В теории Эйнштейна нашлась антигравитация
Практически каждый из здесь присутствующих следит за событиями в научном мире. Возможно не меньшее число посетителей данного сайта также увлекаются чтением научной фантастики. Наверное многие из вас читали замечательный цикл романов Николая Николаевича Горькавого «Астровитянка». Произведения эти, наверное, больше подходят подростковой аудитории, но замечательно читаются в любом возрасте. Мало кто знает, что Николай Горькавый не просто талантливый писатель, но серьезный ученый-физик. Наиболее известной из его работ является разработка модели резонансного происхождения тонких колец Урана и Сатурна, проведенной в соавторстве с А.М. Фридманом. Эта работа позволила предсказать целую серию спутников Урана, которые и были открыты при полете «Вояджера-2». В настоящее время живёт и работает в США, является директором и старшим научным сотрудником частного Гринвичского научно-технологического института (Greenwich Institute for Science and Technology, GIST) в штате Вирджиния. Подробнее о научных достижениях можно почитать на wiki.
Не так давно у этого автора появилась еще одна работа, в этот раз снова в научной области. 13 июля 2016 года им была опубликована любопытная статья , в которой он рассматривает решение уравнений Эйнштейна для системы, состоящей из сливающихся черных дыр.
Здесь стоит обратить внимание на одну из гипотез возникновения вселенной, называемой Большой отскок. Она вытекает из циклической модели, или интерпретации теории Большого взрыва, согласно которой возникновение нашей Вселенной стало результатом распада некоей «предыдущей» Вселенной. В этой гипотезе предполагается, что процесс расширения, периодически сменяется сжатием, сингулярностью и новым Большим взрывом. Но какой же механизм управляет этими процессами? Многие слышали о темной энергии заставляющей разлетаться галактики во Вселенной, но природа ее остается все также непонятной.
Читатели «Астровитянки» наверное помнят, как героиня романа излагала в своем письме в научный журнал довольно интересную гипотезу, которой она объясняет природу «Большого отскока». В ходе эволюции вселенной огромная часть её материи так или иначе попадает в чёрные дыры. В процессе сжатия вселенной эти ЧД начинают сталкиваться. Как известно, при их слиянии некоторая часть их массы (порядка 5%) уносится гравитационными волнами. Если рассмотреть стадию сжатия Вселенной, на которой слияния черных дыр должны быть частым явлением, то можно показать, что большая часть Вселенной во время коллапса может превратиться в гравитационное излучение. Что произойдет с гравитационным полем системы, которая быстро теряет гравитационную массу? Здесь стоит наверное даже привести слова героини романа — Никки Гринвич. «При коллапсе вся обычная материя мира превращается в гравитационное излучение, потому что генерация гравитационных волн — в сжимающейся Вселенной растёт обратно пропорционально пятой степени радиуса!… Вселенная, превратившись в облако гравитационных волн, сбрасывает свою гравитационную массу до нуля… Осталось понять секрет обратного разлёта Вселенной или Большого Взрыва. Возьмите классическую, двумерно упрощённую модель гравитационного поля — резиновую плёнку, прогнувшуюся вокруг тяжёлого шара. Лёгкие шарики катятся по изогнутой плёнке к центральному шару, иллюстрируя его «тяготение». Резко дёрните вверх тяжёлый шар с прикреплённой к нему плёнкой — за телом потянется вверх острый криволинейный «конус», а лёгкие шарики брызнут в разные стороны, скатываясь по его склонам. «Конус» возник из-за конечной скорости распространения возмущения по резиновой поверхности: отдалённые части плёнки с запаздыванием узнают о подъёме центрального шара или об исчезновении его гравитационной массы. Мы получили резиновую иллюстрацию отталкивающего гравитационного поля возле уменьшающейся массы.»
Мне в свое время очень понравилась эта гипотеза. Было понятно что в уста юной девушки автор вложил свое представление о том, как появилась Вселенная. И вот, спустя восемь лет после появления «Астровитянки» Николай Горькавый наконец-то публикует статью, в которой показывает, как в системе из сливающихся черных дыр возникает сильная отталкивающая гравитационная сила, превращающая сжатие Вселенной в Большой Взрыв. С математической точки зрения, в хорошо известном уравнении для ньютоновского притяжения, пропорциональному обратному квадрату расстояния, появляется дополнительный отталкивающий член, пропорциональный 1/R и зависящий от времени.
Приведенные расчеты показывают, что отталкивающая сила уменьшается со временем, но сохраняется на многие миллиарды лет, что может объяснить современное ускоренное расширение Вселенной. Это означает, что ускоренное расширение Вселенной связано не с современным состоянием, а с реликтовыми гравитационными полями, возникшими в процессе Большого Сжатия. Таким образом, Большой Взрыв и современное расширение могут быть объяснены в рамках классической теории Эйнштейна, без введения новых полей и экзотических субстанций вроде темной энергии. Более подробно о статье на русском языке можно прочитать в блоге самого автора (http://don-beaver.livejournal.com/173482.html). Мне же очень приятно было увидеть как идеи со страниц фантастических романов воплощаются в нашей реальной жизни. Надеюсь данная гипотеза найдет подтверждение в научных наблюдениях. А я, как поклонник творчества данного писателя, буду ждать новых его произведений.
