Темная энергия и законы Ньютона в расширяющейся Вселенной

Так как физическое пространство не пустое и обладает физическими свойствами, то и движение материальных тел в ней имеет свои особенности. Эти особенности в полной мере проявляются в простейшей задаче движения тела единичной массы в покоящемся эфире под действием постоянной силы. Так как в этом случае появляется скорость движения тела относительно физического пространства, то уравнение движения можно записать в виде:

dv/dt = f + γv; (1)

где v – скорость тела относительно физического пространства, а γ - гравитационная постоянная соответствующая текущему темпу расширения Вселенной. Если предположить, что средняя плотность материи во Вселенной равна критической плотности, то γ = Н/2, где Н - постоянная Хаббла.

Начальное условие для уравнения (1): v=u, при t=0.

В уравнении (1) учтено, что сила, действующая на тело со стороны физического пространства, направлена в сторону движения тела. То есть, физическое пространство из-за своих отрицательных свойств не сопротивляется движению, а наоборот увлекает его. Так как γ и Н являются величинами порядка 10^(-20), влияние второго члена уравнения (1) на движение тела незначительное и проявляется только в космологических масштабах. Решение уравнения с учетом начального условия имеет вид:

v = (u + f/γ ) EXP(γt) - f/γ ; (2)

Учитывая малость параметра γ и сохраняя в разложении EXP(γt) только члены порядка γ, решение (2) можно представить в виде:

v(t) = ft + u(1 + γt);

Из этого выражения можно сделать следующие выводы:

1. Если Вселенная не расширяется, то есть γ=Н/2 = 0, то законы Ньютона не пострадают.

2. Если на тело не действует внешняя сила (f = 0), и оно изначально покоиться относительно физического пространства (u = 0) , то оно сохраняет это состояние и впредь т.е. v(t) = 0.

3. Если на тело не действует сила (f = 0), но оно имеет начальную скорость относительно физического пространства, то оно в дальнейшем будет двигаться не по инерции, как это имеет место в первом законе Ньютона, а с малым ускорением uH/2, влияние которого на скорость будет оставаться малым до тех пор, пока время не станет сравнимо с возрастом Вселенной (1/H).

4. Если на покоящееся тело (u = 0) действует постоянная внешняя сила f, то оно движется с постоянным ускорением, как это имеет место во втором законе Ньютона.

5. По большому счету п.3, где движение с постоянной скоростью, то есть движение по инерции, в расширяющейся Вселенной просто невозможно, означает, что Вселенная расширяется не из-за мифической темной энергии, а исключительно за счет физических свойств самого пространства.

И как же тут не вспомнить Эйнштейна, который в 1921 году в статье “Геометрия и опыт” писал: “Гравитационное поле обладает такими свойствами, как если бы кроме весомых масс оно создавалось равномерно распределенной в пространстве плотностью массы, имеющей отрицательный знак. Так как эта фиктивная масса очень мала, то ее можно заметить только в случае очень больших гравирующих систем”. Это конечно так, но только он уже успел задолго до этого наделить пространство совсем другими физическими свойствами.

PS: М.Г. Гаджиев, Гравитация и законы Ньютона в физическом пространстве, 2024. — 17 с.: ил. — Библ.: 8 назв. — русский рез. английский . — Деп. в ВИНИТИ РАН 27.02.2024 № 5-В2024