Космология

Загадка «темной материи» разгадана почти уже год назад! Она не нужна для объяснения наблюдаемых эффектов. И модификация закона тяготения Ньютона также не нужна.  Но борьба верующих в «темную материю» и сторонников модифицированных теорий тяготения продолжается. Статьи выходят, гранты осваиваются.   А ведь все так просто! Инерциальных систем отсчета в природе не существует - это не я придумал. Это свойство гравитации. Все тела в гравитационном поле движутся с ускорениями. То, что в неинерциальных системах отсчета необходимо добавлять силы инерции, тоже не я придумал.  Это Кориолис и Эйлер уже лет 300 назад показали, как второй закон Ньютона формулируется для неинерциальных систем отсчета. Про силу Кориолиса, действующую на движущиеся относительно поверхности Земли тела, слышали все и некоторые даже знают, что она реальна и действует потому, что Земля вращается вокруг своей оси. Давайте сделаем еще один шаг.   Давайте будем учитывать силы инерции, возникающие в неинерциальных системах отсчета в масштабах Солнечной системы, галактик, скоплений галактик, чтобы объяснить наблюдаемые явления. Закон природы он на то и закон, что работает там, где должен работать. И, о чудо! Что мы видим!    Негравитационные ускорения астероидов в Солнечной системе прекрасно объясняются ускорением Кориолиса! Центробежные силы на девять порядков меньше, поэтому не играют никакой роли в Солнечной системе.   Кривые вращения галактик идеально объясняются силами Кориолиса и центробежными силами, потому что на окраинах галактик они становятся сравнимы с гравитационными силами. Все другие «доказательства» существования «темной материи» также объясняются, если учесть силы инерции.    Вся кинематика и динамика во Вселенной становится понятной, если учитывать силы инерции. Почему до сих пор никто не попробовал просто взять и учесть силы инерции, вот это для меня загадка.   Несколько попыток опубликовать результаты как за бугром, так и у нас, наткнулись на вежливый отказ. Товарищи буржуины отвечают быстро и вежливо, типа статья не убедительна. Наши товарищи долго молчат, затем говорят, что статья не соответствует научному уровню их журнала. То, что товарищи редакторы все уже прекрасно поняли, сомнений нет. А вот то, что они откровенно саботируют публикацию статьи, это обидно. За науку обидно. За молодых, которым морочат голову, обидно. За Державу обидно.   Предлагаю провести эксперимент. Во всех постах про «темную материю» писать, что тайна разгадана и никакой «темной материи» нет. Возможно это шанс победить систему и прекратить трату ресурсов. Ведь реальных загадок в природе достаточно.   Всем удачи!

Загадка «темной материи» разгадана почти уже год назад! А статьи про нее продолжают публиковать как горячие пирожки.   То, что инерциальных систем отсчета в природе не существует - это не я придумал. Это свойство гравитации. Все тела в гравитационном поле движутся с ускорениями. То, что в неинерциальных системах отсчета необходимо добавлять силы инерции, тоже не я придумал.  Это Кориолис и Эйлер уже лет 300 назад показали, как второй закон Ньютона формулируется для неинерциальных систем отсчета. Про силу Кориолиса, действующую на Земле, знают все.   Я лишь предложил учитывать силы инерции, возникающие в неинерциальных системах отсчета в масштабах Солнечной системы, галактик, скоплений галактик, чтобы объяснить наблюдаемые явления. И, о чудо! Это сработало!    Негравитационные ускорения астероидов в Солнечной системе прекрасно объясняются ускорением Кориолиса! Центробежные силы на девять порядков меньше, поэтому не играют никакой роли в Солнечной системе.   Кривые вращения галактик идеально объясняются силами Кориолиса и центробежными силами, потому что на окраинах галактик они становятся сравнимы с гравитационными силами. Все другие «доказательства» существования «темной материи» также объясняются с учетом сил инерции.    Вся кинематика и динамика во Вселенной становится понятной, если учитывать силы инерции. Почему до сих пор никто не попробовал просто взять и учесть силы инерции, для меня вот это загадка.   То, что товарищи редакторы все уже прекрасно поняли, сомнений нет. А вот то, что они откровенно саботируют публикацию статьи, это обидно. За науку обидно.   Предлагаю провести эксперимент. Во всех постах про «темную материю» писать, что тайна разгадана. Есть шанс победить систему и прекратить трату ресурсов на поиск миражей. Ведь реальных загадок в природе достаточно.   Всем удачи!

