К вопросу о сингулярности или как определить предельный

К вопросу о сингулярности или как определить предельный возраст
Вселенной
Кравченко С.В. к.т.н., 8(3854)34-66-47, 8-913-081-9174
Известно, что вопрос сингулярности в космологии пока не решён и
поэтому представляет интерес любая попытка прояснить этот момент [1].
В данной статье автор предпринимает такую попытку. Прежде чем
собственно перейти к рассмотрению вопроса о сингулярности отметим
наши следующие базовые предпосылки:
1)Любая элементарная частица (ЭЧ) имеет полевую природу и
представляет собой тороидальный вихрь («бублик») фотонного
(электромагнитного -ЭМ) поля, сжатого гравитационным полем;
2)Размер любой свободной ЭЧ можно определить из соотношения
r*m = ћ / c = rп*mп = const;
3)В нашей Вселенной существует пространственно-временной квант (ПВК)
планковских параметров ( уравнения - m/r = с2/G из m*с2/r = G*(m/r)2 и
r*m = ћ / c);
4)Вселенная построена на принципах подобия и фрактальной геометрии.
И так, сингулярность, что это такое? Для раскрытия этого понятия
рассмотрим простейшую нейтральную систему – протон(р) + электрон(е) =
атом. Известно, что размер протона в атоме rр = 14*10-16 м (свободный размер - rр = 2,1*10-16 м), размер атома или первый боровский радиус электрона составляет - а0 = 0,531*10-10 м.
Здесь мы должны сказать следующее: 1)электрон не может быть
меньше протона, тогда его масса (энергия) должна быть больше, чем у
протона, однако это противоречит опытным данным; 2)электрон в
классической модели не компенсирует электрическое поле протона,
рис. 1(а, б), в то время, как тороидальная модель лишена этого
недостатка. Известно [2], что заряд «+» и заряд «-» имеют силовые
линии, как показано на рис. 1а.
а)
б)
Рис. 1(а,б) Особенности классической и тороидальной модели атома.
Таким образом, протонный вихрь может (rр = 14*10-16 м) и должен
быть внутри электронного (а0 = 0,531*10-10 м) и следовательно, размер
связанного электронного вихря и есть а0 (кстати, размер свободного
электронного вихря - rе = 3,86*10-13 м, или а0 = rе/α, где α – постоянная
тонкой структуры, α = 1/137).
В рамках принятых предположений следует отметить, что истинные
свободные ЭЧ имеют своей формой тороид минимальных размеров, как
это показано на рис. 2, (например, для электрона).
Рис. 2 Тороид минимальных размеров для ЭЧ (R0 = r0 = rе).
В этом случае можно записать следующие выражения:
m = 2*π2*r3*ρ и m*r = ћ/с, тогда получим – ρ*r4 = ћ/2*π2 *с = const =
= 17,8*10-45. Например, для плотности свободного электрона и протона
соответственно имеем:
ρе = 17,8*10-45/ rе4 = 17,8*10-45/ (3,86*10-13)4 = 0,8*106 кг/м3,
ρп = 17,8*10-45/ rп4 = 17,8*10-45/ (2,1*10-16)4 = 0,92*1019 кг/м3.
Если мы рассмотрим электрон на первой боровской орбите в атоме
водорода,
то
по
всей
видимости
его
основные
выражаться следующими выражениями (рис.3),
размеры
так
должны
как
должно
выполняться условие: m = const, при (R = r = а0).
(R*r2 )*ρ = (Re*re2 )*ρe или
что R/Re =1/α,
геометрические
ρ = (Re/ R)*( re/r)2*ρe, если кроме того принять,
r/ re = 1/α, тогда получим ρ = ρe*α3. Следовательно,
и
физические
параметры
деформируемых
тороидов
зависят от постоянной тонкой структуры.
В общем виде для любых электронных орбит в атоме имеем:
R/Re = R/re = n2/α, r/re = n2/α, и ρ = α3*ρe / n6 (известно, что R = rn = n2*а0).
Рис. 3 Тороидальный вихрь электрона в атоме водорода.
