Альтернативне пояснення червоного зсуву спектра космічних об'єктів.
Збільшення довжини світлових хвиль, що фіксується як червоне зміщення спектру при спостереженні позагалактичних туманностей, як правило, пояснюється впливом ефекту Доплера. При такому поясненні, відповідно до закону Хаббла, галактики повинні розлітатися зі швидкостями тим більшими, чим далі галактики від спостерігача.
Ця залежність послужила основою для створення гіпотези розширюється всесвіту, що виникла в результаті "великого вибуху". Така космогонія модель вважається добре обгрунтованою, хоча її єдиною спостережної основою є червоний зсув спектра. У той же час, сам Хаббл і інші дослідники допускали можливість іншій інтерпретації результатів спостережень [1], [2].
Очевидно, що в разі кількох причин, що викликають червоне зміщення, галактики повинні розлітатися з меншими швидкостями або не розлітаються зовсім.
Можна вважати, що вакуум має однакові властивості в міжгалактичному, міжатомних і внутрішньоатомних просторі, а єдине енергополе метагалактики різниться тільки рівнем хвильової енергії, розсіяною в космосі і утворилася в вакуумному середовищі речовини в результаті міжструктурні хвильового енергообміну через середу.
При такому підході швидкість світла у вакуумі не можна вважати постійною. Хвилі, поширюючись в єдиному енергопростору через зони з різним рівнем хвильової енергії, взаємодіють з енергосредой, змінюючи свої параметри і швидкість поширення. Дійсно, швидкість світла істотно змінюється при переході світлової хвилі із зони бесструктурного вакууму в зону міжструктурні вакууму речовини або при зворотному переході. Зменшення швидкості світла в середовищах речовин характеризують коефіцієнти заломлення. При поширенні хвилі в вакуумному середовищі з більш високим рівнем енергії швидкість світла знижується, а при переході в зону з більш низьким її рівнем - підвищується.
Залежність швидкості світла від рівня міжструктурні енергії можна підтвердити результатами відомого досвіду Фізо, який, пропускаючи світло через попутний і зустрічний потоки води, виявив більш високу швидкість світла в попутному потоці.
У цьому досвіді світлова хвиля в зустрічному потоці, фактично, поширювалася у вакуумній міжструктурні середовищі води з більшою щільністю хвильової енергії, ніж в попутному потоці, тому взаємодія з нею сильніше зменшило швидкість світла зовнішнього джерела. Зміна швидкості світла відбувається в результаті зміни довжини хвилі, тому що її частота, відповідна частоті випромінювача, залишається незмінною. Результати досвіду показали, що довжина світлової хвилі при взаємодії з середовищем попутного потоку була більше, ніж у зустрічному потоці.
Іншими словами, «червоний зсув» спектра світлових хвиль в одній і тій же середовищі було більше при зменшенні рівня енергії середовища.
Можна вважати, що будь-яка зона єдиної вакуумної середовища, рівень енергії якої відмінний від нульового, є заломлюючої енергосредой, тобто швидкість світла в зоні залежить від рівня хвильової енергії в ній.
В рамках такого уявлення, єдине вакуумний простір - це не пасивна среда, що заповнює пустоту, і не порожнеча, крізь яку передається сигнал, а це енергосреда, активно транспортує енергію хвильовим способом зі швидкістю, яка залежить від її стану. Саме тому, що швидкість поширення хвильової енергії є властивістю середовища, її значення не залежить від швидкості спостерігача або об'єкта.
Як показано в роботі [3], ядерні та електронні структури перебувають у нерозривному зв'язку з вакуумної енергосредой. Структури і середовище не існують окремо, але мають різні властивості, які проявляються при їх взаємодії. Поняття «хвиля» і «довжина хвилі» - це властивість і характеристика середовища, а частота - властивість і характеристика структур, які тільки ритмічно збуджують в середовищі коливання енергії. Середа поширює ці коливання енергії, порушені структурами або їх групами (атомами, тілами, зірками, галактиками), в єдиному енергопростору, надаючи їм властивість хвиль з певною довжиною, що залежить від рівня енергії середовища. Довжина хвиль і, відповідно, швидкість їх поширення тим більше, чим менше рівень енергії в даній зоні середовища.
Як показано в тій же роботі, корпускулярні і хвильові властивості відносяться до різних об'єктів, тому правильніше говорити про корпускулярно - хвильового єдності системи, а не про дуалізм властивостей одного об'єкта. Фотон не часткою і не хвиля, а квант енергії, збуджений структурою і перенесений середовищем хвильовим способом до іншій структурі, яка взаємодіє із середовищем, збудженої цим квантом.
Довжина хвиль, збуджених десь і колись об'єктом спостереження (галактикою, зіркою, електроном, ядром) не залежить від положення спостерігача, але довжина спостережуваних хвиль залежить від стану середовища в зоні поширення і спостереження.
При поширенні хвильової енергії з однієї енергозони середовища в іншу або при зміні рівня енергії в зоні, значення швидкості світла змінюються. Таким чином, швидкість світла є функцією рівня хвильової енергії вакуумної середовища.
