A fizika kalandja

A fizika kalandja

A sötét anyag nem létezik!

2022. október 22. - 38Rocky

 

A sötét anyag nem létezik!

A kepleron koncepció

Absztrakt

A kepleron koncepció alapján értelmezzük az univerzum tágulásának Hubble törvényét, összevetve a kozmológia sötét anyagon és sötét energián alapuló elméletével. Azt találtuk, hogy számos csillagászati megfigyelés (az Androméda köd közeledése, a spirális karokban a csillagok azonos keringési sebessége, a galaxis forgások létrejötte, csillaghullámzás a Tejútban, a Tejút lapos felépítése, a galaxisok számának nagyságrendi becslése) egyaránt a kepleron modell mellett szól, és ezért nincsen szükség a sötét anyag hipotézisére. A galaxisok stabilitását és szerkezetét nem a vonzóerő megnövelése magyarázza, hanem külső kompresszió, amit a távoli galaxisok idéznek elő. A galaxisok közötti antigravitáció független a távolságtól, összhangban az Einstein által bevezetett, a térben mindenütt jelenlevő kozmikus állandóval. A sötét energia valójában a galaxisok közötti taszítási energia. A kozmológia elméleti alapjait is újra kell gondolni, ősrobbanás helyett a kezdeti őskáoszból indulhatott el egy szétválási folyamat, amely a galaxisok kialakulását okozta. Az őskáosz magas hőmérsékletén az áramló töltések foglyul ejtették a fényt, majd a lehűlés vezetett el a fény kiszabadulásához, amit a mikrohullámú háttérsugárzás jelez.

Bevezetés

Honnan tudunk a sötét anyag létezéséről? A legfőbb bizonyítékot a spirál galaxisok szerkezete adja. Különböző csillagászati módszerekkel határozták meg, hogy mekkora a csillagok keringési sebessége az egyes spirális karokban, amiből az derült ki, hogy kevés a galaxis tömege a centrifugáliserő kiegyenlítéséhez, és emiatt a karoknak le kellene szakadni. Ebből következtettek arra, hogy a valódi tömeg jóval nagyobb – mintegy hatszorosa annak –, amit csillagászati eszközökkel megfigyelhetünk, vagyis létezik olyan anyag is, amely nem látható, de hozzájárul a gravitációs erőhöz, anélkül, hogy részt venne az elektromágneses kölcsönhatásban. Ez az anyag azonban bujkál előlünk, nincs nyoma a részecskefizikai átalakulásokban sem. Kapott viszont már egy nevet a sötét anyagot alkotó részecske, ez a nevezetes WIMP (Weakly Interacting Massive Particle). Viszont ezeket a részecskéket is hiába kutatták változatos kísérletekben, nem sikerült nyomukra bukkanni. A sötét anyag létezésére más jelenségek is utalnak, így a csillaghalmazok anomális tömegeloszlása, és a gravitációs lencsék megnövelt intenzitása.

Mi az a sötét energia?

A sötét anyag ikerfogalma a sötét energia. Ez a két különös jelenség az általánosan elfogadott kozmológiai elmélet, a Λ-CDM (Lambda Cold Dark Matter), központi eleme. Itt lambda az Einstein által megfogalmazott általános relativitáselméletben feltételezett kölcsönhatás, a kozmológiai állandó. Einstein abból indult ki, hogy kell egy olyan tag is az egyenletben, amely megakadályozza az univerzum csillagzatait, hogy egymásba zuhanjanak, ezért feltételezett egy mindenütt egyenletesen ható taszítási tagot. Ez a kölcsönhatás azonban nem kapcsolódik semmilyen más fizikai jelenséghez, vagyis nem világos a fizikai eredete. Evvel érdemelte ki a sötét energia elnevezést. Einstein koncepciója kezdetben erősen vitatott volt, sőt maga is elméletének legnagyobb hibájának tartotta, de a távoli galaxisokból érkező fény vörös eltolódásának távolságfüggése arra mutatott, hogy az univerzum tágul, ami visszaigazolta a sötét energia létezését.

A kozmológia másik fontos szereplője a sötét anyag. Ebben CDM azt jelenti, hogy az univerzum forró korszaka után lehűl, és ebben követi a „hideg” sötét anyag. Arra viszont nincs magyarázat, hogy a sötét anyag mitől hűlne le, ha nem vesz részt a gravitáción kívül más kölcsönhatásban.

A gravitáció einsteini magyarázata

A sötét energia titkának megfejtéséhez induljunk ki az általános relativitáselmélet alapelvéből, amely a gravitációt a tér görbületéből vezeti le. A testek mozgási pályája a tér görbületéhez igazodik. Ennek okát az optikából ismert legrövidebb út elve adja meg. A fény útja megtörik, ha nagyobb törésmutatójú közegbe, például a levegőből a vízbe érkezik. Ennek oka, hogy a vízben lassabb a haladási sebesség, emiatt hamarabb ér célba a fény, ha a gyorsabb közegben megnöveli útját a lassú közeg rovására. De ez a törvény nem csak a fényre, hanem a tömeggel rendelkező testek mozgására is igaz. A tömeggel bíró anyagok is arra veszik az irányt, ahol gyorsabb az előrehaladás, ezt pedig a nagyobb görbületű térben találják meg.

A gravitáció magyarázata kepleronokkal

De miért rövidebb a pálya ott, ahol nagyobb a görbület? Erre magyarázatot a speciális relativitáselméletből származó Lorentz kontrakció adja meg: a kontrakció mindig a mozgás irányában következik be, és nem érinti az arra merőleges irányokat. A tömeg térgörbítő hatását arra vezethetjük vissza, hogy a tömeg körül forgásba jön a tér. Ez a forgás gömbszimmetrikus, azaz nincs kitüntetett irány, sebességét pedig a Kepler törvény határozza meg, amely szerint v2R állandó lesz, melynek nagyságát a GM szorzat határozza meg Newton gravitációs törvénye szerint, ahol G = 6,67x10ꟷ11 m3/kg·s2 az általános gravitációs állandó és M a tömeg. Ezt a térforgást kapcsoljuk össze a mezőelméletek alapkoncepciójával, amely úgy értelmezi a kölcsönhatásokat, mint amelyeket bizonyos bozon típusú részecskék – elektromágneses kölcsönhatásnál a fotonok – közvetítenek.  Ez úgy történik, hogy a töltéssel rendelkező részecskék folytonosan virtuális, tehát közvetlenül nem detektálható, fotonokat bocsátanak ki és nyelnek el, amelynek eredményeként vonzás vagy taszítás jön létre a töltések között. A gravitációnál a tömeg játssza el ugyanazt a szerepet, amit az elektromágneses kölcsönhatásban a töltés. Ez bocsátja ki és nyeli el az említett forgásokat, amelyek a Kepler törvénynek engedelmeskednek. Indokolt ezeket a forgásokat Kepler tiszteletére kepleronnak nevezni. Ezek a kepleronok azonban nem rendelkeznek spinnel, mint a bozonok és fermionok, nincs tömegük és energiájuk sem, hatásukat azáltal fejtik ki, hogy megváltoztatják a tér geometriáját. A kepleronok terjedési sebessége ugyanúgy c, mint a fotonoknak, viszont a forgások kerületi sebessége ennél jóval lassabb. A kepleronok intenzitása a fotonokhoz hasonlóan a távolság négyzetével csökken, arányos az M tömeggel a GM/R2 szabály szerint.  Ezt fejezi ki a v2R = GM összefüggés, amit a bolygómozgás törvényeiből ismerhetünk. Ha szemléltetni akarjuk a keringő mozgást, dobjunk be egy fadarabot az örvénylő vízbe. Ott megfigyelhetjük, hogy a fadarab együtt forog az örvénylő vízzel. De ugyanígy ragadja magával a légörvény a faleveleket is. Ezekben a példákban tömeggel rendelkező közegek szerepelnek, ahol épp emiatt jön forgásba a fadarab, vagy a falevél, de miért úsznak együtt a bolygók a Föld körül forgó térrel, hiszen a térnek nincs is tömege? Itt lép be a képbe a Lorentz kontrakció.

