Продолжение статьи “Заметки о Вселенной”

Введение

 

Этот раздел задуман как прямое продолжение исходной статьи “Заметки о Вселенной” (http://avtor-point-of-view.blogspot.ca/2012/02/blog-post_06.html), идеи которой применяются здесь чтобы прокомментировать выбранные как наиболее значительные положения публикации "Темная сторона Вселенной» (The Economist, http://www.economist.com/node/21547760, Февраль 18, 2012).

 

Вышеупомянутая работа, где The Economist представил читателю существенный пакет самых современных исследований и теоретических усилий, послужила автору стимулом чтобы продолжить обсуждение на тему Вселенная.

 

 

Комментарии

 

Формат, используемый в дальнейшем, является таковым: за короткими прямыми немодифицированными предложениями (перевод с английского красным курсивом) из статьи "Темная сторона Вселенной» следуют замечания (синим курсивом) автора в соответствии с идеями, предложенными в оригинальной статье “Заметки о Вселенной”.

 

1. …universe looked like when it was just 380,000 years old, showed that the universe, then and now, was “flat”. However big a triangle you draw on it - the corners could be billions of light years apart - the angles in it would add up to 180°, just as they do in a school exercise book.

2. Cosmologists were quite prepared for it to be curved at the grandest of scales, and intrigued to discover that it was not.

 

1. ... Вселенная выглядела когда ей было только 380 000 лет, показал, что Вселенная, тогда и сейчас, была "плоской". Какой бы большой треугольник вы на ней не нарисовали бы - стороны могли бы быть в миллиардах световых лет друг от друга - сумма углов составила бы те же 180 °, так же, как в школьной тетрадке.

2. Космологи были вполне готовы для того, чтобы она была изогнута в грандиозных масштабах, и были заинтригованы, узнав, что это не так.

 

Вселенная считается неотъемлемой самостоятельной (не расширяется и никуда не движется - в противном случае она бы занимала пространство или направлялась бы куда-то, не являющееся её частью) нестационарной системой, имеющей внутреннее движение в форме колебаний около узловых точек; внутренние колебания предусматривают, что предлагаемая плоская природа Вселенной не вступает в противоречие с этим типом движения.

 

 

3. universe to be flat, it has to have a very particular density - which in relativity is a measure not just of the mass contained in a certain volume, but also of the energy. The puzzle was that various lines of evidence showed that the universe’s endowment of ordinary matter (the stuff that people, planets and stars are made of) would give it just 4% of that density. Adding in extraordinary matter - “dark matter”, not made of atoms that interacts with the rest of the universe almost only by means of gravity - gets at most an extra 22%. That left almost three-quarters of the critical density unaccounted for.   …that there was something big missing from their picture of the universe.

 

3. для Вселенной быть плоской значит, что она должна иметь очень особенную плотность, которая в теории относительности является мерой не только массы, содержащейся в определенном объеме, но и энергии. Загадка в том, что различные методы доказательств показали, что содержание обычного вещества во Вселенной (материала, из которого сделаны люди, планеты и звезды) даёт только 4% от той особенной плотности. Добавление необычного вещества - "темной материи", не сделанной из атомов, взаимодействующих с остальной Вселенной практически только под действием силы тяжести, создаёт в самом лучшем случае дополнительные 22%. Это оставляет почти три четверти критической плотности пропавшими без вести.   ... что там было что-то большое отсутствующее в их картине мира.

 

"ПервоЭнергия" может находиться в двух состояниях: изначальном и концентрированном. Промежуточными фазами между ними представляются - на микроуровне с одной стороны - квантумное (из-за переходных неопределенностей) явление и - на макроуровне с другой стороны - «упругий» эффект вокруг полностью материализованных участков первичной субстанции.

Таким образом, все что называется веществом является концентрированной формой ПервоЭнергии, всё остальное, называемое "темным", является неизменённой первичной субстанцией, находящейся в колебательном состоянии. Колебательный характер состояния достаточен для первичной субстанции одновременно иметь особенность быть и растягиваемой и ограниченной в перемещении, что присуще такому типу внутреннего движения.

 

 

4. …that “dark energy” - Dr Turner is thought to have coined the term - must be very strange stuff indeed.

 

4.... та "темная энергия" - как полагают д-р Тернер ввел этот термин - должна быть действительно очень странной вещью.

 

Странность "вещи" в том, что первичная неконцентрированная субстанция, в отличие от своих материализованных образований, скорее всего не должна быть доступна научным инструментам и методам.