Любопытно также отметить, что в кварковой модели адронов мезоны
содержат два кварка (у нас два вихря), а барионы три кварка (у нас три
вихря). Так, например, мезон π+ = u ď состоит из кварка (u) заряд +2/3 и
антикварка (ď) заряд +1/3, т.е. в π+ объединяются два дробных положительных электрических заряда!. Аналогично мезон π- = ǔd объединяет
антикварк и кварк с дробными отрицательными электрическими зарядами.
Барионы (р = u u d ) и (n = d d u) состоят из трёх кварков, соответственно
из двух кварков с положительными электрическими зарядами и одного
с отрицательным и наоборот (для нейтрона)[3].
Для более наглядного геометрического представления системы р + е =
атом (рис. 4), положим, что rр = 0,001мм, тогда а0 = 37,9 мм (а0 / rр = 37928,6).
Рис. 4 «Истинная» схема модели атома.
Как видно из рис. 4 «пустоты» атома не существует есть разные
плотности силовых линий фотонного поля и есть разбухание силовых
линий (силовой трубки) или её сжатие.
Из данного представления также видно, что для атома протон является
сингулярным центром через который проходят все атомарные энергетические потоки. Следовательно, аналогично, для Вселенной сингулярным
центром является ПВК! Если это так, то мы можем записать следующее
простое соотношение:
ρпр – соответствует сечению атома
– π*а02
ρп – соответствует сечению Вселенной – π*Rвс2,
где ρпр и ρп – плотность протона и ПВК, соответственно; Rвс – радиус
Вселенной. Тогда окончательно получим:
Rвс = а0*( ρп/ρпр)0,5
(1)
При ρп = 1,24*1096 кг/м3 и ρпр = 0,92*1019 кг/м3 имеем Rвс = 1,95*1028 м.
Это предельный размер нашей Вселенной, когда точка сингулярности
сожмётся и достигнет планковских параметров. В настоящее время мы
имеем размер Вселенной – 3,6*1026 м.
Используя основную формулу для ЭЧ, r*m = const, можно также оценить
результаты опытов Резерфорда по рассеянию ядрами золота α – частиц
[3]. В опытах Резерфорда небольшая часть α – частиц (примерно 0,01%)
рассеивалась на углы более 900, т.е. отскакивала от фольги назад.
И так, атомная единица массы (а.е.м.) α – частиц (ядер гелия) есть
mα = 4, а ядер золота mАu = 197, следовательно, для радиусов этих частиц
имеем следующее соотношение: mАu / mα = rα / rАu = 197/4 = 49,25 ≈ 50.
Тогда в соответствии с сечением рассеяния для отскакивающих альфа
частиц от ядер золота (рис. 5) получим:
(SАu / Sα )*100% = [π*( rАu /2)2]/ π*(rα )2 = 1/4*( rАu / rα)2 *100% = 0,01%, т.е.
результат, совпадающий с экспериментальными данными по Резерфорду.
Рис. 5 Рассеяние ядер гелия на атомах золота.
И последнее, энергетические параметры атома, т.е. mе = 9,11*10-31 кг,
mр = 1,67*10-27 кг, а также величина постоянной тонкой структуры
α = 1/137, позволяют ответить на один важный вопрос. Какова доля
«тёмной» энергии в структуре всей материи во Вселенной?
Доля энергии (массы) ограниченная в атоме первой боровской
орбитой электрона составляет величину: (1/2)*(mе*137/ mр )*100% ≈ 4%,
следовательно, остальные 96% - это
«тёмная»
энергия
атома. Таким
образом можно заключить, что также как и в атоме, во Вселенной
примерно
96%
энергии-массы
составляет
так
называемая
«тёмная»
энергия. По данным [4] «тёмная» энергия во Вселенной составляет
примерно 95% и это вывод современной космологии.
Определив
максимально
возможный
размер
Вселенной, можно
определить предельное время её существования:
tВС = RВС /с = 1,95*1028/3*108 = 0,65*1020 с = 0,21*1013лет = 2100 млрд. лет.