Mi a radiális térgörbület?

Ennek megértéséhez vezessük be a radiális térgörbület fogalmát! Az egyenes koordinátákkal jellemzett euklideszi térben a kör kerülete 2Rπ. Ha v a kerületi sebesség, akkor a kerület hossza  mértékben rövidül a Lorentz kontrakció miatt, szemben a mozgásra merőleges sugárral, amely változatlan marad. Ez alapján definiálhatjuk a görbületet:

Radiális térgörbület = 1 – (kerület/2Rπ)2 = v2/c2

Ezt a görbületet c2-tel szorozva és felhasználva a v2 = GM/R Kepler szabályt, megkapjuk a gravitációs potenciált és ezt az R változóval deriválva, majd az erőhatást a keringő test m tömegére alkalmazva, visszakapjuk a Newton-féle gravitációs erőtörvényt. Ezzel demonstráltuk, hogy a kepleronok a Lorentz kontrakció révén tényleg létrehozzák a jól ismert gravitációs erőt.

Hubble tágulási törvénye

Annak birtokában, hogy a Lorentz kontrakció révén származtatni tudjuk a gravitációs erőt, már továbbléphetünk a tér egy másik mozgására, amit a Hubble féle tágulási törvény ír le. E szerint a galaxisok távolodási sebessége arányos a közöttük lévő távolsággal, azaz v = HR. A térrel együtt a kepleronok sugara is növekszik, de ennek görbítő hatása fordított a körforgáshoz képest: ekkor a sugarat csökkenti le a kontrakció, míg a kerület hossza változatlan marad! Emiatt a térgörbület előjele negatív lesz: –v2/c2 . Ez az összefüggés közelítés, ha v összemérhető a fénysebességgel, akkor a görbület nagysága már nagyobb lesz ennél. A negatív görbület pedig azt jelenti, hogy a tágulás miatt a galaxisok taszítani fogják egymást, vagyis intergalaktikus antigravitáció jön létre. A galaxisok mozgása ezért úgy talál rá a rövidebb útra, ha távolodnak egymástól! Ezt értelmezzük úgy mint az univerzum tágulását.

A Hubble törvény azonban nem relativisztikus, mert elvben megenged akkora sebességet is, ami meghaladja c-ét. Ezt avval indokolják, hogy a tér tágulása nem jár információtovábbítással. Csillagászati érvvel azonban ezt nem lehet igazolni. Az a tértartomány, ahol klasszikus csillagászati módszerekkel lehet a távolságot meghatározni, nem több 100 millió fényévnél, és a 10 illetve 100 millió fényévnyi zónában lehetett igazolni a Hubble-féle arányossági törvényt a távolság és a vöröseltolódás között. Ezt az összefüggést sikerült kiterjeszteni szupernóvák tulajdonságainak vizsgálatával, ahol a fényerő csökkenéséből következtettek a távolságra, amit összevetettek a vöröseltolódás mértékével. Ez a módszer már közel 1 milliárd fényévre növelte meg a felső határt. Nincs azonban arra bizonyíték, hogy a galaxis távolodási sebessége tényleg nagyobb lehetne, mint amit elérhetnek a fizikai objektumok. A relativisztikus Hubble egyenlet alakja a következő:

Az 1 milliárd fényévnyi távolságnál a relativisztikus korrekció még nem éri el a sebesség század részét sem, amelynél a meghatározott távolsági és vörös eltolódási adatok szórása jóval nagyobb. A relativisztikus korrekció létezése vagy cáfolata így csillagászati módszerekkel nem igazolható, viszont annak helyességét több érv is alátámasztja. A jelenlegi kozmológiai elmélet szerint a 13,78 milliárd évnyi tágulás következtében jóval nagyobb lett az univerzum, mint amekkora távolságot a fény befutott, egyes becslések 93 milliárd fényévnyi értéket is adtak. Ez esetben viszont léteznek olyan galaxisok, amelyek között nincs gravitációs kölcsönhatás. Vagyis az univerzum nem egységes. Ilyen „szétszakadt” univerzumról már nem kell beszélni, ha a Hubble tágulási törvény is relativisztikus. A kepleron modell anomáliája is megszűnik, mert ekkor a radiális görbület mindenütt   lesz, vagyis szigorúan arányos marad a galaxisok távolságának négyzetével. Ennek fontosságát hamarosan látni fogjuk!

Inverziós távolság

Van azonban egy inverziós távolság, amin átlépve a gravitációt felváltja az antigravitáció. De mekkora ez a távolság? Akkora, ahol a forgás kerületi sebessége már kisebb lesz a tágulási sebességnél:

v2 = GM/R < H2R2

Innen származtathatjuk az inverziós távolságot:

R3inverzió = GM/H2

 Mekkora ez az inverziós távolság a Tejút esetében? A Tejút tömege M = 2,3x1042 kg, a Hubble állandó pedid H = 70 (km/s)/Mpc = 2,3x10ꟷ181/s.  Felhasználva ezeket az adatokat kapjuk meg az inverziós sugarat:

Rinverzió = 1 Mpc = 3,26 millió fényév

Miért közeledik felénk az Androméda köd?

Az inverziós távolságnak rendkívül fontos szerepe van az univerzum és a galaxisok szerkezetének felépítésében! A galaxisok átlagos távolsága ennél ugyanis nagyobb. Tehát az univerzumot egymást taszító galaxisok töltik ki, ez az oka a gyorsuló tágulásnak. De vannak kivételek is, ilyen a Tejút és az Androméda köd kettőse. A két galaxis távolsága ugyanis 2,5 millió fényév, vagyis közöttük még a vonzó gravitáció érvényesül, és ezért közelednek egymáshoz. Ez a csillagászati megfigyelés már önagában is meggyőzőn támasztja alá a kepleron hipotézist, de léteznek ezen túlmenően további bizonyítékok is.

Miért azonos a csillagok keringési sebessége a spirálkarokban?

A másik fontos megállapítás a taszító erő nagyságára vonatkozik. A kibocsátott kepleronok intenzitása GM/R2 szerint csökken a távolsággal, amit szorozva az R2-tel arányos térgörbülettel, azt kapjuk, hogy az intergalaktikus taszítási erő nem függ a galaxisok egymástól való távolságától! A relativisztikus Hubble törvény esetén ez pontosan így van, míg a klasszikus törvény esetén nagy távolság esetén még növekedne is a taszítás erőssége. Önmagában még az is rendkívül meglepő, hogy mindegy, vajon két galaxis között 10 millió, vagy 10 milliárd fényév a távolság, a közöttük lévő taszítóerő ugyanakkora. Viszont ez a tulajdonság magyarázatot ad az Einstein által bevezetett Λ kozmikus állandóra, amely mindenütt azonos az univerzumban.

Miért nincs szükség a sötét anyag hipotézisére?

Így jutunk el a sötét anyag és a sötét energia kérdéséhez is. A sötét energia többé nem sötét, mert világos magyarázatot ad létezésére az univerzum összes galaxisának együttes taszító ereje. Ez a taszítás felelős az univerzum gyorsuló tágulásáért is. De ugyanez teszi feleslegessé a sötét anyag feltételezését is. Miért? Mert a spirális galaxisokat nem a sötét anyag vonzóereje tartja egyben, hanem a külső extragalaktikus kompresszió, amit a környező sok milliárd galaxis hoz létre. Kiválaszthatjuk bármelyik galaxist, azt minden irányból rengeteg galaxis veszi körül. Az egyes galaxisok közötti taszítás ugyan nagyon gyenge, akkora amekkorát az univerzum határán, vagyis 13,78 milliárd fényévnyi távolságban várnánk a szokásos gravitációtól. Viszont a sok milliárd galaxis összegzett hatása már képes összepréselni a kiválasztott galaxist. Ennek mértékét jelzik a számítások, mely szerint a feltételezett sötét anyag mennyisége a látható anyag tömegének hatszorosát teszi ki. A galaxisokra ható külső nyomás azonban nem tökéletesen szimmetrikus (egyébként erre utal a mikrohullámú háttérsugárzás anizotrópiája is). Ez az anizotrópia forgatónyomatékot gyakorol az egyes galaxisokra. Ahol ez a forgatónyomaték jelentős, ott alakul ki spirálszerkezetű galaxis. Az extragalaktikus kompressziónak a centrifugáliserő ellenáll, ezért a spirális síkjában nagyobb a kiterjedés, (a Tejút esetén az átmérő 80 ezer fényévet tesz ki), viszont a síkra merőlegesen, ahol nem jön létre centrifugáliserő, a galaxis vastagsága jóval kisebb, nem haladja meg az ezer fényévet sem.

