понедельник, 17 ноября 2014 г.

Академик РАН В. Рубаков: "Закона сохранения энергии в космологии нет"

2-я Книга Федора. Файл 4
Файл 3. http://artefact-2007.blogspot.ru/2014/11/2-3.html

    [Ф. Дергачев: 
    Прежде чем перейти к проблеме сохранения энергии при рассмотрении парадоксов темной энергии, хочу процитировать несколько высказываний о несовершенстве общепринятых ныне теорий.] 

    Конфликт квантовой механики и общей теории относительности. (Окончание)

    Начало темы: «2-я Книга Федора»Файл 1  и Файл 2

    «В теории элементарных частиц считается абсолютно справедливыми три принципа:
    1. Квантовая механика, это полная загадок и парадоксов дисциплина, которую мы не понимаем до конца, но умеем применять. Насколько нам известно, она прекрасно работает в описании физической реальности, но, как сказали бы социологи, это - антиинтуитивная дисциплина. Квантовая механика не теория, а скорее рамки, в которые, как мы полагаем, должна укладываться любая корректная теория.
    2. Теория относительности. Через 75 лет после выхода в свет первой работы Эйнштейна об относительности у нас нет причин сомневаться в ее справедливости.
    3. Принцип причинности, утверждающий, что причина должна предшествовать следствию.[«Фундаментальная структура материи» Под ред. Дж. Малви. Сборник статей. М.: «Мир». 1984. Стр. 266.]». («Метафизика для всех»). 

    Общая теория относительности (ОТО)   

    «ОТО – завершенная физическая теория. Она завершена в том же смысле, что и классическая механика, классическая электродинамика, квантовая механика. Подобно им, она дает однозначные ответы на физически осмысленные вопросы, дает четкие предсказания для реально осуществимых наблюдений и экспериментов. Однако, как и всякая иная физическая теория, ОТО имеет свою область применимости. Так, вне этой области лежат сверхсильные гравитационные поля, где важны квантовые эффекты. Законченной квантовой теории гравитации не существует». (И.Б.Хриплович. «Общая теория относительности». // Соросовский образовательный журнал, 1996, № 4).

    Теория относительности Эйнштейна и квантовая механика

    Вейник А.И. Выдержки из книги «Термодинамика»

    «1. Основные идеи квантовой механики..
    После открытия электрона был обнаружен фотоэффект – испускание электронов под действием света. В 1905 г. Эйнштейн дал правильное объяснение этому эффекту: в испускании каждого электрона повинен фотон – единичный квант электромагнитного излучения. Так были открыты две первые элементарные частицы – электрон и фотон. Затем выяснилось, что электрон и фотон обладают одновременно корпускулярными (это частицы) и волновыми (это волны) свойствами. При прохождении через очень малое отверстие происходит дифракция электронов и фотонов... При прохождении электронов (и фотонов) через две щели... наблюдается интерференция – взаимное влияние потоков... 
        Попытки описать свойства элементарных частиц с помощью средств классической физики не увенчались успехом. Поэтому были разработаны специальные методы, составляющие содержание квантовой механики. В частности, Гейзенберг выдвинул принцип неопределенности, согласно которому невозможно для одного и того же момента времени предсказать точные значения координаты и скорости  данной частицы... 
        Чем больше допустимая неопределенность импульса, тем точнее можно определить координату частицы и наоборот.
        Основа математического аппарата квантовой механики была заложена Гейзенбергом и Шредингером в 1925 года... 
        Волновая функция Шредингера... является основным понятием квантовой механики. Через нее выражается распределение вероятностей осуществления определенных исходов опыта при заданной начальной стадии. Иными словами, квантовая механика оперирует только вероятностями... 
        Такая неопределенность не удовлетворяет многих физиков и особенно волнует философов. Поэтому в 1932 г. фон Нейман доказал теорему, которая утверждает, что квантовая механика является «полной» теорией, т.е. не существует неизвестных, пока скрытых параметров, которые служили бы причиной наблюдаемой неопределенности. Следовательно, причина неопределенности заключена не в теории, а в изучаемых явлениях.
        Как бы там ни было, в настоящее время в квантовой механике налицо серьезные трудности, которые обусловлены двумя причинами – необходимостью дать физическое толкование применяемым законам (этот вопрос больше беспокоит философов, чем физиков) и невозможностью объяснить большое число накопившихся новых экспериментальных фактов.

