При более внимательном рассмотрении некоторые вещи оказываются настолько парадоксальными, что совершенно не лезут ни в какие ворота. Такой оказывается и «наша Вселенная». Но она не только наша, - она всехняя, потому что другой нет.
Казалось бы, что общего между вращающейся юлой и красным смещением далеких космических объектов? Но связь, несомненно, существует, хотя бы только потому, что нет ничего во Вселенной существующего отдельно.
Вращается ли «наша» Вселенная подобно юле или совсем не имеет никакого момента вращения? Мы привыкли, что свойством вращающихся тел является центробежная сила. Значит, если Вселенная вращается, то, под действием центробежной силы, объекты в плоскости вращения должны разлетаться в стороны на большее расстояние и с большей скоростью. Не трудно обнаружить плоскость и направление вращения любой галактики. Однако подобных явлений относительно всей Вселенной не замечается и выглядит она совершенно симметричной и шарообразной. И даже распределение вещества в ней выглядит относительно равномерным.
Конечно, можно предположить, что Вселенной просто крупно повезло, и в момент своего рождения (Большого Взрыва) она не имела никакого момента вращения (в отличие от подавляющего большинства входящих в её состав объектов). Но на самом деле, вращения (как одного из способов движения) самого по себе не существует, так же как не существует и самого по себе любого движения. Все движения объектов происходят в пространстве и только относительно друг друга. Пространство определяется массой, являясь его функцией или свойством, это идея Эйнштейна. Пространство является как бы продолжением массы, способом её взаимодействия с другими массами. Гравитация – своеобразное искривление этого пространства, или продолжение массы. И нет никакой принципиальной разницы между прямолинейным и криволинейным движением тел, если на них не действует какая-нибудь иная сила, вызывающая ускорение. Тела просто движутся в «искривленном» пространстве. Если мы этого «искривления» не видим, нам кажется, что тело движется прямолинейно. Но пространство, не существующее без массы, всегда искривлено в зависимости от расстояния до массы и количества самой массы. Таким образом, совершенно справедливо считать, что пространство – это способ взаимодействия масс между собой. И больше ничего. То есть любые тела не могут находиться относительно друг друга не взаимодействуя, неподвижно. Любое движение (а также и нахождение одного относительно другого) – это взаимодействие одних масс с другими и количество этого взаимодействия обязательно зависит от количества этих масс и скорости движения.
Наблюдение вращающейся юлы всегда производило на меня магическое впечатление. В чем «секрет» её устойчивости? Казалось бы, всё понятно, равнодействующие центробежные силы придают ей устойчивость. Но какова природа этих сил?
Проведем первый мысленный эксперимент. Представим, что вся наша Вселенная представляет собой волчок (маховик), единственный в своем роде. Больше ничего нет. Теперь мы начнем его вращать. Появятся ли в нем центробежные силы? А вот и нет! Потому что мы вообще не можем сказать, вращается ли наша Вселенная? Нет точки отсчета. Нам не с чем сравнивать её движение.
Отсюда вывод первый: Центробежная Сила это способ взаимодействия движущихся относительно друг друга масс. Массы, двигающиеся относительно друг друга, взаимодействуют. Гравитация в данном случае не должна быть исключением. Она должна быть следствием внутреннего движения материи. Количество этого внутреннего движения определяет количество массы..
Теперь рассмотрим предпосылки для второго важного вывода.
Точки на юле, расположенные симметрично оси её вращения движутся с одинаковыми скоростями. И нам кажется, что устойчивость юлы совершенно естественна, потому что центробежные силы, возникающие в её теле, одинаковы во всех взаимно противоположных направлениях. Но мы упускаем из виду еще одно важнейшее условие. Это наличие масс, окружающее эту юлу. Если бы масса с одного её бока была больше, чем с другого, то юла должна была бы сильнее взаимодействовать с ней, то есть притягиваться. Так оно и будет, если мы попытаемся раскрутить ее на вертикальной стене, расположив ось её вращения параллельно горизонту. И, не зависимо от того, с какой скоростью мы её раскрутим, она просто упадет на пол, потому что со стороны пола вблизи юлы находится очень большая масса Земли. Но если мы расположим ось вращения юлы перпендикулярно горизонта Земли (для того, чтобы взаимодействие массы юлы с массой Земли компенсировалось опорой), то юла показывает удивительную устойчивость. Её не уводит ни в какую сторону. Центробежные силы, действующие на юлу равнозначны во все стороны в плоскости вращения. А это возможно только в случае, если массы, окружающие юлу со всех сторон, в плоскости её вращения будут ОДИНАКОВЫМИ. Из этого наблюдения мы должны неизбежно сделать второй вывод: юла находится в центре Вселенной! Более того, любой наблюдатель находится в Центре Вселенной. Любая точка Вселенной является её Центром.
Вроде бы парадоксально? Но это только с точки зрения нашего житейского опыта, полученного при проживании вблизи достаточно большой массы - планеты Земля. На поверхности этой планеты мы постоянно сталкиваемся с вполне заметным искривлением пространства, называемым гравитацией. Вот если бы мы смогли покрутить юлу где-нибудь в «пустом пространстве» между галактиками, тогда бы вывод о том, что юла находится в центре Вселенной, нам бы показался очевидным.