 

 

5. Divide dark energy’s pressure (negative) by its energy density (positive) and you get something cosmologists label “w”. It is easy to see that w must be negative. Observations made since 1998 suggest that w is pretty close to -1. If it were found to be exactly -1, that would make dark energy something physicists call a cosmological constant. A cosmological constant is the same no matter where in the universe you look - an inherent, unchanging feature of the fabric of creation….

 

5. Разделите давление темной энергии (отрицательной) на плотность энергии (положительной), и вы получите то, что космологи назвали "w". Легко видеть, что "w" должна быть отрицательной величиной. Наблюдения, выполненные с 1998 года, показывают, что значение "w" довольно близко к -1. Если бы было обнаружено, что это именно -1, то это бы сделало темную энергию тем, что физики энергии называют космологической постоянной. Космологическая постоянная остаётся одной и той же независимо от того куда вы посмотрите во Вселенной, - неотъемлемая, неизменная особенность созидательной ткани ....

 

Действительно, колеблющаяся первичная субстанция способна растягиваться и быть ограниченной в то же время. Предусматреваемая константа обязана быть 1 (без учёта знака) в связи с отличительностью растягивающе-ограничивающей функциональности, присущей колебаниям, понимаемой как то, что деление растягивающе-ограничивающей функции на себя всегда должны давать 1.

Особенность такой функциональности, таким образом, является контрастирующей цитируемому выше предположению о противостоящих друг другу "давлению и плотности темной энергии".

 

 

6. After Edwin Hubble's discovery 12 years later that other galaxies were indeed streaming away from Earth’s Milky Way backyard, Einstein dropped the tweak.

 

6. 12 лет спустя после открытия Edwin Hubble что другие галактики действительно отдалялись от задворок Млечного Пути где находится Земля, Эйнштейн отбросил такой подход.

 

Очень верно так как все наблюдения были сделаны и продолжают делаться с единственного доступного до сих пор положение в пространстве - задворок Млечного Пути, то есть с Земли. Это пространственная точка в отношении предусматриваемых глобальных колебаний может быть благоприятно расположена для обнаружения в основном перемещающихся сегментов Вселенной, которые находятся на верхней дуге кривой волны колебаний (между узловыми точками, см. рисунок в оригинальной статье). Такие сегменты должны постоянно обладать более высокими скоростями по сравнению с той, что имеет Земля.

При этом автор осторожно осмеливается предположить, что эвентуальное (в случае удачных попыток) выявление космических объектов, которые потенциально могут иметь более низкие скорости, подкрепило бы возможное обоснование идеи глобальных колебаний. Или, если такие попытки оказываются не по средствам, пожалуйста смотрите пункт 12 настоящего списка.

 

 

7. …vacuum energy and dark energy might be the same thing…

 

7. ... вакуумная энергия и темная энергия могут быть одним и тем же ...

 

Они, в самом деле, одно и то же так как являются самой по себе изначальной субстанцией.

 

 

8. …the vacuum energy is vast, but it is almost all hidden away in extra spatial dimensions…

 

8. ... энергия вакуумна обширна, но она почти вся спрятана в экстра пространственных измерениях ...

 

Предполагается, что она скрывается не в пространственном смысле, а в том смысле, что она не является доступной для обнаружения методами чисто материализованного мира.

 

 

9. Names applied to this something else include quintessence, k-essence, phantom energy and a bunch more, depending on which theorist you ask and what properties you think likely. It would be a new fundamental force, one that rears its head only at vast cosmic distances.

 

9. Названия, применённые к этому "чему-то еще", включают квинтэссенцию, k-эссенцию, фантомную энергию и кучу другого, в зависимости от того какого теоретика вы спросите, а также от того, о каких свойствах собственно вы думаете. Это была бы новая фундаментальная сила, которая проявлялась бы только на огромных космических расстояниях.

 

Похоже, что каждый случай введения расплывчатых названий, вызывает еще более многочисленные неадекватно обоснованные определения.

 

 

10. Some physicists would rather fiddle with Einstein’s theory of relativity, for instance by making gravity weaker at extremely long ranges…

 

10. Некоторые физики предпочли бы подстроить теорию относительности Эйнштейна, например, сделав притяжение более слабым при очень больших расстояниях ...