История про искусственный интеллект. Недавно решил пообщаться с одним из ИИ по поводу моих статей, официально пока не опубликованных и, следовательно не известных для ИИ. Тема была про темную материю. Я изложил ИИ как я объяснил кривые вращения спиральных галактик без ТМ и без модификации законов Ньютона. Он сильно удивился, начал доказывать, что факт существования ТМ почти доказан и начал перечислять аргументы в пользу ТМ. А я ему опять говорю, что все эти факты я объяснил без ТМ. В общем упирался ИИ долго, хотя и сам делал оценки сил инерции, но со мной не согласился. Сказал, что научное сообщество не может ошибаться и что силы инерции не учитывают не спроста, что они мизерны. Я ему называю величины этих сил, он сам их рассчитывает, говорит, что я прав, что они сравнимы с гравитационными силами и выдает в конце. Если, говорит, вы правы, то это научная сенсация и вам дадут Нобелевскую премию. Но, говорит, чтобы убедить научное сообщество, вам надо взять не меньше 100 галактик и показать, что ваша модель объясняет кривые вращения всех этих галактик. Тогда вам должны поверить. Вот такая у меня была беседа с ИИ. А больше и поговорить не с кем. Всем удачи и понимающих собеседников. Картинка из Википедии.

Небольшое замечание по поводу негравитационных ускорений астероидов и комет в гелиоцентрической системе отсчета, которую почему-то считают инерциальной системой отсчета, что категорически не правильно при изучении очень малых ускорений и тонких эффектов. Вместо того, чтобы учесть силы инерции, и главную из них в Солнечной системе - силу Кориолиса, начинают фантазировать и придумывать всякую несусветицу. Если не смогли объяснить дополнительное негравитационное ускорение астероида эффектом Ярковского и давлением излучения Солнца, то придумывают еще какие-то "активные" астероиды. Если объект, похожий на комету, не проявляет кометных признаков - нет хвоста и комы, то дополнительное негравитационное ускорение объясняют некими темными кометами, видимо по аналогии с несуществующей темной материей. И таких наукообразных статей все больше и больше, что сильно печалит. Надеюсь, что мой физически ясный и понятный подход все-таки дойдет до научного сообщества. Всем удачи.

