, чисто по факту своему им оказываясь. И лишь конец прироста – как мат. вселенский конец? – единственно способен положить конец такому ускорению.

То есть расклад такой: до тех пор, пока у пространства будет вообще прибывание, будет и ускорение разбега у вещественно-материальных объектов вселенной, в порядке вводной отстоящих друг от друга достаточно, чтоб разбег тот вообще возникал как таковой. Всё так, поскольку даже и замедляющееся прибывание – тоже прибывание, и, значит, от ускорения в разбеге, коим оно из-за этого "тоже" оборачивается у тел, последние спасти не может. Для возникания ускорения необходимо и достаточно прибывания как такового, вне зависимости от его вида.

Может прибегнуть к цифровому аналогизированию тот, кто сомневается, что по мере мат. вселенского старения одно и то же удаление (от нас) звезды оборачивается всё меньшей её скоростью удаляемости (как и всё меньшим обычным ускорением – в смысле того, что вызывало бы равнопеременный разбег, – а также всё меньшими суперускорением – в смысле суперускорения первой степени, суперускорением второй степени, суперускорением третьей степени, и т. д.).

Проаналогизируем на всякий случай и мы. Коль со всё более поздней эпохой ускорение возрастает всё более вяло, то это вообще значит, что разносящиеся тела всё менее выражено подвергнуты взаимоотносительному ускорению. Ну, ускорению друг по отношению к другу. Ибо в сумме, по мере разноса, такового ускорения тогда меньше набирается как принципа! Ну, то есть, если в каждую эпоху брать тела в положении, когда ускорение их взаимоотбегания равняется m м/сек ², и разнос их далее прослеживать до набора ими дополнительных n метров разнесённости, в первом приближении считая, что на таком участке разноса тела движутся равнопеременно, то вынуждены оказываемся находить, что в более раннюю эпоху взаимоотносительное ускорение у тел на том участке было (m + k) м/сек ², а в более позднюю – (m + p) м/сек ², при p < k. А коли так, то далее просто. Рассмотрим разбегаемость тел на дополнительные 10 м. В раннюю эпоху ускорение a– как поставляющее телам такой метраж дополнительной разнесённости – берём 2 м/сек ², и из формулы пути при постоянном ускорении – S = at ² /2– находим время прохода метража t= (2 S/a) ^1/2= (2 x 10/2) ^1/2= 3,16 сек. В позднюю же эпоху ускорение берём оговорено меньшим – пусть 1 м/сек ², и получаем t= (2 x 10/1) ^1/2= 4,5 сек. Ну и, значит, в раннюю эпоху относительная скорость тел в крайней точке метража возрасла на v = at= 2 x 3,16 = 6,32 м/сек, а в позднюю на v =1 м/сек ²x 4,5сек = 4,5 м/сек. То есть возрасла меньше, и поскольку любой берущийся метр в любой уже наличной разнесённости тел набирался ими – как дополнительность – на таких же условиях (ну, с такой вот описанной разницей относительно смежной эпохи), то вывод тот, что на одной и той же взаиморазнесённости тела в более поздние эпохи имеют в целом меньшие скорости взаимоотдаляемости.

И проделанное можно повторить и во втором приближении. Им будет считаемость, что б'oльшая – в позднейшую эпоху – вялость прироста ускорения в разбеге – это меньшесть суперускорения a _sup как некой постоянной при наборе телами стандартно-дополнительного метража в свою разнесённость. Отчего на крайнюю точку метража и будет приходиться меньший прирост простого ускорения a(ну того, что измеряется в м/сек ²). Считается он по формуле a = a _sup t ,где t– время добавления телами стандартного метража в общую свою разнесённость. Найти это время можно из формулы пути, проходимом телом при постоянном суперускорении: S = a _sup t ³ /4. Путём таким, как ясно, у нас выступает стандартный метраж. Можно снова в его лице взять 10 м. А суперускорение a _sup для ранней эпохи – пусть 2 м/сек ³(коль ускорение в предыдущей цифровой прикидке брали 2 м/сек ²). Для поздней же эпохи – 1 м/сек ³. Всё, можно подставлять это в производную формулу t= (4 S/a _sup ) ^1/3. Получаем для ранней эпохи t ₁ = (4 x 10/2) ^1/3= 20 ^1/3= 2,71 сек, а для поздней – t ₂ = (4 x 10/1) ^1/3= 40 ^1/3= 3,42 сек. Ну и соответственно a ₁ = 2 м/сек ³x 2,71 сек = 5,42 м/сек ², a ₂ = 1 м/сек ³x 3,42 сек = 3,42 м/сек ².