 

  1. ábra. Fent: a spirál galaxis felül nézetben, lent pedig oldalnézetben. A galaxis szerkezete lapos, középen viszont kidudorodik.

A 3,26 millió fényévnyi inverziós sugár arra is utal, hogy az ősrobbanás kezdeti szakaszában még nem lép fel az univerzális antigravitácó, ennek fellépéséhez több millió évre van szükség, mire az univerzum kiterjedése jelentősen meghaladja ezt a méretet.

A legfontosabb megfigyelés, ami egyértelműen bizonyítja, hogy nem a feltételezett sötét anyag vonzó hatása stabilizálja a spirális galaxisokat, hanem a külső extragalaktikus kompresszió, a csillagok keringési sebességétől származik. Ki lehetett ugyanis mutatni, hogy a keringési sebesség azonos a galaxis belső és külső spirálkarjaiban, a Tejút esetén például ez 220 km/s. Gravitációs hatással ez nem magyarázható, mert a Kepler szabály szerint a keringési sebesség a távolsággal csökken! A sötét anyag hipotézis ezt úgy próbálja értelmezni, hogy a sötét anyag eloszlása alapvetően eltér a látható anyagétól, ennek sűrűsége a külső karoknál dúsul fel. A magyarázat szerint, ez a speciális eloszlás okozza, hogy a sebesség karakterisztika „lapos” lesz. De miért más a galaxisokban a sötét anyag tömegeloszlása a látható anyaghoz képest? Erre bizony nem könnyű válaszolni.

 Az antigravitációs kompresszió viszont kézenfekvő magyarázatot kínál. A spirális karokban keringő csillagokra ható külső nyomást úgy kapjuk meg, ha a mindenütt jelenlevő intergalaktikus taszító erőt osztjuk a gyűrűszerű karok felületével, amely arányos az R keringési sugár és a galaxis karok d vastagságának szorzatával. Voltaképpen a spirális struktúrát alkotó gyűrűk összefonódásáról van szó. Mivel a d vastagság ugyanakkora a belső és külső spirálkaroknál, így a kompressziós nyomás fordítottan arányos a cetrumtól számított R távolsággal, hasonlóan ahhoz, ahogy a centrifugáliserő változik. Emiatt a keringési sebesség nem függ a galaxis centrumtól való távolságtól, egyezően a megfigyelésekkel. A spirális karok képződésének egyébként épp az a feltétele, hogy a sugár nagyságával ne csökkenjen a sebesség, mert a csökkenés miatt nagy lenne a lemaradás a külső pályákon a belsőkhöz képest, ami nem teszi lehetővé az összefonódást, és csak a Jupiter és Szaturnusz körül megfigyelhető gyűrűs struktúrák alakulhatnának ki a galaxis centruma körül.

Miért „hullámzik” a Tejút?

A legújabb csillagászati felfedezést a Tejút rendszer „hullámzásáról” is könnyen magyarázhatjuk az extragalaktikus kompresszióval. Az találták, hogy a Tejút síkjához képest a csillagok oszcillálnak felfelé és lefelé. Ennek oka, hogy a galaktikára ható kompresszió kissé különbözik a felület mentén, és az eltérő erőhatás a csillagok oszcilláló mozgását idézi elő. Ilyen mozgást csillaghalmazok ütközése is kiválthat, de ez csak átmenetileg okoz hullámzó kitéréseket.

Mi okozza a galaxis centrumának kidudorodását?

Érdemes még rámutatni, hogy a galaxis centruma kidudorodik, ott a vastagság mintegy tízszer nagyobb, mint a karoknál. Ez is összhangban van az antigravitációs kompresszióval. Mivel a kompressziós nyomás 1/R szerint változik, szemben az 1/R2 szerint csökkenő gravitációs vonzással, így a galaxis centrumában már a gravitációs vonzó hatás lesz az uralkodó a kompresszióval szemben, ami megengedi a csillagok eltérő keringését ebben a tartományban. Itt már nem az egész galaxis kollektív forgása, hanem az egyes csillagok keringése a galaxis középpontja körül, határozza meg az eloszlást.

Hány galaxis van az égen?

Térjünk még ki a Λ paraméter és a galaxisok közötti taszítási energia viszonyára! Az M1 és M2 tömegű galaxisok közötti taszító erő a kepleron koncepció szerint független lesz a távolságtól:

Ftaszítás = GM1M2H2/c2

 Az ehhez tartozó energiát úgy kapjuk meg, ha szorzunk az erő munkavégzése során megtett úttal, ami az univerzum határát jelenti. Ez a határ azonosnak vehető azzal az úttal, amit a fény az ősrobbanás óta megtett, mert ugyan az egyes kozmológiai modellek szerint nagyobb ennél az univerzum, de a külső tartomány objektumaival már nem jön létre kölcsönhatás, a gravitáció véges, c sebességű, terjedése miatt. Ha a relativisztikus Hubble szabályt alkalmazzuk, akkor ez a paradoxon fel sem merül, mert ez nem engedi meg, hogy az univerzum nagyobb legyen annál, mint amekkorát be tud futni a fény. A tényleges kölcsönhatási távolságot a c/H = 13,78 milliárd fényév adja meg. Ezt az úthosszat figyelembe véve a két galaxis közötti antigravitációs energia GM1M2H/c lesz. Ha a galaxisok száma n, akkor ez összesen n(n-1)/2 kölcsönható galaxis párt jelent.  Tételezzük fel, hogy a Tejút tömege megfelel az átlagos galaxis tömegnek, vagyis az univerzum teljes tömege nMTejút. Összeadva az összes galaxis-pár antigravitációs energiáját, kapjuk meg az univerzumra vonatkozó értéket:

Viszonyítsuk ezt a „látható” anyag nMTejútc2 energiájához. A jelenleg elfogadott arány a sötét energia és a látható anyag energiája között 13,3. Ezt alapul véve:

GnMTejútH/2c3 = 13,3

A Tejút tömege alapján a galaxisok száma n = 1,5x1012 körül lehet. Ez ugyan csaknem tízszer nagyobb, mint a jelenleg elfogadott 200 milliárdos szám, de a Hubble űrtávcsővel végzett felmérésekre hivatkozva van 2 billiós becslés is. A számításainkból következő adat tehát nagyságrendjében egyezik a csillagászati megfigyelésekkel, különös tekintettel arra, hogy a Tejút tömege is eltérhet a többi galaxis átlagától.

Sötét anyag helyett antigravitációs kompresszió!

A felsorolt jelenségek világosan mutatják, hogy nincs szükség sötét anyagra, mert az antigravitációs kompresszió jobb magyarázatot nyújt, továbbá arra is fény derül, hogy mi lehet a sötétnek nevezett energia eredete, ami nem más, mint a galaxisok közötti taszítási energiák összege. Itt nem foglalkoztunk a sötét anyag bizonyítékának tekintett további jelenségekkel, mint a csillaghalmazok anomális tömegeloszlása, vagy a gravitációs lencsék kérdése, de ezekben az esetekben is az extragalaktikus kompresszió, illetve az R2-tel arányos térgörbület legalább olyan jó magyarázatot adhat, mint a sötét anyagra épülő koncepció.