Проблема возникновения вращения во Вселенной    В качестве еще одного примера применения нашей модели рассмотрим возможный механизм возникновения вращения во Вселенной и, в частности, образования спиральных галактик и вращения в них в рамках гравитационной неустойчивости Джинса. Пусть имеется  сферическое облако неподвижного в начальный момент газа, связанного силами гравитации. Пусть это облако движется с угловой скоростью ω по траектории, которая лежит в горизонтальной плоскости, а направление вращения – против часовой стрелки, если смотреть на плоскость сверху. В правой системе координат вектор угловой скорости будет направлен вверх перпендикулярно к плоскости траектории облака. Система отсчета, связанная с облаком газа, неинерциальная система отсчета, следовательно, необходимо учесть силы инерции. Рассмотрим упрощенно влияние силы Кориолиса на движения газа. Силы гравитации вызывают сжатие сферического облака газа и появления радиальной компоненты скорости, направленной к центру сферы. Сила Кориолиса, действующая на газ, движущийся параллельно направлению вектора угловой скорости  равна нулю, а действующая на газ, движущийся в горизонтальной плоскости, перпендикулярной вектору угловой скорости, максимальна. Газ, движущийся в горизонтальной плоскости и близко с ней, начнет закручиваться против часовой стрелки, то есть в попутном направлении, образуя вращающийся диск. Газ, движущийся в вертикальном направлении вдоль вектора угловой скорости и близко к этому направлению, продолжит движение к центру сферы. Таким образом, сферическое облако газа начнет сжиматься по вертикали, опускаясь на вращающийся в горизонтальной плоскости газовый диск. Сила Кориолиса, действующая на газ, закручивающийся в горизонтальной плоскости и получивший трансверсальную компоненту скорости, направлена наружу, против гравитационной силы. Динамический баланс сил может остановить эволюцию сферического газового облака на стадии линзовидной формы образовавшейся галактики, а может - на  стадии спиральной формы. Поскольку силы инерции направлены против гравитационных сил, возникшая галактика имеет меньшую плотность газа по сравнению с чисто гравитационной галактикой.  Протогалактики, образовавшиеся вскоре после возникновения нашей Вселенной, двигались хаотично, поэтому кривизна их траекторий могла меняться на противоположную многократно. Но сами протогалактики уже имели определенное направление вращения, возникшее при их начальном формировании. Значит, вращение галактик из попутного могло превращаться во встречное, и, следовательно, сила Кориолиса меняла направление и начинала действовать на газ в направлении гравитационных сил, то есть возникал эффект темной материи. За время своей жизни галактики могли неоднократно менять направление вращения с попутного на встречное и обратно, пока не собрались в группы, скопления и сверхскопления. Межгалактический газ, окружающий формирующиеся галактики, также подвергался многократным изменениям направления силы Кориолиса, что в итоге привело к образованию многочисленных небольших спутников спиральных галактик, которые тяготеют к плоскости диска галактик. Это наблюдается для галактик Млечный Путь и Андромеды. Галактики, которые в ходе эволюции имели главным образом встречное вращение, собрали большее количество газа, превратившись в гигантские спиральные галактики.  Таким образом, учет сил инерции позволяет понять всевозможные эффекты и объяснить динамику и кинематику на самых разных масштабах нашей Вселенной и найти ответы на все почему. Почему так быстро образовались галактики, почему они имеют вращение и в нужном направлении, почему так много мелких спутников у гигантских спиральных галактик и почему они лежат в плоскости диска галактик, почему квазары существуют на определенном этапе эволюции Вселенной, почему оси вращения квазаров параллельны нитям крупномасштабной структуры  и еще очень много других почему. Картинка взята из Википедии.

Ранее в статье было показано, что кривая вращения галактики Млечный Путь в пределах ошибки измерений объясняется силами инерции без темной материи и без модификации законов Ньютона. Аналогичные вычисления были сделаны для галактики Андромеды и галактики Треугольник. Наблюдаемая кривая вращения галактики Андромеды при всех значениях R согласуется в пределах ошибок измерения орбитальных скоростей звезд и газа с нашей моделью при значении угловой скорости ω⊥, равной примерно (1.34 ± 0.20)×10-16 с-1. Наблюдаемая кривая вращения галактики Треугольник также согласуется с нашей моделью, если галактика вращается вокруг своей оси в направлении, противоположном направлению вращательного движения галактики по траектории, а значение угловой скорости ω⊥ равно примерно (2.07 ± 0.32)×10-16 с-1. Картинки взяты из Википедии.

