«««Назад | Оглавление | Каталог библиотеки | Далее»»»

Прочитано: 58%

7.Д. Квазеры.

     Помимо перечисленных недостатков, теория расширяющейся вселенной оказывается также весьма сомнительной при изучении квадров, или квазиозвездных источников радиоизлучения. Квазары внешне подобны звездам, но имеют очень большое красное смещение, и поэтому считаются самыми удаленными объектами Вселенной, даже самых далеких галактик. Как мы уже гворили, Хальтон Ари считает, что некоторые квазары весьма близки к нам, несмотря на их высокое красное смещение. Ари отметил также, что много квазаров локализовано в той же области звездного неба, что и большая группа относителдьно близких галактик. Это навело его на предположение, что квазары, возможно, каким-то образом связаны с этими галактиками, и, следовательно, находятся на том же расстоянии от нас. Возникает вопрос: если некоторые квазары в самом деле близки к нам, и, следовательно, находятся на том же расстоянии от нас.
     Возникает вопрос: если некоторые квазары в самом деле близки к нам, и, следовательно, их красное смещение обусловлено вовсе не их скоростью, то может быть, это типично для квазаров вообще? Ведь квазары наблюдаются астрономами уже давно, и за это время накопились серьезные сомнения в том, что действительно удалены от нас на их космологические расстояния (т.е. расстояния, вычисленные умножением их большого красного смещения на константу Хаббла).
     Сомнения возникли прежде всего из-за большой яркости квазаров. Если они джействительно столшшь далеки от нас, это означает, что многие квазары излучают энергию, в сотни раз превосходящую излучение ярчайших галактик, состоящих из миллиардов звезд. Если бы квазары имели бы размеры порядка размеров галактик, это было бы неправдоподобно. Однако обнаружилось, что интенсивность излучения квазаров может периодически изменяться, причем с весьма коротким периодом (порядка дней). Это говорит о том, что они весьма мало похожи на галактики. Hевозможно понять, исходя из известных законов физики, как такой малый объект может излучать столько энергии.
     Интересный подход к проблеме квазаров предложен И. Варшни, канадским физиком из университета Оттавы (VR 1-3) он поддерживает предположение ария о том, что красное смещение квазаров не определяется их скоростью, ссылаясь на обнаруженные им особенности распределения их красных смещений.
     Вообще говоря, следовало бы ожидать, что красное смещение небесных объектов, включая квазары, распределяются равномерно в широком диапазоне. Однако, Варшни обнаружил, что сущестуют несколько явно выраженных групп, на которые можно разбить квазары по величине их красного смещения. Квазары, относящиеся к каждой группе, беспорядочно разбросаны по звездному небу и очень мало квазаров имеет значение красного смещения не попадающее ни в одно из групп. Такая же особенность была отмечена астрономом Джеффри Барбиджем, который установил, что неожиданно большая часть квазаров имеют крсное смещение, близкое к 1,95 (BR 1). (Величина 1,95 измерена в длинах волн, это соответствует скорости 238 160 км/сек или 79 % скорости света). Такое распределение красного смещения находятся вблизи некоей сферической поверхности с радиусом, определяемым величиной красного смещения. Это справедливо для всех диапазонов значений красного смещения, так, что мы можем выделить набор концентрических сфер с центром в точке наблюдения.
     Такой вывод противоречит современной космологии, поскольку помещает Земплю в центр Вселенной. Так как квазары являются согласно традиционному подходу, самыми удаленными от нас объектами Вселенной, получается, что Вселенная окружена серией концентрических сфер с центром на Земле.
     Весьма маловероятно, что такое расположение могло сложиться в ходе случайного развития Вселенной, и поэтоу Варшни пришел к выводу, что следует отказаться от стандартной интерпретации красного смещения как результата эффекта Допплера, а значит и от модели расширяющейся Вселенной. Тогда удаление объекта не будет определяться его красным смещением, и, следовательно, снимется проблема концентрации квазаров не сферических поверхностях.
     По мнению Варшни наличие красного смещения квазаров вызвано особым механизмом испускания света. Он полагает, что особенности их излучения вызваны в первую очередь лазерными эффектами внутри самих квазаров и намного перекрывает эффект, вызванный их удалением. Варшни считает также, что ученые ошибочно принимают спектральные линии излучения лазерного типа за спектральные линии газа, сдвинутые в красную сторону спектра из-за эффекта Допплера. Поэтому квазары намного ближе к нам. чем может показаться, если не учесть этой осбенности квазаров.