        2. Обсуждение основных идей.
        Квантовая механика является великолепным выходом из того трудного положения, которое в начале нашего столетия сложилась в физике после открытия электрона, фотона и других элементарных частиц. Аппарат квантовой механики отлично приспособлен для рассмотрения тех своеобразных явлений, которые наблюдаются в микромире. Однако этому аппарату присущи многие органические недостатки, которые становятся легко обозримыми при обсуждении их с позиций общей теории, отличающейся более широкими возможностями (общая теория значительно перекрывает область применения квантовой механики).
        Прежде всего обращает на себя внимание непоследовательное применение в квантовой механике идей квантования (дискретности). В частности, пространство, время, масса, скорость и некоторые другие величины рассматриваются как непрерывные. Именно поэтому для описания наблюдаемых закономерностей пришлось прибегнуть к идеям неопределенности. Ведь невозможно с помощью времени и пространства, обладающих континуальными свойствами, описать дискретный процесс. Перенос квантов времени (хрононов) и пространства (метронов) является причиной того, что данное свойство ансамбля микрозарядов (элементарной частицы), например скорость, проявляется только на определенных дискретных расстояниях и только через конечные (дискретные) промежутки времени. (Имеющиеся данные, иллюстрирующие принцип неопределенности и дифракцию частиц, можно использовать для определения величины хронона и метрона). Как следствие для правильного отражения действительности приходится «размазывать» (расширять) значения координаты, скорости, импульса и т.д., т.е. применять принцип неопределенности. Таким образом, принцип неопределенности – это вынужденная дань  непоследовательности квантовой теории.
        Общая теория не нуждается в идеях неопределенности. Ее законы отличаются полной определенностью, они позволяют найти все характеристики любой индивидуальной частицы (к этой частице применяются рассмотренные выше законы; разумеется, для расчетов надо знать величины квантов микрозарядов и соответствующие коэффициенты уравнений). В случае большого числа частиц применяются методы статистики.
        Второй важный недостаток квантовой механики – это отсутствие четких определений понятия элементарной частицы или точнее отсутствие руководящих идей, которые бы позволили судить о структуре частицы. В результате такая банальная элементарная частица, как фотон, попала в разряд исключительных [этому, по-видимому, способствовало то, что свет длительное время считался волной, а также формула (997) Эйнштейна]. На самом деле фотон в принципе не отличается от электрона (об этом можно судить по фотографиям на рис.98 и 100) и других элементарных частиц. Достаточно было разобраться в структуре электрона или фотона, чтобы составить полное представление о всем микромире и об управляющих им законах. Согласно общей теории, элементарная частица – это ансамбль микрозарядов. К последним относятся масса (субстанционы), пространство (метроны), время (хрононы), электрон, термон, постоянная Планка и т.д. Число различных элементарных частиц материи бесконечно велико.
        Третий недостаток квантовой механики связан со вторым: отсутствие ясных представлений о структуре частиц не способствует нахождению всех форм движения (элементарных зарядов), которыми располагают частицы. Это порождает много неясностей, ошибок, очень усложняет и удлиняет исследования, лишает их целенаправленности.
        Наконец, четвертый недостаток – это неполная совокупность используемых уравнений и законов. В квантовой механике фактически применяется только один закон – сохранения энергии и зарядов. Всех остальных законов, которым подчиняется микромир (состояния, переноса, взаимности и диссипации), квантовая механика не знает. Остается только поражаться ее успехам при таких ограниченных средствах. Особенно важен закон диссипации. Без него уравнения квантовой механики применимы только для равновесных условий (именно поэтому они симметричны относительно времени). В частности, приближенный закон (886) также относится только к равновесным взаимодействиям. Многие реакции элементарных частиц допустимо рассматривать как равновесные. Но многие требуют другого подхода. Например, аннигиляция частиц и античастиц происходит заведомо при больших разностях потенциалов, здесь без закона диссипации обходиться невозможно.
        Приходится поражаться титанической интуиции Эйнштейна, более 30 лет боровшегося с тем направлением развития, которое приняла квантовая механика при его жизни: «...я... беспрестанно искал другой путь для решения квантовой загадки... Эти поиски обусловлены глубокой, принципиального характера неприязнью, которую мне внушают основы статистической квантовой теории». (Эйнштейн А. "Физика и реальность" Сб. статей. М., изд-во «Наука», 1965, стр.77). Эйнштейн выступал против принципа неопределенности, за детерминизм, против той роли, которую в квантовой механике отводят акту наблюдения (влиянию измерительного прибора), и т.д., вследствие чего был даже отвергнут некоторыми своими друзьями. В 1947 г. он писал Максу Борну: «В наших научных взглядах мы развились в антиподы. Ты веришь в играющего в кости бога, а я – в полную закономерность в мире объективно сущего...», «В чем я твердо убежден, так это в том, что в конце концов остановятся на теории, в которой закономерно связанными будут не вероятности, но факты...» (Эйнштейн А., Инфельд Л. "Эволюция физики". Перев. с англ. М., 1956, стр.16 и 17). Как-то в разговоре Эйнштейн заметил (по поводу назревшей потребности создания теории элементарных частиц), что уже факт существования электрона должен был быть достаточным для построения основ общей теории элементарных частиц. Тогда его слова сочли за шутку. Как видим, интуиция не обманула Эйнштейна ни в одном из вопросов.
        В чем же сам Эйнштейн как ученый видел решение проблемы, чему он посвятил свои труды в период после создания общей теории относительности (1915 г.) и до самой смерти (1955 г.) Эйнштейн исключительно напряженно работал над созданием единой теории поля, которая охватывала бы одновременно вещество и поле (ведь масса эквивалентна энергии!), и следовательно, автоматически объяснила бы квантовые явления и свойства элементарных частиц. Под влиянием Эйнштейна идея единого поля до сих пор популярна среди некоторых физиков. Как видим, в собственных устремлениях интуиция обманула Эйнштейна и он пошел в прямо противоположном направлении: вместо того чтобы расширить круг изучаемых форм движения, он пытался все их многообразие свести к одной. С точки зрения общей теории порочность этого пути очевидна (в некотором смысле поиски единого поля напоминают поиски философского камня, который призван все многообразие веществ сводить к одному – золоту).
        В настоящее время физики всего мира обеспокоены теми трудностями, которые сложились в квантовой механике, они пристально вглядываются в будущее и ждут появления новой теории элементарных частиц, как юная Ассоль ждала принца на корабле с алыми парусами. Некоторые мечтают увидеть ее немедленно, другие не ожидают успеха до будущего века. В зарубежной печати серьезно обсуждается вопрос и принимаются меры к тому, чтобы случайно не пропустить появления новой теории. Дело заключается в том, что успехи прежних лет превратили старые теории (теорию относительности и квантовую механику) в религию, на которой были воспитаны несколько поколений ученых, определяющих теперь возможности опубликования новых идей в так называемых солидных и даже популярных журналах. В результате эти теории стали своего рода прокрустовым ложем для новых взглядов, так как солидные журналы не публикуют идей, которые хоть сколько-нибудь не похожи на общепринятые, а популярные журналы по той же причине охотно публикуют лишь идеи, которые вообще ни на что не похожи. В популярных журналах стало модным непонятное объяснять через непонятное же. Как известно, этим приемом широко пользовались еще древние греки, которые все сущее (бывшее непонятным) объясняли с помощью нескольких простейших, по их мнению, начал (тоже непонятных) - воды, огня, воздуха и т.д. В средние века такими началами служили некие невесомые жидкости - флюиды: электрическая, тепловая (теплород), флогистон и т.п. В наше время спасение (начала) пытаются искать на более «высоком» уровне, в свойствах элементарных частиц - их заряде, энергии, спине. Например, сейчас широко обсуждаются проблемы мышления, информации, термодинамики. Поэтому можно найти сколько угодно объяснений, в которых ответственным за непонятное... является либо спин элементарной частицы (Боуэн, 1961), либо свойства нейтрино, либо вообще неведомые атомы, испускающие неведомые лучиТакие объяснения ничего не объясняют и ничего не отвергают, поэтому к ним относятся терпимо. Если ортодокс обнаружит в новых идеях посягательство на его религию, то против места, где излагаются затруднения прежней теории, его рукой будет начертано: «Ну и что?!», где предлагается новая теория – «Пескоград!!», а где обсуждаются выводы из нее – «Чепуха!!».
    Короче говоря, по утверждению иностранной печати, сейчас сложилась ситуация, при которой, будь она в начале века, оказалось бы невозможным опубликование таких новых прогрессивных теорий, как теория относительности и квантовая механика. Чтобы преодолеть возникшую трудность, в некоторых зарубежных журналах стали печатать все, кроме явного абсурда. В результате, например, такой американский журнал, как «Физикал ревью», теперь уже никто понять не может, за исключением разве только самих авторов (злые языки ставят под сомнение и это исключение). Это - проблема, над которой сейчас многие задумываются». (Вейник А.И. Выдержки из книги «Термодинамика», 3-е издание, переработанное и дополненное, Минск, Вышэйшая школа, 1968, стр.422-436. § 97. Квантовая механика. 1. Основные идеи квантовой механики). 