Так наприклад, в середовищі випромінювача (зірки, галактики) і в навколишньому космічному середовищі значення функції різні і відповідають рівню енергії в цих зонах. Для хвилі, що випромінює об'єктом спостереження і розповсюджується в енергосреде до віддаленого спостерігачеві, можна записати; .
У цьому випадку зміна довжини хвилі пропорційно різниці швидкостей світла
По суті, цей вислів характеризує здатність заломлення будь-якого середовища, в тому числі речовини, і показує її залежність від частоти хвилі. Дійсно, низькочастотні ( «червоні») хвилі заломлюються (змінюють довжину) найбільш сильно, а переломлення рентгенівських променів зовсім не фіксується в експерименті.
З пріведенной залежності следует, що при распространеніі світла через зони з різним уровнем енергії дліна волни варьірует, визивая «красное» або «сінее» смещеніе спектра.
Космічне випромінювання тільки умовно можна назвати фоновим, тому що рівень енергії в будь-якій зоні єдиної вакуумної середовища, в тому числі в міжструктурні зонах речовини, для зовнішнього енергопотоків, фактично, є фоновим і відрізняється від міжгалактичного тільки рівнем енергії.
Світлові хвилі, подібно тепла по другому початку термодинаміки, поширюються із зони випромінювання в зони з більш низьким рівнем енергії. Це означає, що на шляху від галактики до спостерігача світло проходить через середовище з знижується рівнем енергії, постійно збільшуючи довжину хвилі і швидкість поширення. Різниця довжини излученной хвилі і хвилі прийнятої в зоні спостереження проявляється «червоним зміщенням» спектра, хоча відстань до об'єкта не змінюється.
Потрібно відзначити, що при поширенні хвиль через умовну однорідну зону, де швидкість світла постійна, також може виникати червоне зміщення спектру. Будь-яка хвиля, в тому числі монохроматична, представляє з себе хвильової пакет, хвилі в якому розрізняються по частоті. Ця різниця може бути незмірно незначною, але дві такі хвилі і за однакову кількість періодів в складі пакету пройдуть різну відстань і.
Різниця пройдених відстаней збільшить довжину вихідної хвилі в зоні прийому пропорційно відстані до об'єкта (числу періодів) і різницею довжин хвиль, що утворили пакет. У цьому випадку також буде спостерігатися «червоний зсув» спектра тем більше, чим далі знаходиться об'єкт, хоча відстань до нього залишається незмінним. Ясно, що це явище може проявитися тільки при космічних відстанях.
Збільшення довжини світлових хвиль, мабуть, може бути дуже значним, тому що залежить від різниці рівнів енергії випромінювача і середовища поширення. Так наприклад, можна допустити, що радіогалактики - це рядові віддалені галактики з дуже високим рівнем енергії. Випромінювані ними хвилі, завдяки великій різниці рівнів енергії, істотно збільшують свою довжину при поширенні через фонову середу, переходячи з світлового в радіодіапазон.
При спостереженні космічних об'єктів особливе значення має рівень хвильової енергії, випромінюваної із зони спостереження. Зовнішній хвильової потік, взаємодіючи із зустрічним хвильовим потоком із зони спостереження, зменшує швидкість поширення і, интерферируя з ним, змінює параметри і стан середовища. Так наприклад, спостерігач усередині «непрозорого» речовини не побачить зовнішній світ, але відчує підвищення температури, їм викликане. Можливо, саме взаємодією світлових хвиль із зустрічним хвильовим потоком, випромінюваних із зони сонячної системи, пояснюється різке (випадає) відхилення значень променевої швидкості найближчих галактик від прямолінійної залежності на діаграмі Хаббла. Ясно, що вплив енергії середовища спостереження найбільш значимо при спостереженні найближчих об'єктів. Образно кажучи, з освітленої кімнати можна побачити темний світ за вікном.
Спостерігач на квазарі побачить тільки чорну порожнечу і вирішить, що в світі немає нічого іншого. Спостерігач в міжгалактичної середовищі побачить рівномірний яскраве світло і вважатиме, що в світі є тільки він. Спостерігач на сонці побачить квазари, але, напевно, не побачить Землю. Спостерігач на Землі побачить тільки ті галактики, світло від яких помітно змінює стан його середовища в світловому діапазоні, хоча цей стан неминуче в чомусь змінюється при взаємодії з будь-яким зовнішнім енергопотоків.
Можливо, саме випромінювання енергії із зони спостереження є однією з причин феномена «темної маси всесвіту», яку не бачить земний спостерігач, але яка становить 98% маси метагалактики.
Мабуть, наше пояснене «чорне небо», що суперечить розрахунковому великій кількості світла в космосі, представляє з себе хвильову енергію, що випромінюється в галактичний простір з нашої зони середовища.
Узагальнюючи, можна сказати, що в неоднорідному хвильовому поле єдиної вакуумної енергосреди швидкість поширення хвильової енергії (швидкість світла) різна в міжгалактичному або галактичному просторі, в просторі зірок або біля них, в міжатомних або внутрішньоатомних просторі речовини і залежить від рівня енергії у відповідній зоні середовища .
