Космологические парадоксы: если звезд бесконечность — почему небо черное

космос галактика звезды

Космология в своих гипотезах и теориях развития неба исходит из физика. Наблюдения звезд нашей Галактики убеждают, что они движутся в соответствии с Ньютоновым законом тяготения. Но попытки применить этот закон к бесконечной вселенной, привели к неожиданным противоречиям: Сам Ньютон здраво рассудил, что число звезд во вселенной должно быть бесконечно и распределение их приблизительно равномерно, так как иначе под действием взаимного притяжения они упали бы друг на друга.

Но еще в XVIII веке был замечен так называемый гравитационный парадокс, воспроизведенный в 1877 году Нейманом, а в 1895 году немецким астрономом Зелигером: если тяготение слабеет пропорционально квадрату расстояния, то при среднем равномерном распределении звезд в бесконечной вселенной, когда их общее число растет пропорционально объему, то есть кубу расстояний, сила притяжения, действующая на любое тело, должна быть бесконечно большой и неопределенно направленной, так что на ее фоне местные притяжения становятся незаметными, и движение, невозможно.

В 1720 году Геллей, в 1744 году Шезо и в 1826 году Ольберс обратили внимание на аналогичный парадокс, нареченный фотометрическим: при среднем равномерном распределении звезд в бесконечной вселенной за бесконечное время небо должно было бы приобрести бесконечную яркость, стать сплошной ослепительной поверхностью ярче солнца.

космос вселенная звезды

Почему же небо черное?

Ни того, ни другого на самом деле не наблюдается. Выходит, что законы Ньютона либо неверны, — то есть убывание силы притяжения и света между космическими объектами происходит не пропорционально квадрату расстояния между ними, а быстрее по сравнению с ним, либо звездный мир — конечный остров, окруженный «пустым пространством». Но в таком случае звезды должны упасть друг на друга — по Ньютону, либо расползтись, рассеяв свою энергию, — по Больцману. Конечно, теологи ухватились за космологические парадоксы, чтобы доказать конечность мира.

Принято считать, что причина космологических парадоксов — бесконечность, а потому-де во избежание их неверно распространять закон ослабления силы тяготения или скорости света с квадратом расстояния на всю бесконечную вселенную. На самом же деле причина космологических абсурдов — в неучёте бесконечности, в плутнях старой колдуньи — утином принятии отдельного за бесконечное. На любом этапе исследования нам доступна лишь конечная часть мира, и как бы велика она ни была для наших масштабов, она всегда остается исчезающе малой в сравнении с неизведанными областями. Часто люди именуют «бесконечным» просто чрезмерное — очень большое относительно чего-то — и не дают себе отчета в различии просто чрезмерного от бесконечного.

На рубеже прошлого века большинство астрономов считало, что множество звезд ограничено нашей Галактикой, пока в 20-х годах не были обнаружены миллионы других галактик на громадных расстояниях от нашей. И все же, как все отдельное, у нас нет оснований полагать звездные образования бесконечными, мир бесконечен и в своем разнообразии. В космогонии чаще всего речь идет не о вселенной, единственной и бесконечной, а о Вселенной — синониме Метагалактики.

космосе планеты звезды галактики

Космологические парадоксы

Построения космологических парадоксов исходят из представления о среднем равномерном распределении масс во вселенной. Но это «в среднем», как известно, каждый россиянин зарабатывает 35 тысяч рублей в месяц. В действительности все известное астрономии убеждает в обратном: вещество не рассеяно равномерно, а собрано сгущениями. От ближайшей к нам галактики — туманности Андромеды свет идет миллион лет, а от самых дальних, еще видимых нам — миллиарды лет. Очень вероятно, считали некоторые астрономы, пытавшиеся разрешить космологические парадоксы, что сами галактики — часть какого-то еще более гигантского образования и не единственного, а расстояния между такими метагалактиками измеряются еще, более огромными величинами.

На такую иерархичность разброса космических масс во вселенной указывали для разрешения гравитационного парадокса еще в XVIII веке. В 1908—1922 годах расчеты шведского математика Шарлье подтвердили, что, если расстояния между скоплениями масс растут быстрее, чем размеры скоплений, притяжение действительно должно убывать быстрее квадрата расстояний, и парадокс исчезает.

Но в таком случае «средняя плотность» вещества во вселенной стремится к нулю, что заведомо неверно, — возражают финитисты, путаясь с математикой бесконечности, вместо ->0 подсовывая -0, то есть самими объявленное «бесконечным» приближение к нулю заканчивают на нуле, недостижимое достигают. Какие формы принимает материя там, в недостижимых пока еще для телескопов далях, не говоря уж о всей бесконечной вселенной, — об этом могут быть не гипотезы, а только праздные гадания. Но, во всяком случае, там, за горизонтом знакомого, не нуль.

Поскольку мировые массы, согласно модели Шарлье, рассеяны «ступенчатыми» сгущениями, ускорение в ослаблении гравитации тоже, видимо, происходит скачками — от огромных, притяжений для земных масштабов и до ничтожно малых тяготений на звездных и галактических расстояниях. В достаточной мере уравновешенное внутри галактического вихря тяготение относительно удаленных — на следующий порядок чрезмерности — других галактик, по-видимому, сохраняет какую-то разницу, достаточную-для того, чтобы звезды галактики держались вместе как одно целое, несмотря даже на их световое расталкивание.

Реальной причины убыстрения в ослаблении гравитации, вытекающей как раз из ее квадратичного закона, он не увидел, больше того, наоборот, воспринимал свою поправку как сомнение в Ньютоновом законе. Он просто вставил в классические уравнения потенциала некоторый добавочный член, так называемый космологический. Эта формальная вставка, естественно, никого не убедила в решении проблемы. Только рассмотрение действительного взаимодействия масс убеждает нас, что проявляющееся в действии притяжение отдельного тела не может быть бесконечным, как и все отдельное.

космос большие звезды

Не просто решается и фотометрический парадокс

Конечно, кроме «бесконечного» рассеивания, есть еще «бесконечное» поглощение. Космическое пространство не вполне пусто: там реют метеорные тела, атомы, электроны и другие частицы и пылинки, часто сгущающиеся в гигантские темные или отсвечивающие и иллюминирующие «облака» — так называемые туманности, загораживая от нас и предполагаемые за ними звезды. Еще в середине позапрошлого века известный русский астроном В. Я. Струве установил, это эта межзвездная среда, как ни мала ее плотность, заметно ослабляет яркость далеких звезд.

Мало того, любая звезда не только излучает свет, но и сама поглощает достигающий ее свет других звезд. А при массах, в 1,5—3 раза больших солнечной, и достаточно малом радиусе космические тела (коллапсы) окружены гравитацией такой силы, что не выпускают даже собственный свет; эти «черные дыры» только поглощают свет. Словом, ни единый световой луч не бесконечен, как и все отдельное.космос звезды планеты

Поделитесь записью: "Космологические парадоксы: если звезд бесконечность — почему небо черное" с другими читателями!

Путник Сети

Путник Сети

Пересекающиеся события сети... здесь нет ветра и дождя, но бывают ураганы и счастливые улыбки, тут можно грустить и радоваться, можно узнавать и забывать, можно путешествовать по миру или наблюдать как мир вращается вокруг тебя. Я путешествую в сети, наблюдаю, храню, запоминаю...

Вас может заинтересовать...

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Комментарии проходят премодерацию и будут опубликованы после проверки, если они не нарушают правила сайта.

Do NOT follow this link or you will be banned from the site!