Аннотация
Данная статья является продолжением статьи СКРЫТАЯ ЭНЕРГИЯ СВЕТА, ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ И БОЛЬШОЙ ВЗРЫВ.
Здесь обсуждается вопрос масштабов и динамики Вселенной на основе модели, в основе которой лежит гипотеза о том, что скрытая материя - это свет и другие релятивистские объекты, "пойманные" черными дырами.
Плотность черной дыры.
Рассмотрим простейший вариант, когда плотность p однородна. Тогда
p = 3M / 4пR3, при этом максимальный радиус черной дыры R = GM / c2.
После несложных вычислений получаем:
p = 3с6 / 4п G3 M2, т. е. минимальная плотность черной дыры обратно пропорциональна квадрату ее массы. Чем меньше масса черной дыры, тем больше должна быть ее плотность. В предельном случае бесконечной массы получаем черную дыру при любой плотности материи.
Полная масса и радиус Вселенной.
Из вышесказанного следует, что если Вселенная имеет бесконечную массу, то при любых условиях является черной дырой. При этом радиус Вселенной с бесконечной массой тоже бесконечен (иначе бы пришлось признать, что наша Вселенная имеет бесконечную плотность, что абсурдно). При этом, очевидно, бесконечная Вселенная не имеет кривизны.
Рассмотрим обратную ситуацию: масса Вселенной конечна.
Если в какой-то момент времени конечная Вселенная имела достаточную плотность, то она тоже является черной дырой. Следовательно, ни один объект во Вселенной никогда не достигнет третьей космической скорости. Это означает, что такая Вселенная либо будет стабильно орбитальной, либо будет "схлопываться". При этом такая Вселенная будет иметь кривизну.
Если же плотность конечной Вселенной была изначально недостаточно велика, то будет наблюдаться расширение Вселенной или ее распад на более мелкие субвселенные, которые смогут превратиться в черные дыры за счет неоднородного распределения плотности.
Материя и антиматерия.
Фрагментирование Вселенных.
И, наконец, как обещал, рассмотрим проблему почти полного отсутствия антиматерии в нашей Вселенной.
В физике широко применяются общие принципы сохранения, симметрии и подобия. Сохранение: если где-то чего-то убыло, значит где-то столько же прибыло, т. е. ничто никуда бесследно не исчезает. Симметрия: природа красива, потому что симметрична, ничего не должно быть слишком много, когда противоположного слишком мало. Подобие: если что-то есть в малом, то то, что есть в большом подобно малому.
Исходя из принципа симметрии, антиматерии должно было быть примерно столько же, сколько материи. Однако, мы наблюдаем совершенно другое. Материя подавила антиматерию. А, может быть, вовсе не подавила? Просто на каком-то этапе произошло фрагментирование материнской Протовселенной.
Представьте себе футбольное поле, на которое с вертолетов высыпали красные и синие шарики в равном количестве и с небольшой плотностью. Шарики одного цвета притягиваются друг к другу, разного - отталкиваются. При этом шарики разного цвета при касании друг друга взрываются подобно петарде. Сначала соседние шарики начнут сближаться, образуя смешанные скопления. Через какое-то время начнется жуткий фейерверк. Но со временем где-то красных окажется больше, где-то синих. Станут формироваться одноцветные скопления. Как показано в предыдущем параграфе, при определенных начальных условиях, Вселенная будет склонна к формированию изолированных фрагментов. В результате из начальной однородно окрашенной разреженной массы образуются плотные одноцветные скопления. Это просто наглядная иллюстрация того, каким мог быть один из возможных сценариев эволюции Протовселенной во множество материальных и антиматериальных Вселенных.
Возможно, вскоре я напишу еще одно-два продолжения, где выскажу совершенно сумасшедшие гипотезы.