Умовне постійне значення швидкості світла в бесструктурном «земній» вакуумі не враховує її зміни, пов'язані з неоднорідністю фонової енергії космосу. Однак, спостереження в земних умовах чітко виявляють значні зміни швидкості світла при зміні фонової енергії в вакуумному середовищі речовин.
Вплив космічного фону не позначається на результатах розрахунків в «земних» масштабах, але його необхідно враховувати при спостереженні об'єктів метагалактики, тому що «Червоний зсув» спектра може бути з ним пов'язано.
Мабуть, достовірно розділити вплив середовища поширення хвиль, відстані до об'єкта, його стану і швидкості видалення на величину «червоного зсуву» неможливо, тому що відстані до позагалактичних об'єктів визначені з малою точністю, а значення швидкості світла в залежності Доплера (для космічних відстаней) слід вважати величиною змінною. Однак, можна припустити, що вплив швидкості може бути незначно або, навіть, перебувати в межах помилки вимірювання, тоді видалення, зближення або статичне положення галактик однаково ймовірні. Така можливість позбавляє теорію «великого вибуху» достовірної спостережної основи і робить її тільки умовної, теоретично малоймовірною гіпотезою.
Відповідно до моделі, передбачається, що ізольована енергосистема, що містила певну кількість високоорганізованої (нізкоентропійной) протоматеріі, енергетично еквівалентну всім її сучасним видам, якось накопичила внутрішню енергію або безпричинно самосотворілась в точковому обсязі, а потім виділила енергію у вигляді разового імпульсу за рахунок підвищення ентропії . В результаті імпульсу розвивається процес прискорюється видалення фрагментів перетвориться протомасси від центру вибуху, що супроводжується безперервним зростанням ентропії, тобто збільшенням безладу і однорідності. Галактики віддаляються кожна від кожної по складним криволінійним траєкторіям незалежно від положення спостерігача і напрямку вимірювань. Зона центру вибуху знаходиться поза спостережуваного простору, якщо, звичайно, не прийняти за центр положення спостерігача. Первинний імпульс служить причиною всіх форм руху ядерних, електронних і інших структур, а також їх груп. У тому числі причиною зближення і відокремлення груп структур всередині розлітаються галактик з одночасним зменшенням ентропії цих груп.
Так наприклад, для побудови моделі використовуються поняття «місце», «обсяг», «центр», що, фактично, передбачає якусь середу, в якій всесвіт перебувала і перебуває, тому що її розміри значення не мають. Цю нескінченну середу, як певну сутність, що володіє властивістю «обсягу», не можна назвати простором, тому що вона існує без матерії і поза матерії. По суті, це середовище (мабуть «ніщо») слід вважати другий матерією, тому що вона має властивість утримувати в собі звичайну матерію, що не взаємодіючи з нею. Такий «дуалізм матерії» спочатку відкидає системне єдність всесвіту. Крім того, слід визнати, що саме друга матерія, в якій щось вибухає і розширюється і є сама всесвіт.
Якщо прийняти, що після вибуху до утворення галактик був «гарячий» воднево-гелієвий період, а потім період консолідації і зниження однорідності, то потрібно допустити, що в ізольованій системі можливе зменшення ентропії або визнати, що існує енергообмін між всесвітом і середовищем її існування.
Обсяг вакуумної середовища розширюється всесвіту перевищує обсяг структур, що утворюють речовину, більш ніж на 20 порядків. Якщо вважати, що матеріальне середовище (вакуум, поля) утворюється після вибуху за рахунок енергії протовещества, то треба допустити можливість прискореного руху фрагментів при зменшенні їх імпульсу, тому що енергія структур, що утворюють галактики, витрачається на створення матеріального середовища.
Якщо ж вакуум, як вид матерії, був зосереджений в протооб'еме, то треба визнати, що після вибуху розширюється вакуум, розносячи пасивні фрагменти речовини, які нерухомі щодо середовища. В цьому випадку енергоносієм є вакуум, змінюється роль імпульсу і вводиться умовне поняття - «вакуум змінної щільності».
Галактики розлітаються по складним індивідуальним траєкторіях зі змінною кривизною, відповідної кривизні утворюється простору - часу. Якщо кривизна різна в різних зонах і змінюється в часі, то простір неоднорідний і нестабільно, а всесвіт анізотропна.
Якщо всередині галактик можливі антіентропійний процеси зближення частин і підвищення організованості, то можна вважати, що внутрігалактіческой вакуумна середовище має інші властивості, ніж міжгалактична.
Однак, як показано в роботі [3], можлива інша модель, основу якої становить енергетичну взаємодію структур з єдиної активної енергосредой, що виключає силове взаємодія структур через середовище і, відповідно, немає необхідності в початковому імпульсі. Така модель дозволяє уявити всесвіт, як енергосистему, в якій взаємозалежність всіх частин і взаємовплив явищ дійсності забезпечується за рахунок властивостей єдиної безперервної вакуумної енергосреди.