A gyorsulva táguló univerzum

Ha utána számolunk az univerzum korára jelenleg elfogadott 13,78 milliárd év és a csillagászati adatokból kapott Hubble állandó kapcsolatának, akkor meglepő összefüggést kapunk, mert TUniverzum = 1/H! A reciprok összefüggés persze várható, mert a nagyobb H érték esetén rövidebb idő kellett az univerzum kifejlődéséhez, de meglepő a pontos egyezés. Visszafelé gondolkodva, akkor jutnánk el a kezdőponthoz, ha a mostani sebesség állandó lett volna. Persze lehetett a múltban sokkal gyorsabb az inflációs szakaszban, ezután pedig lassulhatott a növekedés, de meglepő, hogy ennek átlaga épp a mostani érték.

De hogyan épül fel a Hubble törvény által feltárt sebességnövekedés? Állítsuk sorba a múlt üzeneteit! Amit most látunk a csillagokból, és amit a gravitáció üzen nekünk, az a múltból származik. A Nap néhány perccel korábbról üzen, a bolygók már órákkal, napokkal ezelőtt elindították az üzenetet, a közeli csillagok évekkel, a Tejút távolabbi részei már sok évezrede útnak indították a fotonokat és kepleronokat. Még régebbiek az Androméda köd és a többi galaxis üzenetei. Ez a retardációs idő a távolságból számolható: t = R/c. Minél hosszabb ez a t idő, annál nagyobb a fény vöröseltolódása, és a hozzá tartozó távolodási sebesség. Az időhöz viszonyított sebességváltozás a gyorsulás. Egyenletes gyorsulás esetén v = a·t = a·R/c = H·R, vagyis a gyorsulás:

a = H·c = 6,9·10ꟷ10 m/s2

A gyorsuló tágulás tehát nem azt jelenti, hogy a Hubble állandó növekszik, hanem azt, hogy az univerzum gyorsuló tágulása ekvivalens a Hubble törvénnyel. A gyorsuláshoz természetesen kell egy erő is, ami ezt létrehozza. Ez az erő a galaxisok között ható antigravitáció. Állandó gyorsulást akkor kapunk, ha a kölcsönhatásban résztvevő galaxisok száma változatlan. Ez akkor teljesül, ha a Hubble törvény is relativisztikus, vagyis a tágulási sebesség nem haladja meg a fénysebességet.

A múlt üzenetei „menetközben” megváltoznak, egyrészt a foton energiát veszít, ez a vöröseltolódás, másrészt, ha a „kézbesítési idő” több mint 3,26 millió év, akkor gravitáció helyett már antigravitációról szól az üzenet. Az üzenet viszont már azonos lesz, bármilyen messze van tőlünk a feladó.

Mi történt 13,78 milliárd évvel ezelőtt?

A jelenleg széles körben elfogadott kozmológia szerint, az ősrobbanás jelentette a kezdetet, amikor az univerzum egyetlen matematikai pontból áradt szét, de mennyire indokolt ez a feltevés a csillagászati adatok fényében? A megfigyelések valójában a galaxisok távolodási sebességére vonatkoznak, nincs viszont arra utaló jel, hogy növekszik-e közben a galaxisok kiterjedése is. Ha csak a galaxisok távolodnak, de nagyságuk nem változik, akkor a távoli múltban nem lehetett olyan parányi az univerzum, mint amit az ősrobbanási szcenárió feltételez. Igazában csak arról lehet szó, hogy valamennyi galaxis egyazon tértartományban zsúfolódott össze Ez óriási energiával járt és hatalmas lehetett az égi objektumok közötti vonzó erő az egybeolvadt százmilliárdnyi galaxis között. Ez ugyan összébb húzhatta az univerzum kiterjedését, akár egy fényévnél kisebb tartományra is, de ettől még nem lett pontszerű. Helyesebb inkább őskáoszra gondolni, amelyben a magas hőmérséklet megakadályozta a pozitív és negatív töltések összekapcsolását. A kavargó töltések csapdába ejtették a fényt, majd ebből a sötét kozmoszból indulhatott el a Nagy Szétválás. Ezt értelmezhetjük egyfajta ősrobbanásként. Az ősgalaxisok kialakulása és szétválása lecsökkentette a hőmérsékletet, ami előidézte a töltések egymásra találását, amiért a fény kiszabadult, az univerzum átlátszó lett. A kozmológia jelenleg elfogadott elmélete szerint ez 370 ezer évvel történt az ősrobbanás után. Ennek nyomát ma is megfigyelhetjük a mikrohullámú háttérsugárzáson keresztül.

Összefoglalás

Összegzésként megállapítható: több csillagászati megfigyelés (az Androméda köd közeledése, a spirális karokban a csillagok azonos keringési sebessége, a galaxis forgások létrejötte, csillaghullámzás a Tejútban, a Tejút lapos felépítése, a galaxisok számának nagyságrendi becslése) egyaránt a kepleron modell mellett szól, és ezért nincsen szükség a sötét anyag hipotézisére. A galaxisok stabilitását és szerkezetét nem a vonzóerő belső hipotetikus növekedése okozza, hanem külső kompresszió, amit a távoli galaxisok idéznek elő. A sötét energia pedig nem más, mint a galaxisok közötti taszítási energia.

A kozmológia elméleti alapjait újra kell gondolni!

A bejegyzés trackback címe:

https://afizikakalandja.blog.hu/api/trackback/id/tr5617960068

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Gazz 2022.10.22. 20:54:14

"E szerint a galaxisok távolodási sebessége arányos a közöttük lévő távolsággal, azaz v = HR. A térrel együtt a kepleronok sugara is növekszik, de ennek görbítő hatása fordított a körforgáshoz képest: ekkor a sugarat csökkenti le a kontrakció, míg a kerület hossza változatlan marad! Emiatt a térgörbület előjele negatív lesz: –v2/c2 ."
Itt most az lett levezetve, hogy mivel nő a galaxisok közötti távolság, a térgörbület előjele negatív, ami miatt nő a galaxisok közötti távolság, mert taszítják egymást? Ez így nem kerek. (és nem is konkáv)

38Rocky 2022.10.22. 21:58:46

A kérdés az, hogy mi az ok és mi az okozat. Abból indulunk ki,hogy látunk valamit: a galaxisok távolodását. Utána megkérdezzük, hogy ennek mi lehet az oka, milyen erő idézheti ezt elő? Erre a válasz az antigravitáció, amit a térgörbület előjelére vezetünk vissza. Ha már ezt megállapítottuk, akkor ez magyarázza, hogy miért távolodnak a galaxisok. Tehát először törvényt keresünk, hogy magyarázatot találjunk a jelenségre, majd ennek birtokában magyarázzuk a jelenséget. Ez a módszer minden megismerés útja. Például: először látjuk, hogy az alma leesik a fáról. Ennek okát a gravitációban találjuk meg. Miután már ismerjük a gravitációt, már tudjuk, hogy miért esik le az alma a fáról.

Dead Man 2022.10.23. 11:29:15

Érdekes elmélet, de pár dolgot jó lenne bővebben kifejteni.

Miért fordul át a gravitáció antigravitációvá? Szóval az anyag kibocsájtja a kepleronokat amik a téridőt forgásba hozzák. Egy darabig a forgás kerületi sebessége nagyobb a tágulási sebességénél, a kerülete csökken míg a sugara változatlan marad és ez pozitív térgörbületet okoz. Aztán a kerületi sebessége kisebb lesz a tágulási sebességénél, a sugara csökken és a kerülete marad változatlan, a térgörbület pedig negatív lesz. Miért következik be ez a fordulat?

A másik amiről kevés szó esik, hogy a gravitációval ellentétben az antigravitáció miért nem gyengül a távolsággal?

Valamint az őskáosznak miért kell kiváltania az ősrobbanást? Miért nem lehet az őskáoszt az ősrobbanást követő állapotnak tekinteni?

38Rocky 2022.10.23. 13:40:36

@Dead Man:

Az észrevételek jogosak, ezért reflektálok is rá.