Эффект “Пионеров” - наблюдаемое отклонение траектории движения различных объектов Солнечной системы от ожидаемой, рассчитанной по текущей модели движения космических тел. Эффект был обнаружен при наблюдении за Пионер-10 и Пионер-11, первыми аппаратами, достигшими внешних пределов Солнечной системы. Оба “Пионера” замедляются под действием силы гравитации Солнца и других сил, однако, при сравнении этого замедления с теоретически рассчитанным, обнаруживается дополнительная сила неизвестной природы, отличная от всех других известных сил, влияющих на аппараты. Данная сила вызывает замедление аппаратов, равное примерно 1.0 x 10-8 см/с2 на расстоянии 6 а.е. от Солнца, затем величина замедления растет до 8.74 x 10-8 см/с2 на расстоянии 15 а.е. от Солнца и сохраняет это значение постоянным и направленным в сторону Солнца до расстояния 45 а.е. Предлагались различные объяснения этого эффекта, но к настоящему моменту считается, что адекватное объяснение связано с анизотропией интенсивности теплового излучения энергетических элементов аппаратов. В предыдущих постах мы уже оценивали максимальное значение ускорения Кориолиса для объектов Солнечной системы, равное 2 х 10-8 см/с2. В случае Пионеров оно значительно меньше и не может объяснить наблюдаемое замедление. Попробуем объяснить эффект следующей моделью. Модель Предположим, что вокруг Солнца сферически симметрично распределено обычное барионное вещество. Если плотность вещества зависит от расстояния как 1/r, то напряженность гравитационного поля не зависит от радиуса. Наблюдаемый эффект растет примерно на порядок в диапазоне расстояний 6-15 а.е. до Солнца и лишь затем сохраняет постоянное значение до расстояния 45 а.е. Для объяснения такого поведения эффекта предположим, что сферически симметричное распределение вещества вокруг Солнца, c обратно пропорциональной зависимостью плотности вещества от расстояния, начинается с расстояния 5 а.е. Наблюдаемый эффект удовлетворительно описывается при изменении расстояния от 6 а.е. до 45 а.е. Для массы, заключенной в этом объеме, получим значение равное приблизительно 100 массам Земли. Обсуждение    Рассмотрим возможность образования сферически симметричного слоя барионного вещества вокруг Солнца в нужном количестве и в нужном месте. Известно, что основным компонентом межпланетной среды является солнечный ветер – потоки разреженной плазмы из внешних областей солнечной короны, равные примерно 3 х 10-14 массы Солнца в год в современную эпоху. За время жизни Солнца, равное примерно 5 млрд лет, суммарные потери массы Солнца за счет солнечного ветра составляют примерно 3 х 1029 г. Итак, простая оценка показывает, что за время существования  Солнечной системы, в границах гелиосферы вполне может накопиться барионное вещество в количестве, требуемом для объяснения эффекта “Пионеров”. Теперь оценим возможность расположения необходимого количества вещества в нужном месте, а именно, в сферическом слое, начинающемся примерно в 5 а.е. от Солнца и заканчивающемся как минимум не ближе 45 а.е. Это может быть атомарный и молекулярный водород, образовавшийся из солнечного ветра. Опуститься ниже 5 а.е. ему не дает давление солнечного ветра, а зависимость плотности от расстояния определяется противодействием гравитации Солнца и давления солнечного ветра, а также возможно магнитным полем Солнца.    Предлагается объяснение эффекта “Пионеров” в рамках теории гравитации Ньютона в предположении, что вокруг Солнца распределено обычное барионное вещество с обратно пропорциональной зависимостью плотности вещества от расстояния до Солнца в сферически симметричном слое, располагающемся примерно в диапазоне от 5 а.е. до 45 а.е. от Солнца, с общей массой приблизительно равной 100 массам Земли.

Давайте теперь посмотрим на движение Оумуамуа (1I/2017 U1) - первого известного объекта межзвёздного происхождения, вошедшего в Солнечную систему по гиперболической траектории относительно Солнца, у которого также было обнаружено негравитационное ускорение. У объекта не было видно комы или хвоста – традиционных признаков кометы. Анализ данных визуализации, полученных в результате обширных наблюдений с помощью наземных и орбитальных средств показал, что все астрометрические данные можно описать, если включить в модель негравитационную составляющую, представляющую собой гелиоцентрическое радиальное ускорение, примерно пропорциональное r−2 и направленное от Солнца. Величина негравитационного ускорения в перигелии равнялась примерно 4.92×10-8 см/с2 , а скорость – 87.7 км/с. Рассчитаем величину и направление ускорения Кориолиса для 1I/2017 U1.  Параметры орбиты 1I/2017 U1 мы взяли на сайте www.science.nasa.gov. Плоскость траектории движения 1I/2017 U1 примерно параллельна плоскости диска Галактики, а направление движения совпадает с направлением движения Солнца вокруг центра Галактики, то есть на рисунке движение сверху вниз и налево. Следовательно, ускорение Кориолиса направлено от Солнца и его величина равна примерно 1.53×10-8 см/с2 , то есть максимальна для его скорости, что составляет около 45 % от оставшейся части негравитационного ускорения, которое объясняется дегазацией с поверхности. Становится понятной зависимость ускорения от расстояния до Солнца. При удалении от Солнца вклад дегазации в негравитационное ускорение быстро уменьшается (негравитационное ускорение для комет пропорционально r−3 или r−4). Ускорение Кориолиса начинает доминировать, оно пропорционально скорости, а скорость пропорциональна гравитационному ускорению, то есть r−2 . Таким образом и этот объект природного происхождения. Все выше сказанное применимо для любых объектов, движение которых рассчитывается относительно Солнца.