 

Согласно указанному в оригинальной статье: "Как следствие предположения, материализованные формирования воспринимаются окруженными изначальной субстанцией, находящейся в состоянии эластичного растяжения (что и вызывает, в принципе, известное отклонение характеристик света вблизи крупных формаций), которое по силе убывает по мере удаления от центра объекта. При этом к примеру, между арбитральными образованиями достаточно далёкими друг от друга и на участке за пределами эффективных зон растяжения, похоже, должно устанавливаться равновесие эластичного воздействия".

 

 

11. The more precisely w comes to look like -1, the more enthusiasm there will be for cosmological constant theories, which require that value, and the less enthusiasm there will be for fifth forces and modified gravity…

 

11.Чем точнее "w" будет походить на -1, тем больше энтузиазма будет для теорий космологической константы, которая требует этого значения, и тем меньше энтузиазма будет для пятых сил и измененённой притягаемости ...

 

Пожалуйста, смотрите пункт 5 данного перечня.

 

 

12. What the Supernova Cosmology Project and the High-z Supernova Search both found, and what others have later confirmed, is that distant exploding stars are dimmer, and so farther away, than their redshift implies they should be if the universe has been expanding at a steady clip throughout. The expansion must therefore have sped up recently.

 

12. То, что проект Supernova Cosmology и High-z Supernova Search нашли, и что другие позже подтвердили, это то, что значительно удалённые взорвавшиеся звезды являются более тусклыми и всё более удаляющимися, таким образом их красное смещение означает, что им следует быть такими, как если бы Вселенная расширялась повсеметно в устойчивом режиме. Поэтому, расширение должно быть в настоящее время ускоряющимся.

 

Пожалуйста, смотрите первый комментарий в пункте 6 списка.

 

А также, фраза "Поэтому, расширение должно быть ускоряющимся в настоящее время" рассматривается автором как декларация в поддержку изменчивости ускорений применительно к различным объектам в космосе. Изменчивость находится в идеальном согласии с исключительной особенностью колебаний, когда в соответствии с оригинальной статьёй: "Такое постоянство в отношениях определяется спецификой колебательного движения, когда одни участки системы, в зависимости от их положенния по отношению к точкам равновесия и местам максимальных амплитуд, непрерывно и в том же направлении проходят большие расстояния по сравнению с другими участками".

 

 

13. The higher density regions became the seeds of galaxies - and the average separation of those galaxies thus reveals the wavelength of the oscillations in the primordial fluid.

 

13. Регионы повышенных плотностей становятся зародышами галактик - и среднее расстояние между этими галактиками, таким образом, показывает длину волны колебаний в первичной жидкости.

 

Это всего лишь в одном шаге от предположения, что колебания около узловых точек имели место и продолжаются в глобальном масштабе.

 

 

14. …the distribution of matter, both dark and humdrum, can be gleaned from the effect it has on light. Relativity requires the path of light to be bent by massive objects. The heavier the object, the more an image of something behind it is warped.

 

14. ... о распределении материи как темной, так и обычной, можно судить из эффекта, который оказывается им на свет. Теория относительности требует, чтобы траектория света изгибалась массивными объектами. Чем тяжелее объект, тем больший деформационный отпечаток он накладывает на что-то за ним.

 

- Свет рассматривается ограниченным по скорости его передачи через изначальную субстанцию. Передача вызвается изменениями материализованных образований.

- Из оригинальной статьи: "... материализованные формирования воспринимаются окруженными изначальной субстанцией, находящейся в состоянии эластичного растяжения (что и вызывает, в принципе, известное отклонение характеристик света вблизи крупных формаций), которое по силе убывает по мере удаления от центра объекта".

 

 

15. The rub is that no amount of observations can ever pin down the figure for w with perfect accuracy. That would require infinite precision, something impossible to achieve even in an ever-expanding universe.

 

15. Загвоздка в том, что никакое количество наблюдений никогда не может произвести показатель ”w” с идеальной аккуратностью. Это потребовало бы невоспроизводимую точность, что невозможно достичь даже в постоянно расширяющейся Вселенной.

 

Это фактически поддерживает тенденцию автора признать, что "это не может быть доступным для обнаружения методами чисто материализованного мира", смотрите пункт 8 списка.

 

 

16. “It could be a 22nd-century problem we stumbled upon in the 20th century,”

 

16. "Это может быть проблема 22 века, с которой мы столкнулись в 20-м веке"

 

Автор предпочел бы избежать потенциального сценария когда в конце 22-го века скажут, что решение данного вопроса может быть делом поколений далекого 24- го века.