Mindig a jelenségből kell kiindulni és keresni hozzá a magyarázatot. A tér tágulása megfigyelhető jelenség, amit fogadjunk el. Két dolgot kell szétválasztani: mi indította el a folyamatot, illetve mi tartja fenn. Az elsőre igazából nem tudunk válaszolni, ezért nevezhetjük ősrobbanásnak, szétválásnak vagy teremtésnek is. Nem tehetünk mást, mint elfogadni, hogy valamikor, valamiért beindult a szétrepülés. Bizonyos idő után, ami több millió év lehetett, elég nagy lett az univerzum a galaxisok szétválásához is, a galaxisok távolsága átlépve a kritikus távolságot antigravitációt eredményezett, már önfenntartóvá téve a gyorsuló tágulást, ami fennáll napjainkig is.

Miért nem gyengül az antigravitácó a távolsággal? Ez egy kompenzációs effekttus. A kepleronok intenzitása a fotonokhoz hasonlóan a távolság négyzetével csökken, viszont a Hubble törvénynek megfelelő sebesség növekedés a távolság négyzetével arányos radiális görbületet hoz létre, amiért az antigravitációs hatás nem függ a távolságtól. Meglepő viselkedés, de pontosan megfelel az einsteini kozmológiai konstans állandóságának mindenütt a térben.

Miért mondom azt, hogy az őskáosz az indulópont és nem a matematikai pontból kiinduló ősrobbanás? Talán azért, mert gyenge a fantáziám és nem tudom elképzelni, hogy az univerzum teljes energiája egyetlen pontban összesűrűsödjön. A másik ok, hogy nem tudunk bepillantani a sötét univerzum ködfüggönye mögé. Valójában semmi információnk nincs, és nem lehet a rejtélyes „első másodpercről. Amiről nincs és nem is lehet információnk az csupán puszta spekuláció, ezért én inkább elkerülöm ezt a hipotetikus szakaszt. A hit kérdéseiről vitatkozni pedig nem érdemes.

Dead Man 2022.10.23. 16:33:46

@38Rocky:

Az őskáosz is hipotetikus spekuláció mint az ősrobbanás, mindkettő a tágulást extrapolálja a múltba. Az egyik egy bizonyos kiterjedésig spekulálja vissza az univerzumot és ezt tartja kiindulópontnak, a másik tovább folytatja az extrapolációt egy pontig és ezt állítja kiindulópontnak, de olyan elmélet is van ami még további feltételezéshez vezet és a pontot sem kiindulópontnak tekinti hanem egy összehúzódási ciklus végének ami robbanáshoz vezetett. Ezek bizony spekulációk, talán nem is kellett volna összekeverni a antigravitációs hipotézissel, hiszen nem is abból következett az őskáosz hipotézis. Épp elég komoly kihívás betámadni az uralkodó sötét anyag hipotézist is, minek még a végén különösebb okfejtés nélkül célba venni a domináns ősrobbanás elméletet is, a helyedben én ezt két külön témaként kezelném.

Ami az antigravitációt illeti, ha van ilyen akkor a csillagoknak és bolygóknak is van inverziós távolságuk ahol a gravitációs hatásuk antigravitációs hatássá válik. Ezek már könnyebben megfigyelhető távolságok lennének, szóval akkor megfigyelhető ez a hatás ezeken a helyeken?

38Rocky 2022.10.24. 10:49:46

@Dead Man: Az inverziós távolság a tömeg köbgyökével arányos, ezért a Nap esetén úgy 300 fényév körül lehet. Ez magyarázhatja a Nap helyezkedését két spirál kar között, amelyek távolsága 1000 fényév nagyságrendű.
Különbséget tennék extrapoláció és extrapoláció között. Az őskáosz megfigyelt jelenségre támaszkodik: a galaxisok távolság függő sebessége miatt jogos arra gondolni, hogy a távoli múltban minden galaxis egybe esett. Ekkor a hatalmas tömeg sűrűség kb. egy fényévre zsugoríthatta le a kiterjedést, amiért a hatalmas energiasűrűség és hőmérséklet nem tette lehetővé, hogy a negatív elektronok a pozitív barionokhoz csatlakozzanak. Evvel szemben a pontszerű univerzum feltételezése megköveteli, hogy a galaxisok kiterjedése azonos mértékben változzék, mint a sebességük. Ennek kimutatására nem találtam még próbálkozásokat sem. Ezért a pontszerű kezdetet nem támasztja alá semmilyen megfigyelés.

Dead Man 2022.10.24. 15:51:27

@38Rocky: Van olyan elmélet is, hogy az univerzum egy hatalmas fekete lyuk belsejében van. Ez esetben a kezdet az őscsillag összeomlása lenne, ami egy kiterjedéssel bíró kiindulópont lenne és még az extrém sűrűségre is magyarázatot adna.

Ha lenne antigravitáció, akkor az univerzum szétválna belső és külső galaxisokra. A belső galaxisokat minden oldalról érné a taszító hatás, viszont a külső galaxisokat csak egy oldalról. Akkor a külső galaxisok távolodnának a leggyorsabban amiket az összes antigravitáció egy oldalról ér és befelé haladva lassulnának ahol egyre több az ellentétes irányú taszítás.

Akkor viszont lenne az univerzumnak közepe, ahol a taszító erők kiegyenlítik egymást és ha mi innen nézve éppen ezt tapasztaljuk, hogy a minél távolibb galaxisok egyre gyorsabban távolodnak tőlünk az azt jelentené, hogy mi vagyunk az univerzum közepén :)

38Rocky 2022.10.24. 17:56:06

@Dead Man: Örülök a felvetéseidnek, mert segíti a tovább gondolkodást! Valójában van belső ls külső galaxis is, erre példa a Tejút és az Androméda köd viszonya a többihez képest, ezek a „belső” galaxisok, a többi a „külső”.. A középpont kérdését az időben kell nézni, mert csak elképzelésünkben létezik az egyidejű galaxis világ. A lényeges a kölcsönhatásban lévő galaxisok eloszlása. Minden távoli galaxis egy korábbi univerzum üzenete. Bármelyik galaxis magát tekintheti ezért középpontnak.
Mi történik a fekete lyuk belsejében azon kívül, hogy foglyul ejti a fényt? Miben különbözik a sötét univerzumtól? A sötét univerzum is „fénycsapda!

Dead Man 2022.10.24. 20:39:38

@38Rocky: Minden égitestnek különböző időpontú állapotát látjuk. A látszólagos univerzum egy illúzió, egy különböző idősíkokból összefércelt vízió amit csak itt és most láthatunk. De ettől még léteznie kell a tényleges univerzumnak. Kezdjük csak közelebbről és nézzük csak a naprendszer bolygóit. Ezeknek a látványa az égbolton is 8 különböző időpontot mutat, de ettől még létezik az egyidejű naprendszer. Van tényleges állapota a bolygóknak, a látszólagos állapotukból tovább futtatjuk őket a pályájukon annyival amennyit megtettek amíg ideért a látványuk és az a tényleges állapotuk.

Ha a naprendszernek van tényleges egyidejű állapota, akkor van a galaxisnak is. Ezt már nem tudjuk kiszámolni mert ismerni kéne a csillagok pályáját és távolságát, azokét is amik már léteznek de még nem ért ide a fényük, szóval ez nem fog menni, de ettől még létezik a galaxisnak tényleges állapota. Az univerzum tényleges állapotát meg aztán végképp nehéz lenne megállapítani, mert az amit itt és most látunk belőle az múltbéli állapotok montázsa hatalmas távokból.

Én csak abból indultam ki, hogy van egy véges kiterjedésű univerzum, véges számú galaxissal amik taszítják egymást. Ez csak egy gondolatkísérlet, de akkor mi van? Akkor nem egy homogén univerzum van, hanem vannak külső galaxisok amiket az összes többi egy irányba taszít és teljes sebességgel távolodnak a peremen tágítva az univerzumot. Vannak köztes galaxisok amik követik őket de lassabban mert a külső galaxisok visszataszítják őket. És vannak mag galaxisok amik a véges kiterjedés közepén kiegyenlített antigravitációs közegben nyugszanak.