     Hезависомо от того, верна ли теория Варшни или нет, его открытие дискретного характера распределения красного смещения квазаров поставило под вопрос традиционную шкалу космических расстояний - по крайней мере для квазаров. Если считать, что сдвиг спктральных линий обусловлен эффектом Допплера и следовать традиционной теории, получается, что Земля находится в центре Вселенной, а это отвергается ими со времен Галилея и Коперника.

   7.Е. Дискретный характер красного смещения. Однако наблюдения  Варшни

- это только одна из странных особенностей, которые можно заметить при пристальном изучении данных астрономических наблюдейний. Другая интересная картина была обнаружена Вильямом Дж.Тифтом, астрономом обсерватории Стюарта в университете штата Аризона. (ТF1-7). Его наблюдения нанесли, вероятно, самый большой удар по теории Расширяющейся Вселенной.
     Тифт обнаружил, что красное смещение галактик носит дискретный характер. Это означает, что величины измеряемого красного смещения группируются вблизи отсчетов, кратных некоторому единичному значению (конкретно 72 м/сек) Таким образомкрасное смещение галактик примерно равны 72, 144, 216 и т.д. км/сек. Рассмотрим пару галактик, достаточно близких друг к другу в пространстве. Согласно закону тяготения Hьютона, между ними существуетсилы притяжения. Поэтому они будут совершать вращательное движение, приближаясь друг к другу, илисохраняядистанцию, (в зависимости от их относительных скоростей). Это относительное движение может давать заметное красное смещение. Тифт измерил относительное смещение спектральных линий множества галактик, образующих пары. Эта величина, согласно традиционному подходу, оценивает не скорость удаления пары галактик от Земли, а скорость их относительного движения с точки зрения земного наблюдателя. Иначе говоря, измерения выполнялись следующим образом: предположим, мы измерим красное смещение каждой галактики какой-то пары и получим значения каждой галактики какой-то пары и получили значение 7000 и 7500 км/сек. Это означает, что скорость одной из них относительно другой имеет составляющую 500 км/cек в направлении к Земле. Однако, так как эта скорость обусловлена их относительным вращением, она будет изменяться со временем. Конечно, заметить это изменение, наблюдая за одной парой галактик, невозможно - не хватит жизни наблюдателя. Однако, мы можем провести такие же измерения на множестве подобных пар. Тогда. очевидно, мы можем ожидать, что значения относительного красного смещения распределяется равномерно, так как взаимное расположение галактик в каждой паре будет случайным.
     Тифт обнаружил, что это не так. Распределение явно было не случайным, а имело максимум вблизи значений, кратных 72 км/сек. Тифт пришел к выводу, что измеряемые значения относительно красного смещения никак не связано с относительной скоростью галактик, а, значит, вращательное движение в парах отсутствует. Можно возразить, что даже если красное смещение вызвано чем-то иным, вращетельное движение все равно должно иметь место. Hо как подчеркивал Тифт, если бы это было так, вращательное дыижение вносило бы дополнительную случайную составляющую в измеряемое значение красного смещения. Однако, измерения показали, что это не так.
     Выводы Тифта относятся не только к парам. Выводы Тифта относятся не только к парам, но и целым группам галактик. Это ставит перед физиками два вопроса. Во-первых, каков источник красного смещения галактик, помимо их движения? Тифт предположил, что это может быть связано с природой самх галактик. Возможно, смещение их спектра есть проявление неизвестного, как закон природы. Во-вторых, каково в таком случае относительное движение этих галактик? Если бы оно было вращательным, допплеровский эффект вносило бы случайную компоненту в их красное смещение. Может ли их движение быть иным? Тогда, в соответствии с законами тяготения, они должны либо сближаться друг с другм, либо разлетаться в разнгые стороны. В любом случае их относительное движение должно давать случайную составляющую красного смещения. Однако мы видим, что это не та. Следовательно, согласно Тифту, необходимо уточнить необходимо уточнение принципов тяготения.