Давайте посмотрим на траекторию кометы 3I/ATLAS и разберемся с особенностями движения кометы. Движения всех объектов в Солнечной системе рассматривают в гелиоцентрической системе отсчета, считая при этом, что эта система отсчета является инерциальной системой отсчета, то есть не учитывают вращение Солнца вокруг центра Галактики. Отсюда и все загадки относительно особенностей траекторий различных объектов. Как я уже рассказывал ранее, дополнительные негравитационные ускорения астероидов идеально объясняются силой Кориолиса. Для комет, которые приближаются близко к Солнцу, основной причиной негравитационного ускорения является испарение газа с поверхности ядер комет и возникновение реактивных сил. Но если комета движется далеко от Солнца, то эти ускорения могут быть сравнимы с ускорением Кориолиса и вклад последнего становится заметным. Для Солнечной системы максимальное значение ускорения Кориолиса для объекта, движущегося со скоростью 100 км/сек, равно примерно 2*10-8 см/сек2 ( 2 умножить на десять в минус 8 степени). Так как траектория кометы проходит практически в плоскости эклиптики, то есть наклонена к плоскости диска Галактики под углом примерно 60 градусов, то сила Кориолиса имеет две компоненты. Компонента, перпендикулярная к плоскости эклиптики ускоряет комету вверх от эклиптики (на рисунке на нас). Компонента, лежащая в плоскости эклиптики, направлена от Солнца, но не по радиусу, а перпендикулярно к направлению вектора скорости. Теперь посмотрим на хвост кометы. Поскольку он состоит в основном из газа, а газ не движется со скоростью кометы, а быстро тормозится, то направление хвоста определяется гравитационным притяжением Солнца, которое больше силы давления излучения Солнца, то есть хвост кометы отклоняется в сторону Солнца, что и наблюдается. Сейчас готовлю статью в научный журнал, в которой подробно рассматриваются движения различных объектов в Солнечной системе и эффекты от действия на них силы Кориолиса. Всем удачи. Продолжаем ждать встречи с братьями по разуму в другой раз, но не сейчас.

Поправил пост про негравитационные эффекты в движениях астероидов. Все это также применимо и к движениям других объектов, например, комет. Важно только понимать, спутником какой системы является объект. Все внимательно следят за недавно обнаруженным объектом 3I/ATLAS. Чего только не нафантазировали за это время! А вот учет сил инерции в неинерциальных системах отсчета (НСО) никто не рассматривает. И не нужны ни модификации законов тяготения, ни другие фантазии. Все объясняется в рамках законов Ньютона для НСО. Так что пришельцев придется еще подождать! Всем удачи!

И снова всем, здравствуйте! Дачный сезон 2025 года закончен, возвращаемся в науку. Прошло полгода с момента отправки статьи "Объяснение деформации дисков спиральных галактик" в журнал "Письма в астрономический журнал". Тишина. Никакой реакции вообще. На статью про темную материю, хоть и через месяц, но ответили, что она не соответствует научному уровню журнала. Статью действительно надо доработать. Суть статьи неизменна и верна. А вот детали где-то необходимо поменять полностью, где-то уточнить, что-то убрать. Хотел в одной статье объять необъятное, не получилось. Ну и, конечно, ссылки на Википедию в научном журнале не принимаются. Придется где-то искать первоисточники. Всем удачи в поисках истины.