    Из «Словаря научных терминов»

    «Планковская длина. Составляет около 10^33 см. Порог длины, ниже которого возникает конфликт квантовой механики и общей теории относительности; размер, ниже которого рушатся обычные представления о пространстве». (Грин Брайан «Ткань космоса: Пространство, время и текстура реальности»).  

    «Задача усложняется еще и тем, что исходное уравнение Шредингера не решается аналитически, а при использовании различных приближенных методов, требующих численного решения, получаемые после многочисленных преобразований формулы, действительно сами по себе физического смысла не имеют и требуют возвращения к начальному виду решения». (Затрудина Р.Ш., к.ф.-м.н., доц., Волгоградский государственный университет zatrudina@yandex.ru. "Использование имитационных компьютерных моделей в преподавании курса «Молекулярная спектроскопия»").   

    «Отцы-основатели» о квантовой механике

    Луи де Бройль

    «...Несомненно, некоторые, зная, что я оставил свои первые попытки и в течение 25 лет во всех своих работах излагал интерпретацию Бора и Гейзенберга, быть может, обвинят меня в непостоянстве, когда увидят, что я вновь испытываю сомнения по этому поводу и задаю себе вопрос, не была ли в конечном счете правильной моя первая ориентация. Если бы я захотел пошутить, я мог бы ответить словами Вольтера: «Глуп тот, кто не изменяется». Но возможен и более серьезный ответ. История науки показывает, что прогресс науки постоянно тормозился тираническим влиянием некоторых концепций, которые, в конце концов, стали считаться догмами. Ввиду этого следует периодически подвергать глубочайшему пересмотру принципы, которые были признаны как окончательные и больше не обсуждались. Чисто вероятностная интерпретация волновой механики на протяжении четверти века, несомненно, сослужила физикам немалую службу, так как она помешала им увязнуть в изучении очень сложных и трудных проблем, вроде тех, которые выдвигает концепция двойных решений, и, таким образом, позволила им уверенно следовать по пути применений, многочисленных и плодотворных. Но в настоящее время волновая механика в том виде, как она преподается, по-видимому, в значительной мере исчерпала свою способность к объяснению явлений. Это признается всеми, и сами сторонники вероятностной интерпретации стремятся, но, как кажется, без особого успеха, ввести новые концепции, еще более абстрактные и более далекие от классических образов, такие, как концепция S-матрица, минимальные длины, нелокальных полей и т.д. Не отрицая того, что эти попытки представляют интерес, можно задать себе вопрос: не стоит ли ориентироваться скорее к ясности пространственно - временных представлений? Как бы то ни было, несомненно, полезно приняться вновь за весьма трудную проблему интерпретации квантовой механики для того, чтобы посмотреть, является ли интерпретация, считающаяся ортодоксальной, действительно единственной, которую можно было бы принять». (Луи де Бройль "Революция в физике». М.: Госатомиздат. 1963 г. Стр. 32-33).

    Поль Адриен Морис Дирак

    «Было решено много проблем, но кое-какие серьезные трудности все же остались. Важнейшая из них состояла в том, что при попытках построения точной теории электронов, взаимодействующих с электромагнитным полем, возникает уравнение Шредингера, которое не решается. Его приходится решать стандартным методом теории возмущений, и когда доходят до членов второго порядка, возникают бесконечности. Единственный вывод , к которому можно было прийти, состоит в том, что уравнение не имеет решений. Эта весьма фундаментальная трудность, которая выявилась довольно рано в теории квантовой электродинамике, и она до сих пор не преодолена.
    Была предпринята большая работа, чтобы понять, как справится с этой трудностью; мы еще поговорим об этом. Я не буду вдаваться в подробности, но хочу высказать свою точку зрения. Следует признать, что наше взаимодействие электромагнитного поля с электронами содержит нечто глубоко неправильное. Я имею в виду, что либо механика неверна, либо неправильно найдена сила взаимодействия. Неправильность этой теории почти также серьезна, как неправильность теории боровских орбит». (Поль Адриен Морис Дирак «Воспоминание о необычной эпохе». Стр. 106).