38Rocky 2022.10.24. 23:07:55

@Dead Man: Amit leírsz, megfelel annak, amit én is gondolok. De vegyünk egy példát. Fogadjuk el, hogy az univerzum kora 13,78 milliárd év. Induljunk ki az A galaxisból és húzzunk köré egy 13,78 milliárd fényéves kört. Ennek két átellenes pontjában legyenek a B és C galaxisok. Ekkor A akár B, akár C-vel is kapcsolatban lehet, mert B0 és C0-ból megérkezik 13,78 milliárd év alatt az üzenet. B és C távolsága viszont 2x13,78 milliárd fényév. Lehet-e kapcsolat B és C között? A válasz igen! Miért? Mert 13, 78 milliárd évvel korábban A0, B0 és C0 egybeesett, és ha B kapcsolatban lehet A0-al, akkor B kaphat üzenetet C0-ból is. Ez is reprezentálja, hogy bármelyik galaxis választható középpontnak.

Dead Man 2022.10.25. 12:27:14

@38Rocky: Ezzel azt mondod, hogy kezdetben B és C kapcsolatban volt és mivel a kapcsolat folyamatos volt ezért azóta is fennál a távolságtól függetlenül. Viszont ha nem is a távolság, de a távolodás sebessége megszakíthatná a kapcsolatot. Ha B és C ellentétes irányba távolodik a fénysebesség felénél gyorsabban akkor a távolodás sebessége meghaladja a fényét és megszakad a kapcsolat. Erre meg lehet azt mondani, hogy ha megszakad a kapcsolat valamennyi galaxissal akkor csökken a taszító erő és így a sebességük is, ezért aztán újra beérik egymást és helyreáll a kapcsolat. Ez egy döcögve táguló univerzumot jelentene és a tágulásnak lenne egy átlagos limitje. Egyenletes eloszlású sötét energia esetén nem lenne középpont, viszont gömbszerűen táguló antigravitációs univerzum esetén lennének középponti galaxisok amiket minden irányból ér antigravitáció és különböznének tőlük a külső galaxisok amiket csak egy irányból. De lehet középpont nélküli antigravitációs univerzum is ha nem gömbszerűen hanem magába forduló hurok szerűen tágul, ekkor még a B és C galaxisok is több irányból hatnának egymásra.

Olyan sok a lehetőség, annyiféle modell elképzelhető. Vegyük csak elő megint a fekete lyukban létező univerzumot, akkor új anyag is keletkezhet amit beszív a fekete lyuk, máris változik a modell. Sötét anyag vagy antigravitáció, gömb vagy hurok szerű tágulás, állandó vagy növekedő energia, annyi a változó amit vég nélkül lehet kombinálni. Az univerzum helyett földközelibb perspektívából kéne vizsgálni az antigravitáció lehetőségét. Mekkora a bolygók inverziós távolsága? A naprendszeren belül van? Nyilván a nap gravitációja dominál, de ha van hatásuk akkor az befolyásolja a rendszert és tetten érhető. Vajon mit mutatna erről egy szimuláció? A tejútrendszert is lehetne így szimulálni, bár ahhoz már szuperszámítógép kéne. A sötét anyag is úgy született, hogy szimulálták a galaxist és nem megfelelő eredmény jött ki, ezért hozzáadtak még ötször annyi gravitációt és nevet adtak neki. Vajon egy antigravitációs szimulációval kijönne a megfelelő eredmény?

38Rocky 2022.10.25. 15:49:27

@Dead Man: Az előző példával arra kívántam rámutatni, hogy amikor egy galaxis szempontjából nézzük az univerzum kifejlődését, könnyen paradoxonhoz jutunk, ha elfelejtkezünk arról, hogy bármelyik galaxisból kiindulva hasonló eredményre jutunk. Az A0, B0 és C0 protogalaxisok ugyanonnan indultak el (ebből a szempontból mindegy, hogy ez egyetlen pontot, vagy egy véges tartományt jelent), és az sem érdekes, hogy kapcsolaton fotonokkal küldött „üzenetre” gondolunk, vagy gravitációs (antigravitációs) hatásra. A lényeg, hogy kezdetben együtt voltak. Amikor A rendszerében írjuk le az univerzum fejlődését, akkor B és C megduplázott távolsága látszólagos, hiszen ha A és B, illetve A és C elérheti egymást (vagyis az A0-ból indult üzenet eljut B-be, illetve a B0 üzenete eljut A-ba, akkor B és C0, illetve B0 és C is eléri egymást, hiszen A0, B0 és C0 együtt voltak a kezdetben, vagyis BA0 = BC0. A tanulság, ha B és C kapcsolatára vagyunk kíváncsiak, akkor nem egy harmadik galaxis rendszerében kell gondolkodni (vagyis a sebességet meghatározni, nincs ugyanis abszolút vonatkoztatási rendszer, mindegyik egyenrangú), hanem vagy B vagy C rendszert kell venni alapul.
Az ekvivalencia szabályt egy gömbbel szemléltethetjük, amelynek centrumában van A0=B0=C0 és felületén az A,B és C. A gömbfelület minden pontja természetesen egyenértékű. Ha bármely két galaxis kölcsönhatási távolságát keressük, az nem a felületi pontok távolsága, hanem a felületi pont távolsága a centrumtól, vagyis a sugár.
Gondolkodtam azon is, hogy mi a szerepe az antigravitációs inverziónak a csillagok esetén. Nap esetén ez 300 fényév, nagyobb csillagoknál ez felmegy 1000-1500 fényévre, egy tipikus csillagnál úgy 1000 fényév lehet. A naprendszer bolygóinál persze ez a távolság kisebb, de ez nem érdekes, mert mindig a nagyobb tömeg hatása dominál, a kicsi így vagy úgy kisebb korrekciót idézhet elő. Az viszont érdekes, hogy a galaxis karok vastagsága is 1000 fényév körül van, a karok távolsága egymástól pedig közel 10 000 fényév, vagyis a karok csillagai egymásra taszító hatással vannak. Ez érthetővé teszi, hogy a karok között kevés a csillag, mert ez a taszítás jól elkülöníti a karokat. Ha figyelembe vesszük, hogy egy milliárd év alatt még a külső karok is megtesznek három fordulatot, akkor a galaxis kialakulása óta néhány tucat kört is lefuthatott a Tejút, de mégis csak 3-4 karja van. Ez is visszavezethető az antigravitációs hatásra: a gravitáció főleg 1000 fényév távolságon belül dominál, a külső karban a csillagok közi távolság már akkora, hogy náluk a gravitáció antigravitációba megy át, ezért kifelé már a Tejút nem tud gyarapodni, az elveszett csillagok pedig magánosan kóborolnak a Tejút környezetében.

Dead Man 2022.10.26. 08:42:28

@38Rocky: És ahhoz mit szólsz, hogy a galaxis tömegéből nem is lehetne inverziós távot számítani mert nem egybefüggő tömeg, hanem különböző fekete lyukakból, csillagokból, bolygókból, holdakból, aszteroidákból, porból és gázokból áll. Még ha a taszító erejük össze is adódhat az inverziós távuknak nem kéne. Tehát a legkisebb inverziós táv a magányos atomoké, a legnagyobb a szupermasszív központi fekete lyuké.

38Rocky 2022.10.26. 13:24:02

@Dead Man: Erre a kérdésre már számítottam, jó, hogy felvetetted. A gravitáció lényeges vonása az additívitás, e mögött a görbületek addíciós összeadási szabálya áll. Gravitációs egységnek tekinthetjük az olyan anyaghalmazt, amelynek elemeit folytonosan köti egybe a gravitáció. Erre példa a csillag is, melynek atomjait a gravitáció kovácsolja egybe. Hasonló a helyzet a galaxisokkal is, mindenütt végigjárható gravitációval egybekötött utakon. A karok között lehet antigravitációs rés, de teljes szétszakadásról nem beszélhetünk. A külső karok legvégén egyre ritkábbak a csillagok, a végén alakul ki akkora távolság a csillagok között, ahol az antigravitáció már leválasztja a csillagokat, ezért vannak a Tejút környékén is magános csillagok, vagy kisebb gravitációs csillaghalmazok. Erre szép példa az Androméda köd összetett szerkezete.
Érdemes párhuzamot vonni az atommagok és a galaxisok között. Mindkét esetben van egy rövid hatótávolságú vonzó erő (az atommagokban az erős kölcsönhatás, galaxisokban a csillagközi vonzás) és egy hosszú távú taszító erő (atommagoknál a protonok közötti taszítás, galaxisokban a csillagközi antigravitáció), ami nem engedi meg, hogy túl nagy legyen a szóban forgó fizikai objektum. Ezért válnak a túl nagy atommagok, amikor a rendszám közeledik százhoz, bomlékonnyá (radioaktívvá).

