Спидометр для звездолёта. Физика в рассуждениях дилетанта - страница 7



В нашей Вселенной увидеть такой эффект сложно. Если только найти такую точку наблюдения, когда вся масса вселенной окажется сгруппированной в компактной области. Но в современном представлении таких выделенных точек во Вселенной нет.

Скорость света численно равна плотности пространства – гравитационному потенциалу, создаваемому всей массой Вселенной c>2 =|Ф>Un| (потенциал гравитационного поля считается отрицательным).

И это вполне логично. Гравитационный потенциал равен отношению потенциальной энергии материальной точки, помещённой в рассматриваемую точку гравитационного поля, к массе этой точки. Это значит, что при падении с расстояния, стремящегося к бесконечности, в любую точку Вселенной, пробное тело приобретёт скорость равную скорости света, то есть, максимально возможную скорость во Вселенной. Реально удалить массивное тело из Вселенной невозможно, но при аннигиляции массивного тела, его масса будет уничтожена и выделится энергия mc>2. Эта ситуация аналогична удалению массы из Вселенной. Все тела, составляющие Вселенную, имеют массы заведомо меньшие массы всей Вселенной.

При этом, заметьте, при другом значении гравитационного потенциала и, казалось бы, изменении скорости света, мы это изменение не увидим. Для нас, с нашими физическими мерами и принципами их образования, всё останется, как было, даже численное значение гравитационного потенциала всей массы Вселенной. Мы не можем зафиксировать какие-либо внутренние параметры Вселенной, которые не связаны со скоростью распространения света в ней, а взглянуть на Вселенную снаружи, нам тоже не дано. Поэтому средний гравитационный потенциал Вселенной можно отнести к фундаментальным константам, как и скорость света. Только измерить гравитационный потенциал Вселенной неизмеримо сложнее, чем скорость света.

Гравитационный потенциал определяет плотность пространства, а значит и его оптические свойства. Для отдельных областей пространства гравитационный потенциал в некоторых пределах меняет свою локальную величину из-за неравномерного распределения массы в пространстве. Это приводит к появлению наблюдаемых гравитационных линз. При отсутствии гравитационного поля свет распространяться не сможет. Пустое метрическое пространство не может содержать в себе материальные объекты.

В теории относительности скорость света считается абсолютной константой. Это приводит к изменениям наблюдаемых линейных размеров движущихся объектов. В нашем случае само пространство имеет разную метрику в областях с разным значением его плотности (гравитационного потенциала). От того, в каком месте мы будем создавать наши эталонные меры длины и времени, изменится не скорость света, а другие физические величины, например, длина волны излучения электрона при переходе с одного уровня на другой в атоме конкретного элемента. Поэтому при определении меры длины необходимо зафиксировать условия, в которых она устанавливается, что и было сделано при определении мер в системе CL.

В этих рассуждениях можно усмотреть объяснение ещё одному эффекту. Мы наблюдаем ту часть Вселенной, которая достаточно равномерно заполнена массами. Если представить себе всю Вселенную как жидкий шар, в котором есть объекты более или менее плотные, чем средняя плотность вселенной, часть объектов должна «тонуть», а другая часть «всплывать». Поскольку в искривлённом пространстве Вселенной невозможно найти центр масс, всплытие должно выглядеть, как расширение всего пространства. Это значит, что группы объектов связанных между собой их гравитацией, ведут себя как единые объекты с плотностью меньшей или большей, чем средняя плотность Вселенной. Для большинства галактик мы можем определить, что их плотность меньше средней плотности Вселенной.