    Нильс Бор


    Арнольд Зоммерфельд

    «В настоящей книге нам придется ограничиться теорией одного электрона. Правда, основной вопрос о природе электрона остается при этом не выясненным. Как сказал Эйнштейн, «электрон является чужаком в электродинамике». Электродинамически мы не можем понять, как может конечный заряд электрона е, точечный или сконцентрированный в очень малом объеме, сохраняется в виде стабильного образования, несмотря на действующие между его элементами кулоновых сил отталкивания». (А. Зоммерфельд «Электродинамика». Перевод с немецкого. Под редакцией С.А. Элькинда. ИЛ. М.: 1958. Стр. 327).

    [Ф. Дергачев: 
    Оценив «нестыковки» квантовой механики, предлагаю плавно перейти к «белым пятнам» темной энергии, используя материал Файла 3 «Темная энергия в ближней Вселенной».] 

    Парадоксы темной энергии

    «Сущность тёмной энергии является предметом споров. Известно, что она очень равномерно распределена, имеет низкую плотность, и не взаимодействует сколько-нибудь заметно с обычной материей посредством известных фундаментальных типов взаимодействия - за исключением гравитации. Поскольку гипотетическая плотность тёмной энергии невелика (порядка 10−29 г/см³), её вряд ли удастся обнаружить лабораторным экспериментом. Тёмная энергия может оказывать такое глубокое влияние на Вселенную (составляя 70 % всей энергии) только потому, что она однородно наполняет пустое (в иных отношениях) пространство.


    Космологическая постоянная

    Самое простое объяснение заключается в том, что тёмная энергия - это просто «стоимость существования пространства»: то есть, любой объём пространства имеет некую фундаментальную, неотъемлемо присущую ему энергию. Её ещё иногда называют энергией вакуума, поскольку она является энергетической плотностью чистого вакуума. Это и есть космологическая постоянная, иногда называемая «лямбда-член» (по имени греческой буквы Λ, используемой для её обозначения в уравнениях общей теории относительности). Введение космологической константы в стандартную космологическую модель, основанную на метрике Фридмана - Лемэтра - Робертсона - Уокера, привело к появлению современной модели космологии, известной как лямбда-CDM модель. Эта модель хорошо соответствует имеющимся космологическим наблюдениям.
    Многие физические теории элементарных частиц предсказывают существование вакуумных флуктуаций, то есть наделяют вакуум именно таким видом энергии. Значение космологической константы оценивается в порядке 10^−29 г/см³, или около 1.03 кэВ/см³ (около 10^−123 в Планковских единицах).
    Космологическая константа имеет отрицательное давление, равное её энергетической плотности. Причины, по которым космологическая константа имеет отрицательное давление, вытекают из классической термодинамики. Количество энергии, заключённое в «коробке с вакуумом» объёма V, равняется ρV, где ρ - энергетическая плотность космологической константы. Увеличение объёма «коробки» (dV положительно) приводит к возрастанию её внутренней энергии, а это означает выполнение ею отрицательной работы. Так как работа, выполняемая изменением объёма dV, равняется pdV, где p - давление, то p отрицательно и, фактически, p = −ρ (коэффициент с², связывающий массу и энергию, приравнен 1)
    Согласно общей теории относительности, гравитация зависит не только от массы (плотности), но и от давления, причём давление имеет бо́льший коэффициент, чем плотность. Отрицательное давление должно порождать отталкивание, антигравитацию, и поэтому вызывает ускорение расширения Вселенной.
    Важнейшая нерешённая проблема современной физики состоит в том, что большинство квантовых теорий поля, основываясь на энергии квантового вакуума, предсказывают громадное значение космологической константы - на многие порядки превосходящее допустимое по космологическим представлениямОбычная формула квантовой теории поля для суммирования вакуумных нулевых колебаний поля (с обрезанием по волновому числу колебательных мод, соответствующему планковской длине), даёт огромную плотность энергии вакуума. Это значение, следовательно, должно быть скомпенсировано неким действием, почти равным (но не точно равным) по модулю, но имеющим противоположный знак. Некоторые теории суперсимметрии (SATHISH) требуют, чтобы космологическая константа в точности равнялась нулю, что также не способствует разрешению проблемы. Такова сущность «проблемы космологической константы», труднейшей проблемы «тонкой настройки» в современной физике: не найдено ни одного способа вывести из физики элементарных частиц чрезвычайно малое значение космологической константы, определённое в космологии... 
    Несмотря на эти проблемы, космологическая константа - это во многих отношениях самое экономное решение проблемы ускоряющейся Вселенной. Единственное числовое значение объясняет множество наблюдений. Поэтому нынешняя общепринятая космологическая модель (лямбда-CDM модель) включает в себя космологическую константу как существенный элемент…» («Тёмная энергия»).

    Куда ни кинь...

    «…С темной энергией дело обстоит аналогичным образом, только еще хуже. Мы будем обсуждать различные гипотезы о природе темной энергии ниже, а здесь ограничим­ся следующим замечанием. Независимо от того, что представляет собой темная энергия, ее плотность может быть охарактеризована единственным параметром размерности энергии. Для соответствия наблюдательным данным значение этого параметра - энергетического масштаба темной энергии - должно быть примерно равно 0.002 электронвольт. В то же время, известные фундаментальные взаимодействия - сильное, слабое, электромагнитное и гравитационное - характеризуются своими энергетическими масштабами. Наименьший из них относится к сильным (ядерным) взаимодействиям и составляет около 200 миллионов электронвольтПолучается нестыковка в 100 миллиардов раз! Хуже всего, что этой нестыковке, и вообще чрезвычайно малой величине темной энергии, очень трудно найти объяснение; например, инфляционная теория, так хорошо справляющаяся с проблемой кривизны, в этом вопросе совершенно ни при чем…» (Академик РАН В.А. Рубаков. «Темная энергия во Вселенной»). 

    Академик РАН В. Рубаков: "Закона сохранения энергии в космологии нет"

    Энергия – дело темное?

