Теорфизика

Космологическое красное смещение, космологический горизонт и реликтовое микроволновое излучение могут быть единообразно объяснены как следствия гравитационного красного смещения. Идею такого объяснения подсказал мне четверть века назад петербургский астрофизик Юрий Викторович Барышев. "Старение фотонов", объясняющее красное смещение света и наблюдаемое в некоторых случаях аномальное торможение тел передачей кинетической энергии от тел и фотонов флюктуациям вакуума, оказывается дополнительным фактором, приводящим к увеличению длин волн, если только флюктуации вакуума и гравитация не имеют общую природу. Поскольку ни в работах Ю. В. Барышева, ни в чьих-либо ещё изложения гравитационной гипотезы я не нашёл, привожу её в этой небольшой статье. Любой испущенный точечным источником фотон имеет сферический волновой фронт, что означает возможность его поглощения в любой из точек сферы, радиус которой увеличивается со скоростью света. Подобно тому, как при прохождении экрана с отверстиями волновой фронт одиночного фотона испытывает влияние всей конфигурации отверстий, что сказывается на распределении вероятных мест регистрации фотона после прохождения экрана, сферический фронт космологического фотона испытывает влияние всей возрастающей гравитационной массы, охватываемой фронтом. При этом однородное, в среднем, распределение внешних по отношению к волновому фронту тяготеющих масс создаёт лишь некоторые флюктуации напряжённости поля (а при идеальном сферически однородном их распределении напряжённости вообще не создаёт – это эквивалентно отсутствию напряжённости в однородной полой сфере). Таким образом, возрастающее, по мере распространения сферических фронтов световых волн, гравитационное воздействие на них тяготеющей массы, охватываемой каждым из волновых фронтов, должно приводить к красному смещению, монотонно возрастающему с увеличением длины пути фотона (радиуса его фронта в момент регистрации фотона). В такой модели так называемый космологический горизонт – это геометрическое место точек, от которых до наблюдателя может дойти свет с конкретной начальной частотой при конкретном значении нижнего предела частоты света, который наблюдатель способен зарегистрировать. Реликтовое микроволновое излучение в этой модели – это равновесное излучение из зоны космологического горизонта. Это тот самый непрерывный фон светящихся звёзд, который Ольберс считал необходимым признаком бесконечной и однородной Вселенной и который в реальности оказывается невидимым в оптическом диапазоне. Смещение спектров удалённых объектов складывается, в общем случае, из стохастического доплеровского смещения (красного и фиолетового), вследствие разброса пекулярных скоростей, и гравитационного красного смещения, которое увеличивается по мере движения света от излучателя до приёмника. Микроволновый фон в какой-то степени аналогичен свечению всего небосвода из-за наличия звёзд на любой линии визирования в парадоксе Ольберса, а изотропность микроволнового фона является следствием архаичной однородности Вселенной.

Наблюдательные данные телескопа James Webb Space Telescope (JWST) об удаленных космических объектах, не соответствующие предполагаемому возрасту Вселенной - около 14 миллиардов лет в стандартной космологической модели, согласуются с теорией гравитации на основе модификации специальной теории относительности (СТО), в которой преобразования 4-мерного поворота (преобразования Лоренца) дополнены: а) преобразованиями 4-мерного несобственного вращения, сопоставляющими каждой частице множество из четырех состояний, различающихся знаками электрического и гравитационного зарядов и момента вращения (о чём была статья в Украинском Физическом Журнале в 1993 г.), и б) масштабным преобразованием, описывающим зависимость инерции от суммарного гравитационного потенциала, создаваемого телами Вселенной (сообщения на конференциях в 2022 г.). Модификация СТО, как уже упоминалось в более ранних публикациях на канале, удовлетворяет требованиям к теории гравитации: соответствует теории Ньютона в нерелятивистском приближении и приближении слабого поля, описывает удвоение отклонения ультрарелятивистских частиц при касательном пролете мимо массивных тяготеющих тел со скоростями v → c, задержку радиолокационного сигнала при локации близких к Солнцу планет и гравитационное красное смещение. Предлагаемая модификация СТО описывает гравитацию с учетом принципа Маха, допускает бесконечную протяженность Вселенной в пространстве и времени и при этом свободна от гравитационного парадокса Неймана-Зеелигера. Бесконечная протяженность истории Вселенной в прошлое предоставляет небесным объектам время, достаточное для развития сложных структур и элементного состава объектов, наблюдаемых JWST при z11 и более.