Теперь после решения проблемы изменчивости фундаментальных констант можно перейти к решению проблемы эволюции Вселенной. В одной из предыдущих статей я уже приводил формулу, как меняется скорость света во времени. Но тогда же я сразу предупредил, что эта формула не точна, так как она не учитывала зависимость гравитационной постоянной от скорости света. Теперь после нахождения всех нужных зависимостей можн снва вернуться к этой проблеме. Подставляя в уравнение движения границы Вселенной dr/dt=c зависимости радиуса черной дыры и гравитационной постоянной от скорости света, и интегрируя полученное соотношение от 0 до τ, получаем
C = Co / SQRT(1+Co Co t / (Kg M)) приблизительно C = SQRT (KgM/t)
R = Ro SQRT(1+Co Co t / (Kg M)) приблизительно R = Ro Co SQRT(t / (Kg M))
где SQRT - квадратный корень, с0 = 5.27667×10(49) м/сек — скорость света в момент времени t = 0 (находится из соотношения между радиусом черной дыры и скоростью света при условии, что радиус черной дыры совпадает с радиусом электрона), Ro - радиус Вселенной в момент времени t = 0 , Kg - гравитационный фактор связи (был найден в прошлой статье), M - масса Вселенной. Комплекс Co Co t / (Kg M) сравним по абсолютной величине с единицей в самые первые микросекунды, а потом он становится намного больше, и потому для времени более секунды единицу можно отбросить и пользоваться приблизительной зависимостью.
Из первого уравнения можно легко найти возраст Вселенной: он равен 0.4136×10(18) сек или 13.12 млр.лет, что всего на 4.3% отличается от значения 13.7 млр.лет, принятого сегодня в астрономии. Зная начальную скорость света, находим значения других параметров в момент времени t = 0: γ0 = 1.175×10(31) м³/кг/сек², me0 = 1.603×10(11) кг, h0 = 2.05×10(49) кг м²/сек, е0² = 4518.5284 кг м. Кого-то может удивить начальная масса электрона в 1.603×10(11) килограммов. И тем не менее, ошибки здесь нет. В самый начальный момент своего рождения Вселенная была одним электроном с такой массой, но затем стала быстро распухать и приобретать массу из физического вакуума.
Можно также найти, насколько изменились скорость света и радиус Вселенной за первую секунду ее жизни: скорость света упала до 1.93×10(17) м/сек, а радиус вырос до 3.85×10(17) м. Отношение этих значений к начальным показателям составляет 2.73×10(32).
Полученные результаты несколько напоминают те особенности, которые следуют из инфляционной модели развития Вселенной. Эта модель была специально разработана для того, чтобы разрешить противоречия, возникающие в классическом сценарии возникновения Вселенной из Большого Взрыва. Согласно инфляционной модели, в самые начальные мгновения времени менее одной секунды скорость расширения пространства в миллиарды и миллиарды раз превышала скорость света. Но при этом постулат о невозможности превышения световой скорости не нарушался, т. к. скорость света служит пределом для материальных предметов, а в данном случае рассматривалось движение нематериального пространства. Подобные рассуждения кажутся мне несколько искусственными. В моей постановке скорость расширения пространства даже в самые первые мгновения жизни Вселенной не превышала скорость света, просто эта скорость была тогда намного больше сегодняшней.
Комбинирование полученых уравнений позволяет получить соотношение
Сt / R = 1/2
из которого при достаточно точном определении возраста Вселенной можно также точно рассчитать радиус Вселенной, а через радиус — ее массу.
Дифференцирование данного соотношения дает величину изменения скорости света во времени
dC/dt = - CC/R - C/(2t)
или численно dc/dτ = - 3.595×10(-10) м/сек² = -0.0113м/сек/год. Я не знаю, можно ли измерить такую величину экспериментально на основе точности современных методик. Насколько мне известно, сегодня скорость света определяют с погрешностью до одного метра в секунду. Если это так, тогда эксперимент по определению изменения скорости света придется выполнять непрерывно в течение 100 лет. Вряд ли это возможно. Если же точность измерения удастся повысить раз в сто, тогда продолжительность эксперимента сократится до одного года. Это уже реально. И если окажется, что скорость света со временем действительно снижается, это будет самым лучшим доказательством в пользу излагаемых в данной книге гипотез и концепций.
Настоящие результаты были получены в предположении постоянства массы Вселенной (точнее, той видимой ее части, которую мы иногда называем Метагалактикой). На самом деле масса и энергия видимой части Вселенной будут меняться. Масса вещества Вселенной может снижаться за счет эффекта прокола пространства образующимися черными дырами, о чем уже писалось в предыдущих статьях. При этом не обязательно, чтобы звезда непрерывно эволюционировала к состоянию черной дыры под действием только внутренних факторов. Состояние черной дыры может достигаться также за счет внешних факторов, а именно за счет постоянного уменьшения плотности вакуумной энергии. Плотность энергии физвакуума (пропорциональная третьей степени скорости света) падает во времени намного быстрее плотности гравитационной энергии (пропорциональной первой степени скорости света). Это означает, что космические силы расталкивания, формирующие пространство нашей Вселенной, также уменьшаются во времени значительно быстрее гравитационных сил. По этой причине любая звезда рано или поздно обязательно достигнет такого порога, когда ее гравитация превысит космические силы расталкивания. Тогда звезда прорывает пространство Вселенной и уходит, даже если миллион лет назад она была белым карликом и ничто не указывало на ее бегство от нас.
Неизвестно, по какой зависимости падает масса Вселенной. Ясно лишь то, что скорость потери вещества Вселенной в самые начальные мгновения ее жизни была практически нулевой, а затем после появления необходимых условий она стала возрастать, но по достижении некоторого максимума она должна снижаться из-за снижения общего количества вещества. Можно придумать много функций, удовлетворяющих такому поведению. Одна из них выглядит как
M = Mo / (1+ A A t t)
где А — численный параметр, Мo — масса Вселенной в момент времени t = 0. Я не стану приводить формулы изменения скорости света и радиуса Вселенной, так как они получаются довольно сложными и формат написания, принятый в Дзене, не позволяет формулы отобразить. Покажу лишь, как записывается дифференциал скорости света
dC/dt = - C (C/R + 2 AAt / (1 + AAtt))
Из полученного уравнения видно, что изменение скорости света во времени определяется двумя факторами: уменьшением плотности энергии физвакуума за счет расширения Вселенной (первое слагаемое с/R) и общим уменьшением суммарного количества вакуумной энергии во Вселенной, обусловленным уходом из нее формирующихся черных дыр (второе слагаемое). При этом возможно лишь численное изменение производной скорости света, но не ее знак. Иначе говоря, скорость света и скорость расширения Вселенной могут только падать, но не расти. Такой вывод следует также из самых общих соображений: скорость света определяется плотностью физического вакуума примерно также, как скорость звука определяется плотностью земной атмосферы, а расширение Вселенной всегда сопровождается уменьшением плотности физвакуума. По этой причине сделанный недавно на основании самых последних наблюдений вывод американских и австралийских астрономов об ускоренном расширении Вселенной следует считать ошибочным. Этот эффект был бы реальным, если в нашу Вселенную будет поступать извне энергия в таких огромных количествах, что плотность физвакуума будет расти даже несмотря на увеличение объема Вселенной. Но подобный феномен кажется невозможным. Причина кажущегося эффекта ускоренного расширения Вселенной будет изложена в других статьях.