|
Наблюдения Йета Варшни (Yet Varshni) представляют только один из ряда странных примеров, которые, кажется, представляют опасность хорошо исследованным современным астрономическим данным. Другой интересный пример описан астрономом Стевардской (Steward) обсерватории Аризонского университета в Туксоне (University of Arizona at Tuckson) Вильямом Г. Тиффтом (William G. Tifft). Возможно, что его выводы являются наиболее беспокоящими для модели расширяющейся Вселенной.
Тиффт наблюдал, что красные смещения, связанные с галактиками, квантованы. Это значит, что измеренные величины красных смещений не являются любыми числами, а, скорее, кратны определенному базисному числу около 72 километров в секунду. В общем его исследования показывают, что красные смещения галактик группируются около значений 72 км/с, 144 км/с, 216 км/с, 288 км/с и т.д.
Давайте рассмотрим пару галактик близко расположенных в пространстве. Согласно теории тяготения Ньютона, эти галактики будут притягиваться друг к другу силой гравитации. Таким образом, они будут обращаться одна вокруг другой, падать вместе или удалятся друг от друга, и, это относительное движение должно выявляться измерением красного смещения.
Тиффт исследовал относительные красные смещения многих пар галактик. Эта величина, измеренная вдоль луча зрения, согласно стандартной теории, будет представлять не скорость удаления пары от Земли, а скорость орбитального движения галактики вокруг другой. Короче говоря, скорость вычисляется следующим образом: Наблюдатель измеряет красное смещение каждой галактики в паре. Например, одна галактика может иметь красное смещение 7500 км/с, а другая — 7000 км/с. Это значит, что в это время одна галактика движется относительно другой со скоростью 500 км/с вдоль луча зрения. Но, т.к. эта скорость есть следствие орбитального движения, то она может измениться в другое время в зависимости от расположения галактик. Например, когда галактики движутся перпендикулярно лучу зрения, относительное движение будет нулевым, и, следовательно, галактики будут иметь точно одинаковые красные смещения.
Итак, если две галактики действительно движутся по орбите, то их относительные красные смещения будут плавно изменяться внутри определенного диапазона величин. Конечно, невозможно измерить такое изменение для одиночной пары галактик. Наблюдения не смогут предоставить какое-либо видимое движение или изменение красных смещений в течении времени жизни наблюдателя. Поэтому необходимо наблюдать сотни пар галактик и вычислять их относительное красное смещение. Если мы сделаем это, мы должны ожидать примерно непрерывный набор велечин, потому что мы должны поймать галактики находящимися на различных орбитальных положениях относительно нашего луча зрения.
Но Тиффт нашел, что это не так. Красные смещения группируются около величин, кратных некоторой базисной величине — 72 километров в секунду. По Тиффту это означает, что измеренные красные смещения являются не скоростными красными смещениями и галактики в каждой паре, на самом деле, не обращаются одна вокруг другой. Можно предположить, что, возможно, красные смещения вызваны не Доплер эффектом, а чем-то другим, но, несомненно, галактики все же должны вращаться друг относительно друга. Однако, в дополнении к этому, Тиффт обратил внимание, что если даже красные смещения вызывает не относительная скорость, то все равно орбитальное движение должно вызывать гладкое распределение доплеровских красных смещений. Но это не то, что он нашел.
Находка Тиффта применима не только к движениям галактик в парах, но и к целым группам галактик. Здесь существует два вопроса на которые современная физика не может ответить. Первый вопрос: Как галактики могут иметь не скоростные красные смещения? Тиффт полагал, что это вызвано природой самих галактик. Галактики излучают свет, который подвержен красному смещению из-за внутренних свойств, вызванных некоторыми еще неизвестными законами природы. Второй вопрос: Если красные смещения возникают не благодаря движению, тогда что является движением галактик? Если они обращаются по орбите, то должны иметь непрерывные величины доплеровских смещений, какими бы внутренними свойствами галактики не обладали. Может быть это означает что галактики не обращаются по орбите? Тогда, согласно законам гравитации Ньютона или Эйнштейна, галактики должны падать друг на друга или удаляться. Они и в этом случае должны двигаться друг относительно друга, но наблюдения указывают что нет. Поэтому, согласно Тиффту, необходимы новые принципы гравитации.
