О связи хаббловой и гравитационной постоянных

На такой высокой ноте думал и закончить – эти наши космологические разборки. И надо бы. Но долг зовёт, как говорится! Специально для читателей ещё разобрался я таки и с теми наблюдениями конца девяностых, что спровоцировали космологов заговорить об ускоренном расширении вселенной.

Всё оказалось тривиальней, чем представлялось. Используя сверхновые звёзды типа Ia как "стандартные свечи", расстояние до которых можно вывести из их наблюдаемого блеска, исследовали зависимость скорости их убегания от расстояния. Ну, от их удалённости от нас. То есть занимались фактически тем же, чем и Хаббл в своё время. Лишь отличие, что использовались очень далёкие звёзды. И отличие оказалось существенным! На базе далёких сверхновых пронаблюдалась нарушаемость линейной закономерности Хаббла. Ну, отклоняемость от неё.

Закон Хаббла в том, что скорости убегающих галактик пропорциональны их удалённостям от нас. А коэффициент пропорциональности – постоянная Хаббла H. Величина скорости убегания звезды получается из величины "красного смещения" линий её спектра, величины же удалённостей звёзд дают нам несколько независимых астрономических методов. И вот далёкие сверхновые по замерам оказались дальше, чем получается для них из формулы Хаббла (путём деления измеренной скорости убегания на постоянную Хаббла). Измерение скорости по смещениям спектров – проверенный-перепроверенный акт, так что грешить приходится на постоянную Хаббла – она больше, чем нужная для получения правильного расстояния до далёких сверхновых. Можно, конечно, специально из-за далёких сверхновых (ну и автоматически галактик, в которые они входят) пересмотреть эту постоянную – в её значении, – но тогда продолжением новоиспечённой линейности не получается быть у зависимости скоростей от расстояний для близких звёзд (из наблюдений за которыми Хаббл как раз и вывел свой закон!). Как говорят для таких случаев в народе: хвост вылез – нос увяз, нос вылез – хвост увяз. Такая вот получилась раскладочка… В которой космологи не могут определиться до сей поры, являя классический пример "заблудшего в трёх соснах".

Интрига – в самом законе Хаббла. Мы-то в исходящести из нашей теории знали, что он изначально не верен. В смысле что он – лишь грубое приближение к действительности. Сказать мягче, отражённость действительности в первом приближении, а второе даёт уже как раз наша теория. Нынешние же теоретики от космологии держали закон Хаббла за единственный, отчего обнаруженные отклоненья от него вынуждены объяснять посредством привлеченья дополнительных факторов. Их однажды появляемостью и действием на фоне того, мол, лигитимного расклада, что оборачивался (до них!) законом Хаббла. В таком различии подходов, повторяю, интрига нашего космологического детектива.

Свой закон Хаббл пронаблюдал, и надо было искать ему объяснительную подоплёку. Её – к общему признанию – и нашёл Сэлье. Первую представлявшуюся логичной, и как обычно бывает – из-за этой первости наивную. Расширение вселенной Сэлье виделось в лице самого разбегания галактик – из одной – ныне как бы затерявшейся! – точки в автоматически привлекающемся для того пространстве. То есть, по умолчанию, в пространстве как некой бесплатной прилагаемости, подобно няньке у карапуза, всегдашнему присутствию которой он не удивляется, потому что она, мол, и должна всегда быть.

Разбегание представлялось инерционным. То есть равномерным, и протекающим с заполученными в той первоточке относительно нас скоростями – своими у каждой из убегающих от нас вещественных частиц. Тогда действительно, любая такая частица, относительная к нам скорость которой установилась – в результате взрыва в первоточке – вдвое большей, чем относительная к нам скорость какой-либо другой частицы, должна на текущий момент (то есть за время, прошедшее от первовзрыва до наших дней) получаться отошедшей от нас вдвое дальше той другой частицы. В силу школьной формулы s = vt, где значение t– то же самое, а значение v – вдвое бльшее. Вот вам и хабблова линейность!

Соображения об изначальной верности закона Хаббла – а тем самым – и найденной ему Сэлье подоплёки! – незаметно довлеют над нынешними космологами. Откуда и "единственно логичный" ответ их на вопрос, сразу вытекающий из наблюдений 1998 года. Вопрос такой: почему на базе именно только далёких звёзд вырисовалась нарушаемость намеченной Хабблом линейности? А ответ, соответственно, следующий: свет, мол, от далёких сверхновых шёл к нам миллиарды лет, и тем приносит доклад о вселенском раскладе, что был тогда, а не есть сейчас. Сейчас тот расклад может быть – сохранившись, а может и не быть. Вот на те времена, значит, и появлялось во вселенной что-то такое, чего сейчас уж нет. Тогда оно и заставляло галактики вести себя "не так", в своём разбеге отклоняясь от хаббловской закономерности. А сейчас закон Хаббла выступает опять вполне адекватным законом. Что и подтверждается более близкими звёздами – в наблюдаемости нами их характеристик (и в распространяемости понятия "сейчас" на моменты ухода к нам света от тех звёзд)…

Такая вот спекуляция, основывающаяся на вольном допущении. Есть техническая возможность проспекулировать, и спекулируют, – а что другого остаётся, ежели стоять на позиции изначальной верности закона Хаббла?