    «– Ученые уже больше десятилетия проявляют пристальный интерес к темной энергии. Что мы можем о ней сказать сейчас?
    – Сегодня она выглядит очень похоже на плотность энергии вакуума. Вакуум всегда один и тот же. Вселенная растянулась, а вакуум у нас в комнате остался тем же самым, мы этого не заметили. Значит, плотность его энергии постоянна во времени. Так же ведет себя и темная энергия, хотя, как и любой экспериментальный результат, это утверждение справедливо в пределах точности наблюдений.
    – Позвольте, но это противоречит закону сохранения энергии. Если Вселенная все время расширяется, а плотность этой темной энергии со временем не меняется, значит ее количество постоянно растет.
    – Закона сохранения энергии в космологии нет. Вселенная растягивается, а плотность энергии постоянна. Объем увеличивается - и энергия в этом объеме увеличивается.
    – Откуда она берется?
    – Ниоткуда, нет закона сохранения энергии. Есть некое его обобщение, но простого закона о том, что энергия постоянна, нет. Она постоянно растет. Энергия вакуума постоянна - это главная характеристика. Если есть зависимость плотности темной энергии от времени, то это точно не вакуум, а какое-то новое поле или что-то подобное.
    Но сегодня пока все данные говорят о том, что плотность энергии держится постоянной, поэтому темная энергия выглядит как энергия вакуума. Если так, то это довольно скучно, потому что это просто еще одно число, константа, которая характеризует нашу физику. Конечно, было бы гораздо интереснее, если бы это была новая сущность - какое-то новое поле, которое как-то себя ведет, эволюционирует, живет своей жизнью. Пока этого нет. Правда, точности измерений пока не очень высокие, поэтому все еще может измениться. Есть предложения, как можно заметно более точно измерить темп расширения, а стало быть, и то, как ведет себя темная энергия». (04.04.2014, 13:04:43). 

    Видео «Темная энергия Вселенной» с 33 мин 17 сек:


    Академик В. Рубаков«Темная энергия. Ее плотность от времени не зависит. Ловите за руку – плотность темной энергии не зависит от времени. Это что значит: Вселенная расширяется, а плотность остается постоянной. Где закон сохранения энергии? Вы увеличиваете объем – плотность остается постоянной – энергия растет как объем. Что происходит с законом сохранения энергии? Ответ: …это факт, что в космологическом контексте закона сохранения энергии нетЕсли говорить о Вселенной, то в ней закон сохранения энергии не работает… Энергия во Вселенной с учетом гравитационного дефекта массы равна нулю. Не надо забывать, что есть же дефект массы если у вас есть связанное состояние, то есть дефект массы. Масса ядра меньше, чем суммарная масса протонов и нейтронов, которые в нее входят. Это энергия связи. Гравитация во Вселенной в точности равна, с обратным знаком, той массе или энергии, которые есть в веществе или в темной энергии, где угодно. Поэтому суммарный дефект масс полностью компенсирует энергию до нуля. Поэтому энергия частиц изменяется, а полная энергия остается нулевой. Темная энергия, ее количество изменяется, но полная энергия остается нулевой. Таким образом, полная энергия сохраняется. Такая штука космология, что в ней закон сохранения энергии – достаточно пустое понятие…»

    Тамара Дэвис (Tamara M. Davis). «Утечка энергии во вселенной?» («В мире науки» [08–09] август-сентябрь 2010 года). 

    [Ф. Дергачев: 
    Высоко оцениваю академика В. Рубакова – талантливого исследователя, не боящегося «острых углов».
    В то же время, как уполномоченный представитель официальной науки, отдельные «острые углы» он освещает не прямо, а под определенным наклоном. И это заметно.
    В беседе на видео «Темная энергия Вселенной» академик озвучивает очевидный парадокс темной энергии: «плотность темной энергии не зависит от времени. Это что значит: Вселенная расширяется, а плотность остается постоянной… Вы увеличиваете объем – плотность остается постоянной – энергия растет как объем». Итак, масса/энергия субстанции с постоянной плотностью при увеличении объема неизбежно приводит к постоянному возрастанию указанной массы/энергии. Закономерный вопрос: откуда эта непрерывно растущая масса/энергия берется?
    В. Рубаков выдвигает два тезиса, которые, по его мнению, снимают означенный парадокс.
    Первый тезис«Энергия во Вселенной с учетом гравитационного дефекта массы равна нулю. Не надо забывать, что есть же дефект массы если у вас есть связанное состояние, то есть дефект массы. Масса ядра меньше, чем суммарная масса протонов и нейтронов, которые в нее входят. Это энергия связи. Гравитация во Вселенной в точности равна, с обратным знаком, той массе или энергии, которые есть в веществе или в темной энергии, где угодно. Поэтому суммарный дефект масс полностью компенсирует энергию до нуля. Поэтому энергия частиц изменяется, а полная энергия остается нулевой. Темная энергия, ее количество изменяется, но полная энергия остается нулевой. Таким образом, полная энергия сохраняется».
    Примерно так же, хотя и с другими акцентами (кстати говоря, достаточно интересными) рассуждает Стивен Хокинг«Полная энергия Вселенной в точности равна нулю. Вещество во Вселенной образовано из положительной энергии. Но все вещество само себя притягивает под действием гравитации. Два близко расположенных куска вещества обладают меньшей энергией, чем те же два куска, находящиеся далеко друг от друга, потому что для разнесения их в стороны нужно затратить энергию на преодоление гравитационной силы, стремящейся их соединить. Следовательно, энергия гравитационного ноля в каком-то смысле отрицательна. Можно показать, что в случае Вселенной, примерно однородной в пространстве, эта отрицательная гравитационная энергия в точности компенсирует положительную энергию, связанную с веществом. Поэтому полная энергия Вселенной равна нулю...» (Стивен Хокинг «Краткая история времени. От Большого взрыва до черных дыр». 1988 год).  
    Тут же в. В. Рубаковым декларируется второй тезис«в космологическом контексте закона сохранения энергии нет. Если говорить о Вселенной, то в ней закон сохранения энергии не работает».
    Причем в указанной беседе он пытается «по умолчанию» сделать второй тезис логическим выводом из первого, но получается неубедительно.
     Действительно, если полная энергия Вселенной в любом случае равна нулю, то совершенно неважно, какие процессы и изменения в ней происходят. И, даже если, согласно озвученному им же парадоксу, происходит постоянное возрастание указанной массы/энергии, то на «полной энергии» Вселенной это не скажется. Предположим (для модели замкнутой Вселенной). Но тогда – зачем второй тезис, который ниоткуда не следует?
    Более того, в интервью для журнала «В мире науки» академик не приводит даже первого тезиса, ограничиваясь только вторым:
    «– Закона сохранения энергии в космологии нет. Вселенная растягивается, а плотность энергии постоянна. Объем увеличивается - и энергия в этом объеме увеличивается.
    – Откуда она берется?
    – Ниоткуда, нет закона сохранения энергии. Есть некое его обобщение, но простого закона о том, что энергия постоянна, нет. Она постоянно растет. Энергия вакуума постоянна - это главная характеристика». 
    В. Рубаков в этот момент и не вспоминает о «полной» энергии. Более того, фактически он признает, что «происходит постоянное возрастание указанной массы/энергии» своей фразой «она постоянно растет». И тезис ученого: «есть некое его обобщение, но простого закона о том, что энергия постоянна, нет» выглядит неубедительно и подкреплен лишь его личным авторитетом, за которым стоит исполинское здание современной науки.
    Кстати, согласиться с формулировкой В. Рубакова могу только в одном случае. Если Вселенная является не замкнутой, а открытой, в противоположность тому, что говорят сторонники официальной трактовки Большого взрыва. Только тогда «закон сохранения энергии не работает».
    А может быть, так и есть? Не открывается ли перед человечеством «бездна, звезд полна», хотя ее и пытается скрыть мудрый академик?] 