Было уже доказано, что может интерпретироваться как указание, то, что законы Ньютона должны быть изменены, особенно в отношении галактик. Многие годы ученые были в большом затруднении в объяснении динамики движения галактик в терминах закона гравитации. Например, можно наблюдать, что определенные галактики, оказываются, движутся в скоплениях, но если исходить из динамики масс и законов гравитации, такое движение невозможно. Согласно орбите, полученной из предполагаемых скоростей, галактики должны быть намного более массивными. Для объяснения отсутствующей массы не принеся в жертву законы гравитации, астрономы предполагают существование громадной невидимой темной материи. Некоторые говорят, что 90% массы Вселенной невидима.
Но другим путем решения проблемы динамики движения галактик является то, что законам гравитации необходима ревизия, и Тиффт предположил это, основываясь на своем исследовании. С новыми законами гравитации необходимость скрытой массы исчезнет. Тиффт прав или нет? Сейчас на это невозможно ответить. Но его идеи показывают как ученые получают теории, оперируя с очень ограниченными данными, в попытке постижения Вселенной, попадая во все виды противоречий.
До сих пор мы обсуждали пары и группы галактик. Мы видели как их красные смещения, представляющие относительное движение друг друга вдоль луча зрения наблюдателя должны гладко изменяться в широком диапазоне величин. Но Тиффт нашел, что величины красных смещений кратны некоторой постоянной величине (т.е. квантованы) и, таким образом, он заключил, что они не испытывают никакого движения друг относительно друга.
Но что можно сказать насчет абсолютного движения галактик вдоль луча зрения? Может быть галактики относительно нас также не движутся, т.е., они не удаляются от нас, как требует модель расширяющейся Вселенной?
Тиффт полагает, что они не движутся. Если бы галактики перемещались из-за расширения Вселенной, то их красные смещения охватывали бы широкий диапазон величин, покрывая все возможные промежуточные величины. Но Тиффт получил, что их красные смещения также квантованы. Обычные наблюдения не показывают это, но Тиффт обращает внимание, что когда вычитается солнечное движение, квантование красных смещений становиться безошибочно ясно. Красные смещения не гладко изменяются, а становятся кратными некоторой постоянной велечине.
Давайте рассмотрим эту проблему ближе. Если красные смещения квантованы, как говорит Тиффт, тогда Солнце из-за своего движения добавляет Доплер эффект к этим квантованным красным смещениям. То, что добавляется, будет зависеть от угла между направлением движения далекой галактики и направлением движения Солнца. Если галактика движется перпендикулярно движению Солнца, солнечное движение ничего не добавить, На 0 это будет отрицательное красное смещение (т.е. голубое смещение), который будет вычитаться. На 180 оно будет добавлять положительное красное смещение. В промежуточных положениях оно будет добавлять другие величины. И добавляя эти величины, движение Солнца уничтожит квантованную природу красных смещений.
Для обнаружения квантования нужно вычесть красное смещение, возникающее из-за движения Солнца из наблюденных величин красных смещений. Тиффт сказал, что он проделал это и получил, что галактики имеют красные смещения кратные 72 километрам в секунду. Таким образом он заключил, что эти красные смещения не скоростные, и он получил статичную Вселенную.