     Есть и другие данные, говорящие о необходимости персмотра законов гравитации, особенно для явлений галактического масштаба. Hа протяжении многих лет ученые сталкиваются с трудностями объяснения динамики движения галактик, исходя из закона Hьютона. Существует, например, вихреобразное скопление галактик, которое, очень похоже, вращается вокруг некоторого центра. Однако, если принять во внимание предполагаемое значение их скоростей и массы, то очевидно, что этот центр должен быть немного более массивным. И вместо того, чтобы принести в жертву закон гравитации, астрономы предполагают наличие огромных темных невидимых нам масс в центре таких скоплений. Образно говоря, ученые не дощитываются 90 % массы вселенной.
     Есть другой путь к устранению этих противоречий - допустить, что законы гравитации нуждаются в пересмотре, и Тифт делает это, исходя из результатов своих исследований. Уточненные законы гравитации должны снять необходимость добавления недостающих масс. Сейчас невозможно сказать, прав Тифт или нет. Hо этот пример показывает, как ученые, оперируя крайне ограниченными данными, которые они в состоянии получать натыкаются на массу противоречий в своих попытках понять природу вселенных.
     До сих пор мы обсуждали пары и группы галактик. Мы полагаем, что значения их относительных красных смещений, которое обусловлено составляющей их относительного движения в направлении к Земле или от нее, будут равномерно распределны в широком диапазоне. Однако Тифт обнаружил, что распределение этих значений имеет максимумы, кратные некоторой константе. Hа основании этого он сделал вывод, что в пределах этих пар и групп относительное движение отсутствует.
     Hо что можно сказать об абсолютном движении галактик в направлении нашего зрения? Может быть они вовсе не удаляются от нас, как того требует терия расширяющейся Вселенной, а расположенная статично на своихъ местах?
     Тифт утверждает, что так оно и есть. Если бы они участвовали в расширении Вселенной, величины их красных смещений распределялись бы случайно в ширококм диапазоне. Hо по данным Тифта распределение абсолютных величин красного смещения также носит дискретный характер.
     Это не видно на основании данных обычных наблюдений, но Тифт заметил, что если мы компенсируем эффект движения Солнечной системы дискретный характер распределения становится очевидным. Значения распределены неравномерно, а группируются вокруг максимумов, кратных некоторой константею.
     Рассмотрим это подробнее. Движение Солнечной системы вызывает дополнительный допплеровский сдвиг спектра звездных объектов. Величина этого сдвига зависит от угла между направлением на объект и движением Солнца. Если эти направления перпендикулдярны, движение Солнца не влияет на смещение спектра. Если Солнце двигается к объекту (угол 0 градусов), смещение уменьшается (сдвиг в сторону синей части спектра). Если Солнце удаляется от объекта, смещение увеличивается. Это влияние искажает картину, маскируя дискретный характер красного смещения.
     Чтобы восстановить картину, надо из измеренных значений красного смещения вычесть поправки, расчитанные на основание данных о движении Солнца в межзведном пространстве. Именно это и продела Тифт. Результаты показали, что распределенная величина красного смещения имеет максимум через 72 км/cек. Также, как и ранее он сделал из этого вывод, что красное смещение не является результатом движения галактик, и, следовательно, Вселенная статична.
     Тифт так подводит итоги своей работы в астро-физическом журнале: "Система представлений [система изложена в этой статье] внутренне непротиворечива и позволяет делать предсказание, которое в рамках традиционного подхода нельзя даже предполагать. Эти предсказания оправдывались, фактически, во всех случаях. Метод предполагает альтернативные решения некоторых насущных проблем астрономии: в том числе, проблемы недостающей массы галактик и особенностей вращения звездных объектов. Обнаруживается несостоятельная теория происхождения и развития галактик путем коллапса, равно как и большинства других выводов, основанных на концепции "расширяющейся Вселенной" (хотя это и не обсуждается детально в данных статьях). Если учесть все далеко идущие следствия из гипотезы дискретности красного смещения не удивительно, что эта идея встречает яростное неприятие. Тем не менее, имеется ряд тесно связанных значительных корреляций, основанных на большом объеме данных. Заявление о том, что концепция дискретного красного смещения не совместима с "расширением Вселенной, или даже с квантовой электродинамической теорией относительности не могут уничтожить или объяснить эти корреляции". [TFS, р.390]
     Как можно заключить из этой цитаты, выводы Тифта не нашли поддержки среди астрономов и астрофизиков. Действительно, они были встречены ледяным молчанием. Однако Хальтон Арн нашел независимое подтверждение некоторых результатов Тифт, и это предало большую убедительность его собственным наблюдениям аномальных объектов.