Dead Man 2022.10.26. 16:33:47

@38Rocky: És mi a helyzet az elliptikus galaxisokkal? Annyira egyenletes eloszlásúak...

38Rocky 2022.10.28. 13:35:33

@Dead Man: Még akár egy tucat hasonló kérdést is fel lehet tenni, hiszen a csillagászok jó néhány típust és altípust is felsorolnak a galaxisok táborában, ezek közül a spirális galaxis csupán a leggyakoribb. A galaxisok szerkezete a környezetüktől függhet, hogyan helyezkednek el a további galaxisok a környezetben. A környezeti változatosság mellett a véletlen is szerepet játszhat, hiszen a centrumot körülvevő gyűrűk közötti összekapcsolódás is attól függ, vajon a nagyobb csillagok milyen közel eshetnek egymáshoz a különböző régiókban, amikor létrejöhetnek kapcsolódások, akár a gravitációs vonzás, akár a külső kompressziós erő miatt. Jelenleg a sötét anyag térképeit rajzolják fel a csillagászok, hogy értelmezzék az egyes galaxisokban a csillagok eloszlását. Szerintem gyümölcsözőbb lenne ennél, ha a galaxis szerkezet és a környező galaxisok eloszlása között keresnék az összefüggéseket.

Dead Man 2022.10.28. 17:59:20

@38Rocky: Ha a pozitív térgörbület keringési pályákat okoz akkor a negatív térgörbületnek is vannak keringési pályái? De ennél is fontosabb kérdés, hogy mekkora az antigravitációs erő? Akkora mint a gravitációs erő maximuma a tömegközéppontban? Vagy annál kevesebb vagy több?

csimbe 2022.11.04. 09:18:41

„A kozmológia másik fontos szereplője a sötét anyag. Ebben CDM azt jelenti, hogy az univerzum forró korszaka után lehűl, és ebben követi a „hideg” sötét anyag. Arra viszont nincs magyarázat, hogy a sötét anyag mitől hűlne le, ha nem vesz részt a gravitáción kívül más kölcsönhatásban.”
Szász I Gyula elmélete szerint, az anyagnak van egy maximális sűrűségű állapota, kb 10+24 g/cm-nél.
Nyugalmi állapotnak nevezi, aminél az anyag már nem tud tovább összehúzódni és nem bocsájt ki energiát, elektromágnesesen semleges. Ez a hideg sötét anyagi objektumnak felel meg.
„A galaxisok stabilitását és szerkezetét nem a vonzóerő belső hipotetikus növekedése okozza, hanem külső kompresszió, amit a távoli galaxisok idéznek elő. A sötét energia pedig nem más, mint a galaxisok közötti taszítási energia.”
A mennyiben a világegyetem kifelé zárt rendszer, úgy lehet benne belső kompresszió, ami a galaxisokra és a „külső falra”, mint nyomóerő hat. (Így kerek, vagyis gömböc a világ) Amennyiben nyílt rendszerű, „külső fal” nélküli, akkor csak a vonzóerő tarthatja egybe, összecsomósítva, szélszerűen gubancolva az anyagot. Ha véges mennyiségű az anyag, akkor olyan az univerzum, mint egy „vattacukor a szélben”, vagyis a végtelen űrben. Ha az anyag is végtelen mennyiségben és örök létező lenne, csak „vattacukorból”lenne a világ. Az „űrt”, az anyagi mezők jelentik, amelyen az anyagi kölcsönhatás, a „cserekereskedelem” zajlik.

csimbe 2022.11.04. 09:25:18

A végtelen téridő lokális pontokban történő fénysebességű forgása képezi az anyag elemi részecskéit, valamint a kettősforgású részecske jeleníti meg a tömeget, amit a részecske hordoz. Durván leegyszerűsítve, ez jelenti az anyag mibenlétét. Amennyiben a téridő globális halmazát az anyag tulajdonsága maga felé domborítja, útvonalalkat adva a tömeges részecskék számára, ezzel a tömegvonzást jeleníti meg. Azonban a téridő homorítása, a görbület kifeszítése, mintegy ellenkező gravitációs hatás, már nem csak lokális, hanem globális, univerzális jelenség. Ez lenne a kozmológiai állandó. Felmerül a kérdés, hogy ha folytonos a téridő, akkor a lokális felcsavarodásait, vagyis az anyagot, a globális kiegyenesítő, „visszacsavaró” hatása miért nem szünteti meg? Miért van egyáltalán anyag, ha van ami a léte ellen dolgozik?

csimbe 2022.11.05. 22:17:51

„ De mi tartja pályán a Földet a Nap körül? Ennek oka, hogy a tér a tömegek által megalkotott görbületi szerkezettel rendelkezik, melyben a mozgás a „terepviszonyokhoz” alkalmazkodik. Mivel a görbületek lerövidítik az utat, a testek úgy tudják megtalálni a legrövidebb mozgási pályát, ha a nagy görbületű tartományokba igyekszenek.”
Ha körülnézünk az univerzumban, elég kevés gömbszimmetrikus objektumot látunk. A legtöbb, galaxis korong (UFO) alakú. Ha a tömeg gömb szimmetrikusan görbíti maga köré a teret, akkor miért ilyen alakúak a galaxisok? Ha a centrifugális erő is térgörbítő hatású, akkor a forgástengelyre merőlegesen „visszagörbíti a téridőt, hogy a jellemző galaxis alak kialakuljon. Ha minden típusú erő, hatással van a térre, (a téridőre), akkor a téridő is visszahat, úgymint erő. Ez lenne a térerő. Ha a tér nem értelmezhető önállóan, csak mint egy kimerevített kép formájában, akkor az idővel társítva, az erőt is időhöz kell társítani. Így a téridő-erő fogalma születik meg számunkra. Ha az energia, mint munkavégző képesség (erő), nem megmaradó mennyiség, akkor a térerő, az idővel elfogyó lesz. Ezzel pedig a tér is elfogy. De mivel az univerzum nem a semmiből, hanem a téridőből (térerőből) bukkant elő, az energia nem válhat semmivé. Marad az anyag nélküli téridő, mint örök létező. Ezért nem értem azokat, akik szerint a tér és az idő, vagyis a téridő, csak egy emberi fikció, gondolati létező, amikor nem lehet kihagyni a kézzelfogható valóság megtapasztalása, megismerése, érdekébent.