Следовательно, в настоящее время сингулярный центр сжимается, а
наша Вселенная расширяется, затем наступит обратный процесс.
В заключении хотелось бы остановиться на двух фундаментальных
квантовых
свойствах [3], одной
замечательной (по
мнению
автора)
космологической статье [5] и одной замечательной теоретической работе
[6].
Первое квантовое свойство – обмен частицами лежит в основе вообще
всех взаимодействий [3, стр. 188].
Второе
квантовое
свойство – радиус
взаимодействия
определяется
массой частиц, обмен которыми приводит к взаимодействию [3, стр. 200].
По первому свойству предположение следующее. Обмен частицами,
значит обмен энергией. В понимании автора – обмен непрерывными
энергетическими потоками между ЭЧ.
По второму свойству. Существуют не обменные частицы, а обменные
энергетические потоки между ЭЧ, размеры ЭЧ обратно пропорциональны
массам.
По космологическим аспектам.
[5] Согласно
Сэндиджу, космологическое расширение прослеживается
вплоть до 1.5 - 2 Мпк от нас, и локальный темп подобен глобальному, если
только он не совпадет с ним точно, на уровне ~ 10 %. Иными словами говоря,
общая картина расширения выглядит так, как если бы глобальный
космологический поток и в самом деле начинался прямо вблизи нас и,
простираясь далее чуть не до горизонта мира, сохранял всюду свою
кинематическую идентичность! Но ведь это же абсолютно невозможно...
(От автора – в модели ПВК и сингулярного центра возможно).
Но если не массы самих галактик, то что же тогда управляет движением
этих тел в местном объеме? Такова новая физическая постановка вопроса о
природе локального хаббловского потока.
В духе новейших открытий в космологии можно предположить, что
хаббловским потоком управляет космологический вакуум.
[6] Автор полагает, что и в самом деле на планковском уровне (l = 10
-33
см)
вся материя движется со скоростью света и существует только в форме
электромагнитного излучения, порождая геоны. (От автора – геон это тот
же ПВК).
Предложенная модель расчёта предельного времени существования
Вселенной до момента начала сжатия более корректная и точная, чем в
статье «Циклическая
Вселенная
или
определение
максимальной и
минимальной плотности расширяющегося ПВК», скорее всего в этой
статье оно просто ошибочно.
Выводы
1.По структуре Вселенная напоминает систему протон + электрон = атом,
но в отличии от атома, центром сингулярности которого является
протон, для Вселенной центром сингулярности является ПВК.
2.Наша Вселенная представляет из себя тор в котором непрерывно со
скоростью света по спирали движется фотонное поле (современный
вакуум).
3.Тороидальная силовая трубка, образующая Вселенную, расширяется от
ПВК до Rвс и затем сжимается от Rвс до ПВК.
Литература
1.Архангельская И.В., Розенталь И.Л., Чернин А.Д. Космология и
физический вакуум. М.: Ком.Книга, 2006. – 216 с.
2.Астахов А.В., Широков Ю.М. Курс физики: Учебное пособие.-Т.2.
Электромагнитное поле. М.: Наука, 1980.-359 с.
3. Астахов А.В., Широков Ю.М. Курс физики: Учебное пособие.-Т.3.
Квантовая физика М.: Наука, 1983.-240 с.
4.Лидсей Дж. Э. Рождение Вселенной /Пер. с англ. – М.: Издательство «Весь
Мир», Л55 2005. – 200 с.
5. A.Д. Чернин ГАИШ МГУ Обс. Туорла, у-т Турку, Финляндия. Физический
вакуум и космическая анти-гравитация (электронная версия).
6. Климец А.П. К квантовой теории гравитации (электронная версия).
Электронные статьи автора:
1.К вопросу о пространственно – временных квантах и гравитации или
как вычислить некоторые параметры нашей Вселенной.
2.К вопросу о размере электрона, об элементарных частицах или что
такое тороидально сжатое фотонное поле.
3.Циклическая Вселенная или определение максимальной и минимальной
плотности расширяющегося ПВК.