 

 

17. Many astronomers, including Dr. Perlmutter, are quietly hoping that as DES and the host of other acronyms come online, they will spring another surprise, like the one that first propelled cosmic acceleration into the limelight in 1998. Whether they do or not, though, dark energy - or whatever else is causing the universe to speed up.

 

17. Многие астрономы, в том числе д-р Perlmutter, тихонько надеются, что DES, как и множество других аббревиатур, поступающих в обращение, выдадут еще один сюрприз, вроде того, что впервые выдвинул космическое ускорение в центр внимания в 1998 году. Сделают они это или нет, однако, темная энергия - или что-то другое - является причиной ускорения Вселенной.

 

После указанных выше комментариев и в конце обсуждения, вопросы "или что-то другое?" и "Вселенной ускоряется?" как видно продолжают оставаться открытыми.

 

 

 

Дополнения (написаны в феврале 2012)

 

В заключение, чтобы не оставаться в неведении о достижениях современной теоретической физики, доступных массовому читателю, автор решил пройтись по интернету имея, как поисковые, термины "Темная материя, темная энергия, изменение гравитации". Из результирующего обилия ярких материалов "гугла", была выбрана работа «Что мы действительно знаем о темной энергии?" профессора кафедры теоретической физики Женевского университета г-жи Ruth Durrer, https://thejournalofcosmology.com/Contents15_files/Durrer1103.5331.pdf. Выбор кажется автору удачным, потому что эта работа не только широко и кратко даёт весьма обширную картину происходящего в научных кругах, но и предоставляет ему серьёзную моральную поддержку в преодолении сомнений о том, представлять ли вообще своё видение на суд читателя. Следующие выказывания в работе г-жи Durrer расматриваются как поддерживающие:

 

“… unexpected result has been found by observations shows that present cosmology

is truly data driven and not dominated by ideas which can be made to fit sparse

observations.”

 

"... неожиданный результат, обнаруженный в результате наблюдений, показывает, что космология нашего времени на самом деле управляется данными, а не движима идеями, которые могли бы быть сгенерированны в соответствии с отдельнымими наблюдениями».

 

”… I want to investigate what present data really has measured. As always when our

interpretation of the data leads us to a very unexpected, unnatural ’corner’ in the

space of physical theories, it may be useful to take a step back and reflect on what

the measurements really tell us and how much of what we conclude is actually an

interpretation of the data that might be doubted.”

 

"... Я хочу исследовать что же всё-таки имеющиеся данные действительно измерили. Как всегда, когда наша интерпретация данных приводит нас к весьма неожиданному, неестественному 'углу' в ряду физических теорий, может быть полезным сделать шаг назад и подумать о том, что измерения действительно говорят нам, и какая часть от наших заключений, на самом деле являющихся интерпретацией данных, может быть подвергнута сомнениям».

 

”Let us start with the first data that gave strong indication of an accelerating universe,

the supernovae type Ia observations. SN1a observations measure the light

curve and the spectrum of supernovae. The latter is not only used to determine

the redshift, but also indicative for the type of the supernovae while the light curve

can be translated into a luminosity distance…”

 

"Давайте начнем с начальных данных, которые дали сильный симптом ускоряющейся Вселенной, наблюдений за суперновыми типа Ia. Наблюдения SN1a измеряют кривую света и спектра суперновых. Последние используются не только для определения красного смещения, но и являются индикативными для типа сверхновых, в то время как кривая света может быть преобразована в люминесцентное расстояние... "

 

”What do these observations really tell us about dark energy? I think it is clear,

even though I did not enter into any details about observational problems, that each

observation taken by itself is not conclusive. There are always many things that

can go wrong for any one cosmological probe.”

 

"Что эти наблюдения действительно говорят нам о темной энергии? Я думаю, что это понятно, хотя я и не вдаюсь ни в какие подробности о проблемах наблюдений, что каждое наблюдение, взятое само по себе, не является убедительным. Всегда есть много вещей, которые могут пойти не так в любом из космологических исследований".

 

 

Из приведенных выше цитат отчётливо представляется - автору по крайней мере - что философский, как единственно универсальный, подход к интерпретации любых данных, по-видимому, всегда следует ставить на первое место при рассмотрении сложных вещей любыми людьми, даже и теми, что из когорты ученых, обладающих блестящими умами.

 

В заключение, автор хотел бы поблагодарить г-жу Durrer (и всех других, кто находится на переднем крае вечных изысканий) за ненамеренную поддержку в виде постановки вопросов:

 

 “Je vous prie d’accepter, Madame, a l’assurance de mes sentiments distingues. Merci beaucoup”.