«От первого лица - Валерий Рубаков». «Валерий Анатольевич Рубаков – академик РАН, доктор физико-математических наук, профессор, активно работающий физик-теоретик, один из ведущих мировых специалистов в области квантовой теории поля, физики элементарных частиц и космологии»  

    [Книга в работе...] 
    «2-я Книга Федора». Файл 5. «Академик РАН В. Рубаков "Загадки Большого взрыва"»http://artefact-2007.blogspot.ru/2014/12/blog-post.html

    На эту тему:
    «Тайна "темной энергии" почти раскрыта»(15 марта 2012 года). 
    «Темная энергия в ближней Вселенной»(13 ноября 2014 года). 

9 комментариев:

  1. Видео: "Беседа В.Г. Буданова с В.А. Рубаковым"
    Опубликовано: 26 янв. 2013 г.
    Полный материал смотрите на сайте http://oralhistory.ru/#interlocutor=rubakov

    "В беседе с известным физиком академиком РАН Валерием Анатольевичем Рубаковым на примере его личностного опыта затрагиваются коренные вопросы психологии физического творчества и формирования стиля ученого-теоретика. С особой теплотой вспоминаются школьные и университетские годы, любимые учителя и проблемы преподавания физики, первые шаги в науке в лоне теоретической школы Н.Н. Боголюбова. Обсуждаются специфика коллективного творчества в разных отечественных научных школах, теоретики в России и на Западе, проблема «утечки мозгов» и способы ее решения. Кризис понимания основ и сложности природы материи, перспективы революции в физике стали центральной темой встречи. Не обошли стороной и насущные проблемы стратегии финансирования и организации отечественной фундаментальной науки, образа науки в современном обществе. Беседу провел физик и философ Владимир Григорьевич Буданов".

    ОтветитьУдалить
  2. Теоретической основой современной космологии является общая теория относительности (ОТО). Но уже давно установлено (ак. А.А.Логунов, конец 80-х, например), что в ОТО законы сохранения в целом не соблюдаются - только по отдельности или несколько вместе, но не все сразу. Очень удобно для разработчиков "безумных теорий". Но и это уже мешает, отсюда такой ажиотаж в космологии вокруг гравитационных волн ранней вселенной: их открытие даст ход теориям мультивселенных, где в каждой вселенной могут быть(или не быть) свои физические законы. Академик Рубаков облёкает это (невыполнение законов сохранения в космологии) в пригодные для употребления публикой формы, как бы само собой разумеющееся.
    vpreunov

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Здравствуйте, vpreunov.

      Тема не окончена, я планирую продолжить анализ высказываний В. Рубакова о законах сохранения применительно к космологии.

      Я далек от мысли, что академик В. Рубаков тут же выпустит новую статью на обсуждаемую тему. Поэтому буду признателен, если Вы разместите здесь в комментарии подходящие, по Вашему мнению, ссылки.

      Удалить
  3. Материал из Википедии https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD_%D1%81%D0%BE%D1%85%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B8%D0%B8

    "Зако́н сохране́ния эне́ргии — фундаментальный закон природы, установленный эмпирически и заключающийся в том, что для изолированной физической системы может быть введена скалярная физическая величина, являющаяся функцией параметров системы и называемая энергией, которая сохраняется с течением времени. Поскольку закон сохранения энергии относится не к конкретным величинам и явлениям, а отражает общую, применимую везде и всегда, закономерность, то его можно именовать не законом, а принципом сохранения энергии.

    С фундаментальной точки зрения, согласно теореме Нётер, закон сохранения энергии является следствием однородности времени, то есть независимостью законов физики от момента времени, в который рассматривается система. В этом смысле закон сохранения энергии является универсальным, то есть присущим системам самой разной физической природы. При этом выполнение этого закона сохранения в каждой конкретно взятой системе обосновывается подчинением этой системы своим специфическим законам динамики, вообще говоря различающимся для разных систем.