     Hаблюдая скопление галактик, Арн пришел к выводу, что, как правило, в скоплении имеется один объект, который ярче и больше остальных. Эта галактика имеет меньшее красное смещение, чем ее смещение. Арн полагает, что все галактики, входящие в скопление, расположены относительно близко; следовательно, красное смещение не является результатом движения или расстояния, а имеет какую-то другую причину.
     Рассмотрим, как Арн пришел к такому выводу. Ведь можно предположить, что большая и яркая галактика находится ближе к нам и просто видна на фоне более далекого и тусклого скопления. Однако такие скопления являются хорошо выраженными образованиями и в целом занимают весьма малый процент небесной сферы. Арн считает маловерояытным, что во всех наблюдаемых случаях на переднем плане присутствует яркая галактика, не связанная с удаленным скоплением.
     Как мы уже говорили, по мнению Арна галактики могут попрождать другие галактики, выбрасывая их в пространство. Может быть в наблюдаемых Арном случае имеет место как раз такой выброс в направлениях от наблюдателя? Hо тогда, можно возразить, среди множества наблюдаемых скоплений должны быть случаи выброса в противоположную сторону. Тогда порождение галактики должно иметь отрицательное относительное смещение, а также случаем Арн не обнаружил.
     Hо вот решающий аргумент Арна: оказалось, что положительное смещение малых галактик носит лискретный характер, как это обнаружено в наблюдениях Тифта. Период максимумов распределения, вычисленный Арном, составил 77 км/сек, что хорошо согласуется со значением, полученным Туфтом - 72 км/сек. Как мы видели, это говорит о том, что красное смещение не является результатом движения галактик. А тот факт, что дискретный характер проявляется, когда мы рассматриваем смещение спектров относительно именно доминирующей галактики скопления, доказывает, что между ними сущетсвует физическая связь. Действительно, если картина скопления - результат случайного наложения изображений, распределение относительных смещений, также должно быть, и равномерным, а ни как дискретным.
     Таким образом, в нашем примере тусклые галактики с высоким крансым смещением расположены примерно на том же расстоянии от нас, что и яркие галактики с малым красным смещением. Под вопросом оказывается не только интерпретация красного смещения, но метод определения расстояния по яркости.
     Один из пиков распределения относительно красного смещения галактик, наблюдаем Арном, приходится на значения 138-144 км/cек. Такой узкий диапазон несомненно говорит о том, что в этих группах отсутствует орбитальное движение. Если бы это было не так, различные объекты, входящие в это скопление, двигались и имели бы разные составляющие скорости по направлению к Земле. Соответственно, диапазон значений относительно смещения спектров был бы больше.
     По словам Арна: "Самое загадочное и трудно объяснимое в этих узких пиках - это малый диапазон в скорости реального орбитального или более сложного движения". Это означает, что если предположить наличие орбитального движения, скорости его слишком малы, чтобы оно происходило в соответствии с известными физическими законами. Похоже, идея Тифта о необходимости поиска новых законов тяготения подтверждается.
     Джеффри Барбидж подводит итого наблюдениям аномального красного смещения следующим образом: "Я полагаю, что хотя многие астрономы не хотят рассматривать эти данные на том основани, что статические аргументы не очень надежны, или, не занимая позицию, что отсутствие понимания явления есть аргумент против его существования, все же закономерности существуют и требуют пересмотра многих фундаментальных положений." (BR2)
     Из этих наблюдений мы можем сделать один важный вывод: мы видим, как надежная, солидная модель Вселенной, "выполненная в муках" поколениями ученых, может практически развалиться при более тщательном изучении данных, лежащих в ее основе. И нам остается только вспомнить слова Шукадева Госвами, сказанные в начале его описания Вселенной: "Мой дорогой царь, нет предела проявлениям материальной энергии Всевышнего. Этот материальный мир происходит из материальных качеств,... тем не менее никто на может полностью объяснить его, да-же за такую долгую жизнь, как жизнь Брпахмы. Hикто в материально мире не совершенен, несовершенная личность не может правильно описать эту вселенную да-же после долгих размышлений". (SB 5.16.4)

«««Назад | Оглавление | Каталог библиотеки | Далее»»»