Вывод третий: если величина центробежной силы, возникающей у вращающейся юлы конечна, а мы уже знаем, что это способ взаимодействия движущихся масс, то и масса, окружающая юлу, должна быть конечной. Если бы масса Вселенной была бесконечной, то и центробежная сила должна была бы быть бесконечной. Таким образом, вращающаяся юла доказывает не только то, что она всегда находится в центре Вселенной, но и то, что масса Вселенной конечна.
Конечно, можно возразить. Не масса Вселенной конечна, а бесконечно расстояние во Вселенной. Если сила взаимодействия обратно пропорциональна расстоянию, то при расстоянии равном бесконечности, взаимодействие будет равно нулю. Но такая формула лишена физического смысла, потому что бесконечность – абстрактное понятие математики. В реальном мире бесконечности не бывает, также как и нуля.
Сделаем ещё одно мысленное наблюдение. Предположим, что Вселенная представлена только одним монолитным шариком (говорить про его размеры и массу не будем, можно предположить, что это Мировая Чёрная Дыра). Плотность поля гравитации (или «плотности» пространства) вокруг этого шарика будет уменьшаться по мере удаления от него. Там где высока плотность поля гравитации там больше пространства. Там где плотность маленькая, там и пространства меньше. Вроде того, что если нет никакой массы вообще – то и нет никакого пространства (или гравитации). Говорить о расстояниях в таком случае некорректно.
Даже на примере нашей Солнечной системы можно видеть подтверждение этого свойства пространства. Так, рассчитывая орбиту Меркурия, исходят из положения, что пространство между Солнцем и Меркурием обладает такими же свойствами, как и между Солнцем и Землей. И поэтому расстояние от Меркурия до Солнца нам кажется меньше, чем является на самом деле. Если бы мы смогли измерить расстояние между Солнцем и Меркурием с поверхности Меркурия, это расстояние оказалась бы больше. И никакой поправки с учетом гравитационного поля Солнца делать бы не пришлось и парадокса вращения Меркурия вокруг Солнца обнаружено бы не было.
Если мы, как любые точки Вселенной находимся в самом её центре (в центре её массы), то «граница» Вселенной, являясь самой удаленной её точкой (я не оговорился) находится в месте, где уже нет никаких масс, и поэтому является точкой. В таком случае Вселенную легко представить в виде очень большого шара, заключенного в точку. В этой модели нет места расширяющейся Вселенной. Расширяться ей просто некуда. И объяснять парадокс Красного Смещения следует исходя из понимания структуры пространства Вселенной, без притягивая к этому эффекта Доплера.
Так вот, возвращаясь снова к модели Вселенной в виде шарика, мы обнаруживаем, что чем дальше находится периметр пространства от центра, тем он становится меньше. Когда это расстояние от центра до внешней границы станет равным бесконечности, периметр пространства вокруг шарика-Вселенной станет равным нулю. Приходится принять положение, что границей Вселенной является точка. Типа «чёрной дыры». Мы живём внутри «чёрной-пречёрной дыры», не имеющей размеров и кординат.
Наблюдая вращающуюся юлу и делая последовательные выводы из этих наблюдений, мы убедились, что пространство Вселенной парадоксально. И свойства пространства нагляднее показать не массами вещества, распределенными в нем, а как раз наоборот, отсутствием масс. Там где нет массы, там нет пространства, там ничего нет. Если мы, как любые точки Вселенной находимся в самом её центре (в центре её массы), то «граница» Вселенной, являясь самой удаленной её точкой находится в месте, где уже нет никаких масс, и поэтому является точкой. В таком случае Вселенную следует представить в виде очень большого шара, внешней границей которого является точка, не имеющая никакого измерения (и даже координат). В этой модели нет места расширяющейся Вселенной. Расширяться ей просто некуда. Как только объекты Вселенной разбегаются на большее расстояние, так тотчас же пространство между ними уменьшается и остаётся в прежнем объёме. И расстояние остаётся прежним.
Так является ли парадокс красного смещения парадоксом? И нужно ли для его объяснения притягивать (или натягивать) гипотезу Большого взрыва и эффект Доплера? Совершенно излишне. Не нужно привлекать сущностей сверх необходимости. Любая точка Вселенной является её центром, а это значит, что эта точка окружена громадной массой, и количество этой массы конечное. Если представить наблюдателя, как напрочь лишённого массы (чтобы он не взаимодействовал с Вселенной), который находится за «границей» Вселенной, то вселенная для него будет выглядеть как геометрическая точка не имеющая размеров. Чтобы это понять, попытайтесь представить, как выглядит точка (в математическом понимании), если смотреть на неё изнутри! Вот так выглядит Вселенная. Гравитационный сдвиг частоты электромагнитных волн физикам известен, измерен и математически описан. Единственное, что хочется добавить, что происходит не только увеличение длины волны, но и «набегание» фотонов друг на друга, поэтому пропорционально величине красного смещения наблюдается и увеличение мощности излучения далёких объектов Вселенной. И не потому, что они были такими энергичными во время взрыва 14 млрд. лет тому назад, а потому что находятся далеко от нас, на расстоянии порядка 14 млрд. световых лет. Можно ещё сделать последовательный вывод, что угловые размеры далёких объектов (если только такие измерения можно произвести), если не увеличиваются с расстоянием, то, по крайней мере, не должны уменьшаться. Потому что внешняя граница Вселенной для наблюдателя, находящегося всегда в центре, стремится к точке.
В такой Вселенной всё взаимосвязано и понятно, вопросов нет, осталось только сделать попытку описать её математическим языком. Но в этом отношении у меня мозгов не хватает.