    В различных разделах физики по историческим причинам закон сохранения энергии формулировался независимо, в связи с чем были введены различные виды энергии. Говорят, что возможен переход энергии одного типа в другой, но полная энергия системы, равная сумме отдельных видов энергий, сохраняется. Ввиду условности деления энергии на различные виды, такое деление не всегда может быть произведено однозначно.

    Для каждого вида энергии закон сохранения может иметь свою, отличающуюся от универсальной, формулировку. Например, в классической механике был сформулирован закон сохранения механической энергии, в термодинамике — первое начало термодинамики, а в электродинамике — теорема Пойнтинга.

    С математической точки зрения закон сохранения энергии эквивалентен утверждению, что система дифференциальных уравнений, описывающая динамику данной физической системы, обладает первым интегралом движения, связанным с симметричностью уравнений относительно сдвига во времени...

    Общая теория относительности

    В общей теории относительности закон сохранения энергии, строго говоря, выполняется только локально. Связано это с тем фактом, что этот закон является следствием однородности времени, в то время как в общей теории относительности время неоднородно и испытывает изменения в зависимости от наличия тел и полей в пространстве-времени. Следует отметить, что при должным образом определённом псевдотензоре энергии-импульса гравитационного поля можно добиться сохранения полной энергии гравитационно взаимодействующих тел и полей, включая гравитационное[16]. Однако на данный момент не существует общепризнанного способа введения энергии гравитационного поля, поскольку все предложенные варианты обладают теми или иными недостатками. Например, энергия гравитационного поля принципиально не может быть определена как тензор относительно общих преобразований координат. (А. В. Петров. "Законы сохранения в ОТО и их приложения" http://www.astronet.ru/db/msg/1170672/node3.html )"

    ОтветитьУдалить
  4. В.А. Рубаков "Темная энергия во Вселенной" http://www.modcos.com/articles.php?id=20

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник лаборатории теоретической физики Объединённого института ядерных исследований (ОИЯИ) Дмитрий Казаков:

      "Окружающий нас мир наполнен материей, и можно посчитать количество этой материи, это определяет кривизну пространства. Если плотность материи равна критической, то пространство является плоским. Если плотность слишком маленькая, то пространство является открытым и имеет отрицательную кривизну. Если плотность энергии выше критической, то пространство является замкнутым, напоминает сферу. Если сложить обычную наблюдаемую материю и темную материю — плотности не хватает для критической, получается около 30%. Но мы живем приблизительно в плоском мире. Оставшиеся 70% называются темной энергией. О ней ничего не известно и ее наличие требует объяснений. И это пока остается главной нерешенной проблемой фундаментальной физики". (4 июля 2015, 11:43). https://slon.ru/posts/53645

      Видео "Нерешенные проблемы физики элементарных частиц — Дмитрий Казаков": https://www.youtube.com/watch?v=kzkB39hfHcc

      Полный текст: http://postnauka.ru/video/47955

      Удалить
    2. Видео-реплика «Академик Рубаков лженаукает. #наука #физика ★ ✔"Катющик ТВ"». (Научный трибунал. "Катющик ТВ". Свёрстано Дарьей Шаповаловой. Опубликовано: 6 мая 2016). https://www.youtube.com/watch?v=mYYtzD0aLgw

      Из тезисов "Гравитационное взаимодействие, основы космологии":

      "...Не существует никаких отрицательных сил и это легко доказывается экспериментально.
      Мы можем приложить к плоскости любое усилие , большое усилие , малое усилие.
      Но мы не можем приложить отрицательное усилие.

      Вне зависимости от того тянем мы плоскость на себя, или отталкиваем от себя, это будет либо положительная сила отталкивания либо положительная сила притяжения. Никаких отрицательных сил в природе нет. Это экспериментально доказано. Но некоторым учѐным отрицательные силы и отрицательные энергии необходимы. Без этого вранья не сойдутся их теории.

      Ситуация в целом печальная. Можно ли опираясь на фальсификации построить что-либо разумное? Например Академик Рубаков В.А. - специалист в космологии Замечательный человек,
      популяризирует теорию большого взрыва. Продукт очень модный на западе но совершенно несостоятельный..."

      "Закон Тяготения Ньютона равно выполняется и во Вселенной состоящей из двух тел и во
      вселенной заполненной телами. При этом внешнее воздействие якобы уравновешено. Если мы
      спросим современных теоретиков : - а действительно ли уравновешено?, и кто это собственно
      проверял?, то выяснится, что проверочных расчетов ни кто не производил.

      И о том, что внешнее воздействие уравновешено им можно сказать поведала бабушка. И это уровень современной фундаментальной науки. А если все таки расчет произвести то выяснится что воздействие неуравновешенно и внешние тела влияние на тяготение как раз таки оказывают. А поскольку горе теоретики это влияние учесть не удосужились то все остальные академические построения по гравитации несостоятельны.

      Яблоко на Землю может падать по одному из двух сценариев. Первый сценарий – когда все
      небесные тела притягиваются и в результате яблоко собственно падает. И второй сценарий - все небесные тела друг от друга отталкиваются в результате получаются всѐ те же силы тяготения которые приталкивают яблоко к Земле . Результат один. Формула одна. Совпадение формулы полное. Различий ни каких нет . Более того глядя в небо мы даже уверенно не можем сказать как дело обстоит на самом деле и какая именно версия тяготения нам действительно обеспечила падение яблока. Не можем сказать, пока не начнѐм проводить расчеты и ставить эксперименты. А эксперименты и расчеты как раз и показывают что падение яблока возможно только по версии комплексного отталкивания. На прямом тяготении прописанном во всех учебниках яблоко на землю не упадет. На прямом тяготении яблоко может только улететь в космос дальний..." http://vk.com/doc-62147854_245217232

      [Ф.Д.: Критика эмоциональная, но не очень четкая.]

      Удалить
  5. Астрофизики представили доказательства, что темной энергии не существует

    "Астрофизики представили доказательства, что темной энергии не существует. Вместо нее во Вселенной присутствует полная пустота.