Кривые вращения спиральных галактик Аномально высокие скорости вращения внешних областей спиральных галактик были впервые обнаружены в работах Рубин и других. Формы кривых вращения галактик не смогли объяснить, учитывая только видимую массу галактик в виде звезд и газопылевых облаков. Так появилась концепция темной материи, которая проявляет себя только через гравитационное взаимодействие с обычной материей. Состав и природа темной материи на настоящий момент неизвестны. Перейдем к объяснению формы кривых вращения спиральных галактик, то есть зависимости скорости вращения от расстояния до центра галактики. Круговой скоростью называют скорость, необходимую для движения частиц по окружностям под действием гравитационного притяжения к центру. Приравнивая центростремительное ускорение гравитационному ускорению, можно записать: vc2/r = dϕ/dr (3) Здесь vc – круговая скорость, ϕ – гравитационный потенциал. Галактики имеют сложную структуру, состоящую из таких компонент как балдж, звездный диск, газовая составляющая. Каждый компонент определяет свой потенциал, но потенциалы аддитивны, поэтому квадрат круговой скорости, обусловленной суммарным потенциалом, равен сумме квадратов круговых скоростей, обусловленных различными компонентами галактики. Теперь вспоминаем нашу модель для встречного вращения спиральной галактики. Ускорение Кориолиса направлено по радиусу к центру галактики, а центробежное ускорение направлено по радиусу от центра галактики. Разница ускорений дает дополнительный вклад в круговую скорость в соответствии с формулой (3), создавая иллюзию дополнительного гравитационного притяжения. Рассмотрим в качестве примера нашу галактику Млечный Путь. Кривую вращения мы взяли из Википедии. Считаем, что вращение Галактики встречное. Решая обратную задачу, мы рассчитали угловую скорость из кривой вращения для различных расстояний от центра Галактики, равных 2, 4, 6, 8, 10, 15, 20, 25 кпк и определили среднее значение угловой скорости, равное (1.20 ± 0.07)×10-16 с-1. Теперь решаем прямую задачу. Вычитаем вклад в круговую скорость от центробежного ускорения, затем добавляем вклад от ускорения Кориолиса, и находим суммарную круговую скорость для тех же расстояний от центра Галактики, для которых вычисляли угловую скорость. Вычисленные значения суммарной круговой скорости для расстояний от центра Галактики, равных 2, 4, 6, 8, 10, 15, 20, 25 кпк, равны 205, 211, 214, 213, 212, 209, 211, 216 км/с, соответственно, а экспериментальные значения круговой скорости для тех же расстояний равны 200, 206, 212, 214, 216, 220, 220, 220 км/с, соответственно, то есть согласие практически идеальное. Становится понятной зависимость Талли - Фишера - пропорциональность интегральной светимости спиральных галактик четвертой степени максимальной круговой скорости. Кривые вращения галактик имеют два характерных участка. В начале, в центре галактик, скорость вращения растет линейно, затем выходит на полку ближе к краю галактик. Поскольку ускорение Кориолиса пропорционально скорости, то его вклад в круговую скорость вращения галактик также имеет два характерных участка. Внутри галактик вклад в скорость растет линейно с расстоянием, на полке – как корень квадратный из расстояния, соответственно, четвертая степень этого вклада в круговую скорость пропорциональна квадрату расстояния от центра, то есть площади поверхности галактики, а площадь поверхности пропорциональна интегральной светимости. Зная угловую скорость вращения НСО, связанной с Млечным Путем, попробуем понять, как движется Галактика. В Местной группе галактик основная масса приходится на галактику Андромеды и Млечный Путь, которые движутся вокруг центра масс. Пусть массы галактик равны, тогда расстояние до центра масс равно примерно 383 кпк. Линейная скорость равна произведению угловой скорости на радиус кривизны и в нашем случае равна примерно 1426 км/с, что является вполне разумным значением. Обе галактики вращаются по часовой стрелке вокруг своей оси, следовательно, они вращаются вокруг центра масс против часовой стрелки, то есть во встречном направлении.