Заканчивая свою работу Тиффт дает следующее примечание в Астрофизическом Журнале: Полный набор концепций (рассматриваемых в этой статье) являются внутренне самосогласующимся и не позволяют даже делать прогнозы с условным взглядом. Эти прогнозы подверждаются фактически во всех случаях и предлагают альтернативные обьяснения некоторым очень загадочным астрофизическим проблемам: проблеме расхождения масс для галактик и особенностей вращения звезд, здесь указаны имена только двух из большинства. Одна из наиболее важных космологических концепций, базрующиихся на «расширяющейся» Вселенной, концепция происхождения и эволюции галактик путем коллапса также не способна противостоять критике, хотя она специально не обсуждаются в этой статье. Обозревая все заключения, которые неизбежно следуют из гипотезы дискретных красных смещений, не является неожиданностью, что идея получила исключительное сопротивление. Однако, набор концепций близко связывает значительные корреляции, затрагивающие большое количество существующих данных. Показывается, что концепция дискретных красных смещений, несовместимая с «расширяющейся Вселенной» или даже с общей теорией относительности или квантовой электродинамикой, не будет устранять или объяснять эти корреляций! [TF5, p. 390]
Как мы можем видеть из этого отрывка, выводы Тиффта не получили благоприятное восприятие в кругах астрономов и астрофизиков. В самом деле, они больше встретились с барьером холодного молчания. Тем не менее, Хэльтон Арп независимо подтвердил некоторые находки Тиффта и они, в свою очередь, придали больший вес к аномальным наблюдениям Арпа.
В одном наблюдений Арпа в группе галактик один член ярче и больше остальных. Эта галактика имеет меньшее красное смещение чем его меньшие соседние галактики. Арп предположил, что все эти галактики находяться примерно в одной области, в примерно одинаковых расстояниях от нас; поэтому красное смещение не дает эффект скорости и расстояния, а показывает что-то другое.
Давайте внимательно рассмотрим причины, которые ведут Арпа к такому выводу. Одной возможностью является то, что большая, яркая галактика находиться близко и только случайно проекцируется на галактики заднего фона, которые меньше и слабее, потому что далекие. Эти галактики должны иметь большие красные смещения из-за расширения Вселенной.
Тем не менее Арп полагает, что это объяснение проглядывает тот факт, что скопления галактик хорошо определены и такие хорошо определенные скопления покрывают маленький процент неба. Поэтому неправдоподобно, чтобы только случайно на яркую галактику переднего фона спроекцировались много таких скоплений.
Как мы уже обратили внимание, Арп полагал, что галактики могут быть извергнуты из родительской галактики. Что если относительные красные смещения более меньших галактик существует благодаря их извержению из большей родительской галактики в направлении от нас? Проблема здесь в том, что в этом случае мы должны также ожидать извержение некоторых таких галактик в нашем направлении. Напротив наблюдений Арпа, они будут показывать относительное голубое смещение.
Однако здесь приводится окончательный аргумент Арпа: Не только эти меньшие галактики имеют положительные красные смещения относительно их родительских галактик, но эти красные смещения квантованы, как раз случай Тиффта показывает, что они должны быть в его исследованиях. Арп нашел пики на 70, 140 и на 210 км/с; это хорошо согласуется с квантованием на числах кратных 72 км/с. Как мы видели, это значить, что природа красных смещений не скоростная. И факт, что касается доминирующей галактики в группе, что существует квантование, показывает существование некоторых физических связей. Почему должно существовать квантование, если эта связь просто случайна? Этот факт говорит о том, что такая связь реальна.
Здесь мы имеем пример, в котором мы видим слабые галактики с большими красными смещениями близко к яркой галактике с меньшим красным смещением, хотя стандартная космологическая теория говорит, что они должны быть значительно дальше. Это порождает вопрос не только насчет интерпретаций красных смещений, но, также, и о полной процедуре вычисления расстояний согласно яркости.
Один из пиков Арпа для красных смещений различных групп галактик находиться в диапазоне 138–144 километров в секунду. Этот крайне узкий диапазон очень важен. Если эти группы вовлечены в орбитальное движение, то мы должны ожидать найти их на различных точках их орбиты — некоторые галактики должны быть...
|