    К такой мысли ученые-астрофизики пришли в результате создания модели современной Вселенной. Еще десятилетие тому было принято считать, что космическое пространство представляет собой взаимодополняющие друг друга материя и темная энергия. Однако данная модель не находит подтверждения с точки зрения теории Эйнштейна о расширении Вселенной.

    Современные ученые сделали вывод, что в результате расширения пространства наш мир представляет собой сложную систему, которая напоминает губку. Имеющиеся пустоты (войды) заполнены не темной энергией, а представляют собой неограниченную пустоту или вакуум.

    Подобную модель Вселенной гораздо проще рассматривать с нескольких точек зрения. Во-первых, легче объяснить как однородная энергия, образовавшаяся после большого взрыва, стала постепенно преобразовываться в не однородную.

    Во-вторых, проще объясняется, почему скорость ускорения расширения Вселенной примерно во всех ее пределах одинакова. Если же пытаться объяснять все космические процессы с учетом темной энергии, то в современных представлениях придется учитывать определенные погрешности". (31 марта 2017, 09:06). http://www.vladtime.ru/nauka/558277

    Ученые: на образование темной энергии можно взглянуть по-новому

    "На протяжении многих 10-летий ученые ломали голову над тем, каким образом возникала темная энергия. Однако ученые отмечают, что темная энергия это загадочная субстанция, которая заставляет Вселенную расширятся.

    Ученые выдвинули гипотезу с помощью которой можно объяснить сложные процессы во Вселенной.

    Ученые утверждают, что помимо видимой материи - звезд, планет и галактик, существует еще две "невидимые" типа материи. Одной из них является темная материя, которая удерживает звезды и газ внутри галактик на месте. А также существует темная энергия, которая заставляет удалиться галактики друг от друга с огромной скоростью.

    Цзухуэй Фань из Пекинского университета рассказал, что на сегодняшний день большинство космонавтов и астрономов уверены в существовании обеих материй. Однако не все ученые их поддерживают.

    При этом астрофизики пока не могут подтвердить или опровергнуть эти точки зрения. Сейчас они стараются дополнять все рассуждения теоретическими вычислениями, а также готовят эксперимент с помощью которого смогут проверить основные гипотезы и ученых и космонавтов". (25 января 2017, 07:00). http://www.vladtime.ru/nauka/538591

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Разработана новая модель, согласно которой 68 процентов Вселенной фактически не существует

      "Согласно модели Lambda-CDM (Lambda Cold Dark Matter), общепринятой модели, описывающей процесс возникновения и развития Вселенной, на долю обычной материи приходится всего 5 процентов от того, что содержится во Вселенной. На долю темной материи приходится 27 процентов и оставшиеся 68 процентов приходятся на долю темной энергии, силы неизвестной пока природы, которая несет ответственность за ускорение процесса расширения Вселенной. Однако, теоретическая модель, являющаяся результатом ряда новых исследований, ставит под сомнение факт существования темной энергии, а математическое моделирование, проведенное в соответствии с новой моделью, указывает но то, что "дырка" в теории, которая была "заткнута" понятием темной энергии, фактически не существует на самом деле...

      Термин темной энергии, таинственной силы, ускоряющей расширение Вселенной, появился на свет в 1990-х годах после череды наблюдений за взрывами сверхновых типа Ia. Эти сверхновые имеют четко определенный пик их светимости и по ослаблению яркости этого света ученые-астрономы вычисляют точное расстояние от объекта до Земли. Наличие таинственной темной энергии так хорошо вписалось в существующие теории, что за это открытие в 2011 году была присвоена Нобелевская премия по физике. Тем не менее, множество других ученых поставили и продолжают ставить под сомнение законность сделанных выводов, составляя более совершенные и точные модели космоса, которые более корректно обращаются с "дырами" в Общей теории относительности.

      Согласно исследованиям, проведенным учеными из Гавайского университета и университета Eotvos Lorand в Венгрии, "дыра" в теории, для "затыкания" которой был изобретено понятие темной энергии, является результатом упрощения математических уравнений, о которых речь шла в самом начале. Ученые создали новую модель формирования Вселенной и произвели ее расчеты, основываясь на крупномасштабных структурных данных. Согласно расчетам структура Вселенной напоминает своего рода пену, на тонких стенках пузырей которой находятся галактики. Но большие "карманы" внутри этих пузырьков полностью лишены как обычной материи, так и темных материи и энергии.

      Моделирование показало, как гравитационные силы будут оказывать влияние на материю при такой структуре Вселенной, и это привело к совершенно неожиданным результатам. С точки зрения новой теории Вселенная не расширяется целиком с одинаковой скоростью во всех направлениях, ее отдельные части, "пузырьки пены", расширяются с различной скоростью, тем не менее, средний темп расширения полностью соответствует данными практических наблюдений.

      "Общая теория относительности является фундаментом теории возникновения и развития Вселенной. Мы совершенно не подвергаем сомнению ее достоверность" - рассказывает доктор Ласло Добос, - "Наши результаты указывают лишь на неоднородность расширения пространства в разных областях космоса, и эта неоднородность возникает благодаря влиянию формирующихся там сложных структур, состоящих из обычной материи. Эти проблемы были раньше просто "спрятаны под ковер", но принятие их во внимание позволит объяснить ускорение расширения Вселенной без необходимости использования понятия темной энергии".

      Если в далеком или не очень далеком будущем будут найдены факты, подтверждающие достоверность новой теории, то это станет революционным событием в области физики и астрофизики. Ведь это, в свою очередь, избавит ученых от необходимости "преследования призрака" неуловимой темной материи и темной энергии". (6 апреля 2017, 06:05). http://www.dailytechinfo.org/news/9083-razrabotana-novaya-model-soglasno-kotoroy-68-procentov-vselennoy-fakticheski-ne-suschestvuet.html

      Видео: "The AvERA simulation of the expansion of the universe". https://www.youtube.com/watch?v=VF0Lg7CfCYA

      Удалить