Меж тем закон этот – всего лишь эмпирический закон, ежели принимать ту подоплёку, что дал ему Сэлье. А это совсем не одно и то же, что настоящий физический закон (типа закона Ома, всем известного по школе, и ему подобных). В случае Хаббла настораживающее отличие обнажается легко. Пусть из некой занимаемой нами точки вылетают три тела: одно – на скорости 1 м/сек, второе – 2 м/сек, и третье – 3 м/сек. За взятый промежуток времени в три секунды первое тело окажется удалившимся от нас на три метра, второе – на шесть, и третье – на девять метров. Из трёх точек уже можно составить график, что и делаем, по ординате отложив три перечисленных значения скорости, а по абсциссе – три соответственных значения удаления. Получается прямая, под углом к оси абсцисс выходящая из начала координат. Величина этого угла определяется коэффициентом пропорциональности, эквивалентным постоянной Хаббла. Коэффициент здесь такой: H = v / d= 1 м/сек : 3 м = 2 м/сек : 6 м = 3 м/сек : 9 м = 1/3 сек ^–1. Это означает, что если бы из занимаемой нами точки разлеталось некое множество тел – каждое на своей скорости, то через 3 сек времени мы о скоростях их, применяя график, могли бы судить по величине их удаления от нас: на каждый дополнительный метр в наблюдаемой удалённости тела приходится большесть имеемой им скорости на 1/3 м/сек. Такой вот первый расклад.

Но взять здесь промежуток времени в 6 сек – то есть вдвое больший, – так первое тело будет удалившимся уже на шесть метров, второе – на двенадцать, и третье – на восемнадцать. И графиком окажется прямая, выходящая из начала координат под углом к абсциссе, вдвое меньшим предыдущего. То есть удаления тел увязаны с их скоростями по-прежнему линейно, но с другим уже коэффициентом пропорциональности – вдвое меньшим, равным 1/6 сек ^–1. Другими словами, должен приходить новый Хаббл и переустанавливать свой закон, вводя новую свою постоянную! Так всякий раз, стоит обратиться к другому промежутку времени, прошедшему от начала разлёта тел из начальной точки. Говоря совсем строго, закон Хаббла работает, лишь если автоматически переустанавливается для каждого последующего момента времени. Для нынешнего человечества это означает, что пусть через десять миллионов лет, но придётся закон этот реально переустановить, беря на сколько-то меньшую постоянную Хаббла.

Так что, каждый новый период времени надо "менять эмпирику" – заново переустанавливать (если не сказать, что переоткрывать!) хаббловскую закономерность. Это достаточно даёт понять, что закон Хаббла – так сказать ненастоящий. Или выражаются мягче – эмпирический. Являющий собой то, что можно лишь принимать к сведению. Подразумевая получше разобравшесть с ним в будущем. Доработку вплоть до замены! Понимали б космологи это, не были б настроены привлекать вольные допущения в пользу закона, как то мы описали.

Нам-то вообще было легче. Наша теория изначально исключала равномерность галактического разбега, соответственно и закон Хаббла – как бывший связанным с нею! – изначально отправлялся в "свободное плавание". Ну, в смысле, призван был заново себя утверждать – на фоне новых вводных. И выдержал его, то плавание, не утонул. Представился тем, то есть, чем можно удовлетвориться – в первом приближении! Ибо по отбросе объяснительности, сконструированной для него Сэлье, он достаточно оказался соответствующим тому мироустроенческому моменту, что по мере удалённости от нас галактик возрастать должно и ускоренье их от нас ухода, а не только скорость. То есть, без особых эксцессов вписывался в картину возрастающе-ускоренного разбега галактик, вытекавшую из нашей новоэфирной теории. Вписывался, вполне позволяя посчитать суперхаббловские постоянные – как маркёры надставляющейся ускоренности у галакторазбега. Чем мы, повторяю, и удовлетворились в первом приближении. Ну а коль разгорелся сыр-бор из-за наблюдений 1998 года, то так уж и быть, удовлетворённость эту отставляем. И на упоминавшийся интригующий вопрос (ну, почему именно только далёкие звёзды демонстрируют отклонение от хаббловской линейности?) ответ сразу тот, что если есть два близких графика, не пересекаясь исходящие из точки начала координат, то рядом с этой точкой они бывают практически слиты в своём ходе, видимым образом расходясь лишь подальше от неё. У нас в такие графики претворены две зависимости скоростей звёзд от расстояний до них. Одна зависимость хаббловская, линейная, другая наша, слегка не линейная. Которую можно получить из новоэфирных представлений, не удовлетворившись хаббловской. Скорость в этих зависимостях – функция, расстояние – аргумент, и поскольку дальше от начала координат графики зависимостей уходят при б'oльших значеньях аргументов, то лишь далёкие звёзды покажут скорости, устойчиво соответствующие одной зависимости при несоответствии другой.

Итак, изначальная наша отказываемость Хабблу в исключительности, правильность чего лишь подтверждается наблюдениями 1998 года. В качестве соответствующего фона тут напомним кое-что. Большой Взрыв прежде прочего заключается в появляемости вакуумного пространства – как "тонкой" составляющей материи. Ну, возникает дополнительный вакуум как эта составляющая, и автоматически является нам пространством. Народившесть первой "порции" пространства, собственно, и составила первое мгновенье существования материальной вселенной, и нарождаемость такая не прерывается до наших дней, занимаясь квазирасталкиванием вещественной материи – от момента её – в свою очередь – появившести. Квазирасталкиванием в лице безынерционной ускоряемости тел друг относительно друга – из-за "бесплатной" появляемости дополнительного вакуума между ними. Что и задаёт нелинейную связь относительных скоростей тел и расстояний между ними. Поскольку – из-за ускорения – связь эта оказывается замешаной на формулах с величинами, проходящими не в первых степенях.