38Rocky 2022.11.08. 16:57:38

@csimbe: A blogban kifejtem, hogy a lapos struktúra oka az extragalaktikus kompresszió. Ennek anizotrópiája forgásba hozza a galaxist, amely a forgási síkban kifelé ható centrifugális erőt hoz létre. A síkra merőlegesen ez nem lép fel, amiért ott a nyomás belapítja csillagok eloszlását. Ritkább az olyan környezet, ahol magasabb a szimmetria, amiért kevesebb a gömbhalmazok száma.
A téridő-térerőre vonatkozó eszmefuttatást nem igazán értem, de az utolsó mondattal egyet tudok érteni.

csimbe 2022.11.13. 16:16:46

@38Rocky: „Ha lenne antigravitáció, akkor az univerzum szétválna belső és külső galaxisokra. A belső galaxisokat minden oldalról érné a taszító hatás, viszont a külső galaxisokat csak egy oldalról. Akkor a külső galaxisok távolodnának a leggyorsabban amiket az összes antigravitáció egy oldalról ér és befelé haladva lassulnának ahol egyre több az ellentétes irányú taszítás.
Akkor viszont lenne az univerzumnak közepe, ahol a taszító erők kiegyenlítik egymást és ha mi innen nézve éppen ezt tapasztaljuk, hogy a minél távolibb galaxisok egyre gyorsabban távolodnak tőlünk az azt jelentené, hogy mi vagyunk az univerzum közepén :)”
A nemrégen elhunyt fizikus Szász I Gyula dr. elmélete szerint, nincsen Anti-anyag, viszont vannak gravitációs töltések, melyek között van taszító is. Az elektromos töltésekkel ellentétben, az azonosak vonzzák, a különbözőek taszítják egymást. Ennél fogva kétféle összecsomósodó anyagtípus alakult ki az univerzumban. A proton bázisú és az (anti-proton) „Elton” bázisú anyag. Ezekből elkülönülten épülnek föl a galaxisok. Vannak azonban a neutrínók és „neutrínó-féle” anyagok, amik elektromosan és gravitációsan is semlegesek. Kvázi tömegnélküliek, ami azt jelenti, hogy a gravitációs töltéseik hatása nem érvényesül, viszont csomósodott kötésben állnak. Ezen anyagtípusok töltik ki az univerzumot homogén, izotróp képet alkotva róla. Az azonos gravitációs töltések összegződésének következménye az, hogy a két féle anyagtípusból álló galaxisok taszítják egymást. Az elektromosság kifelé mutatott hatásai alapján, azonban nem lehet megkülönböztetni őket egymástól. Szingularitást rejtő „fekete lyukak” nem léteznek, csak nyugalmi állapotban lévő anyagból álló objektumok.
A végtelen univerzum öröktől fogva létező, ahogy az anyag négyféle elemi részecskéi az (elektron; pozitron; Proton; „Elton”) is. Nem volt ősrobbanás, ennél fogva ott van az univerzum „közepe”, ahol annak a szemlélője.

38Rocky 2022.11.13. 19:32:31

@csimbe: Az univerzumot nem lehet pusztán a tér három dimenziójában szemlélni, mert mind az elektromágneses, mind a gravitációs kölcsönhatás a múlt üzenete a jelennek, tehát az idő alapvető szerepet játszik! Van-e középpontja az univerzumnek? Ha a téridőt nézzük, akkor van, mert a 13,78 milliárd év előtt, vagyis a kezdetben, volt egy négydimenziós pont, vagy tartomány, ahonnan elindult az univerzum kifejlődése. A mai univerzum már egy 13,78 milliárd fényév méretű, és 13,78 milliárd éves korú négydimenziós gömb, amelyben elhelyezkednek a galaxisok. A gömb felületének egyetlen pontja sem kitüntetett, ezért a tér vonatkozásában nincs kitüntetett centrum, nem lehet „külső” és „belső” galaxisokról beszélni.. A centrum tehát a téridő négydimenziós origója.
Minden tiszteletem ellenére meg kell mondanom, hogy Szász Gyula tévedett, a taszító jellegű antianyagok tekintetében. A felső sztratoszférában szépen együtt keringenek a részecskék és antirészecskék. Ha taszítás lenne a részecskék és antirészecskék között, akkor a részecskékből felépülő Föld eltaszítaná az antianyagot!

Dead Man 2023.01.09. 17:12:21

Utoljára az antigravitációs erő mértékéről kérdeztem, most azt is elmondom miért. Ha a Tejút és az Androméda-köd azért közeledik mert közöttük a gravitáció dominál az azt jelenti, hogy két galaxis gravitációja erősebb mint sokmilliárd galaxis antigravitációja. Az elméletedből tehát az következik, hogy az antigravitáció jelentéktelen a gravitációhoz képest. Egyet értesz ezzel a következtetéssel vagy van rá más magyarázatod?

38Rocky 2023.02.08. 08:38:00

dead man:
@Dead Man: Az Andromeda köd és a Tejút esetén a két galaxis közötti kölcsönhatásnál a vonzó és taszító erők nagyjából kiegyenlítik egymást, ezért közöttük a mozgási irányt a véletlen határozhatja meg. Az antigravitáció a galaxisok között összeadódik: minél nagyobb tartományról van szó ennek összegzett hatása annál nagyobb. A 10 millió fényévnél távolabbi galaxisokra vonatkozik a Hubble szabály. Ekkor éri el az összegzett taszító hatás azt a mértéket, amikor a taszításból származó erők miatt a galaxisok távolodnak a Tejúthoz képest. Úgy is lehet fogalmazni, hogy a galaxisok véletlenszerű sodródási sebessége egymáshoz képest átlagban 200 km/s körül van. A 10 millió fényév távolságban éri el a Hubble sebesség ezt az értéket, emiatt csak ennél nagyobb távolságban érvényesül a Hubble szabály.

Dead Man 2023.02.27. 15:08:15

@38Rocky: De ha az antigravitációs erő nem csökken a távolsággal, akkor az Androméda és a Tejút egymás közti kölcsönhatása csak elhanyagolható mellékkörülmény, mert akkor kölcsönhatás van a 10 millió, 100 millió és 1 milliárd fényévre lévő galaxisokkal is. Akkor sokmilliárd galaxis taszító hatása éri a miénket és ezek hatásának az összege határozza meg a pályánkat és az Andromédáét is. Mivel az Androméda és a Tejút közel van egymáshoz a többi galaxis helyzete hozzájuk képest nagyjából azonos, a rájuk ható taszító erők összege nagyjából azonos, és akkor a pályájuknak is nagyjából azonosnak kéne lenni. Ha sokmilliárd galaxis taszító hatásának összegét képes érdemben befolyásolni a két galaxis közti kölcsönhatás, akkor az antigravitáció elenyésző lehet csupán.

Legalábbis ez következik abból ha az antigravitációs erő nem csökken a távolsággal. Akkor a távoli galaxisok milliárdjainak taszító hatása teljes erővel hat ránk és a szomszédos galaxissal való kölcsönhatásnak elenyészőnek kéne lenni ehhez képest, vagy a taszító hatások összegének kell elenyészőnek lennie ha két galaxis kölcsönhatása képes beleszólni ebbe az összegbe.

38Rocky 2023.02.27. 17:28:49

@Dead Man: Az általad felvetett problémára viszonylag könnyű válaszolni. Az antigravitációs hatás – a gravitációhoz hasonlóan – a tömeggel arányos, vagyis két galaxis esetén a két galaxis tömegét kell szorozni. Mindegyik galaxist nagyjából minden irányból egyformán környezik az univerzum galaxisai. Az antigravitációs erő irányfüggő, de mivel minden irányban számuk közel egyenlő a milliárdnyi galaxis taszító hatása kompenzálódik, tehát nem játszik alapvető szerepet pl. a Tejút és az Androméda közötti mozgás befolyásolásában. A nem tökéletes irányfüggetlenség viszont megnyilvánul abban, hogy a galaxisok többsége forgásba jön, ezért van nagyszámú spirál galaxis.
A hatalmas számú galaxis összes taszító energiája az un. sötét energiában nyilvánul meg. Egyszerű számítással kimutatható, hogy ez az energia valóban néhányszor meghaladja a szokásos anyagból számítható mc2 energiát. Ez a arány a jelenlegi kozmológia szerint kb. 10-szeres. A minden irányból érkező összegzett taszító hatás viszont összenyomja a galaxisokat és kompaktabbak lesznek, ez helyettesíti a feltételezett sötét anyag szerepét. Szintén egyszerű számítás mutatja, hogy néhány százmilliárd galaxis összesített hatása képes nagyobb préselő erőt létrehozni, mint az egyes galaxis felületére ható gravitációs centripetális erő. Ez áll valójában a mögött, hogy néhányszor több sötét anyag kellene a láthatónál, hogy stabilisak legyenek a spirál galaxisok. Nagyon szép az összhang a csillagászati úton becsült galaxisok száma és a modell által becsült adatok között.

Gazz 2023.03.26. 23:15:53

Kedves Rocky! A Casimir effektussal foglalkozik valamelyik írásod? Szívesen elolvasnám.
süti beállítások módosítása