Аксиоматизация и начала теории пространства как ИКЖ.

[Усачёв В.М.]

(Продолжение. Начало см. ниже.)
Итак, согласно аксиоматизации и началам теории идеальной квантовой жидкости (ИКЖ) пространства мы пришли к выводу, что свободные кванты ЭМВ и все физические частицы движутся в ней по винтовым линиям так, что произведение импульса на длину шага винта всегда равно фундаментальной мировой константе – постоянной Планка h.
Теперь необходимо установить причину этого явления, исходя из законов и теорий классической физики. Для этого вернёмся к формуле де Бройля для любых частиц, движущихся свободно с поступательной скоростью v:
л = h/mv.
Как мы выяснили, «л» это длина шага винтовой траектории движения частицы массой «m» вдоль оси которой частица движется с поступательной скоростью «v». Следовательно, частоту её оборотов вокруг оси находим по формуле:
y = v/л . Отсюда л= v/y. И, следовательно,
mv^2 = hy ___(а).
Вспомним, что согласно классической молекулярно-кинетической теории (МКТ) любая молекула в газах и жидкостях (или примесная броуновская частица в жидкости) при абсолютной температуре этих сред равной T градусов имеет энергию поступательного движения соответственно формуле
mv^2=3kT__(б).
Из формул (а) и (б) следует, что
hy = 3kT_____(в). Следовательно, постоянные h и k это эквивалентные мировые константы, а переменные величины «y» и «T» это эквивалентные физические величины.
(Продолжение следует.)

[Усачёв В.М.]

(Продолжение. Начало см. ниже.)
Из формулы (в) моего предыдущего сообщения по заглавной теме следует, что
T=yh/3k.
Или
y = T3k/h.

Подставив справочные значения постоянных h и k, после вычисления получаем точную формулу для вычисления собственной абсолютной температуры частиц и квантов по частоте их вращения вокруг оси поступательного движения:
T = y*0,16*10^-10 град*сек.
Или точную формулу для вычисления частоты их вращения вокруг оси поступательного движения по их собственной абсолютной температуре:
y = T*6,25*10^10 (град*сек) ^-1.
ПРИМЕЧАНИЕ 1. При отсутствии или малой скорости поступательного движения частиц в данной системе отсчёта вместо частоты оборотов берётся частота осцилляций частицы в этой системе.
ПРИМЕЧАНИЕ 2. Данное сообщение следует рассматривать в качестве предварительного ( в первом приближении).
(Продолжение следует.)

[Усачёв В.М.]

(Продолжение. начало см. ниже.)
В начале темы было показано, что аксиоматизация пространства как идеальной квантовой жидкости и начала её теории на основе принципов классической физики дают следующие формулы зависимости частоты, энергии, длины волны и времени жизни фотонов (квантов электромагнитного излучения), свободно движущихся в неподвижной ИКЖ пространства:
y=y’ – Kt(2T – t) .................................................. ................(3)
E=h[y’ - Kt(2T-t)].................................................. ................(4)
л= c/[y’ - Kt(2T-t)].................................................. ..............(5)
T=(y’/K)^1/2................................................. ........(6)

В этих формулах здесь и далее:
t - отрезок времени жизни кванта (фотона) от момента t=0 при его излучении (неподвижным источником) до момента его регистрации (неподвижным приёмником излучения);
y - частота свободного кванта (фотона) как функция времени t;
E - энергия свободного кванта как функция времени t;
y’- частота кванта в момент его излучения ( t = 0);
K - коэффициент (обозначен заглавной буквой фамилии гениального физика-экспериментатора академика Капицы П.Л.), впервые установленный и приближённо вычисленный автором в феврале 2005г. (Ниже будет дан более точный метод расчёта этого коэффициента, применённый автором в ноябре 2007 г. и уточняемый здесь и теперь с помощью участников настоящего форума);
л - длина шага винтовой траектории (“волны де Бройля”) движения свободного кванта как функция времени t;
h - постоянная Планка;
c - постоянная скорости света.
T – полное время жизни кванта при свободном движении в ИКЖ пространства от момента его излучения (E=hy’)до полного рассеяния в ней им своей энергии (E=h*0).

Ещё в ХIХ веке наблюдательной астрономией было замечено, что спектры далёких звёзд туманностей заметно смещены в красную сторону по сравнению с солнечны спектром. В первой трети ХХ века американский астроном Эдвин Хаббл установил, что многие «туманности» это звёздные системы, находящиеся за пределами нашей Галактики, сами являющиеся галактиками. Он также установил, что их спектры излучения смещены в красную сторону тем больше, чем дальше они находятся от нас.
Этот факт был немедленно истолкован релятивистами как наблюдательная основа теории расширяющегося пространства вселенной. Они считали, что вселенная расширяется из точки бесконечно большой плотности с момента «большого взрыва» до настоящего времени. После такого взрыва все равноудалённые точки удаляются друг от друга с одинаковой скоростью. Но чем дальше расстояния между взятыми точками, тем скорость их удаления друг от друга больше. Поэтому, ими было объявлено, что «галактическое красное смещение» это следствие эффекта Допплера для излучения и приёма частот и длин волн излучения удаляющихся от нас галактик. Открытая Хабблом зависимость величины «красного смещения» от расстояния до галактики представлялась прямолинейной формулой
v=Hr , где v – скорость удаления галактики, H – «постоянная Хаббла», r – расстояние до галактики.
Однако, с быстрым прогрессом телескопостроения и радиоастрономии в ХХ веке стало обнаруживаться несоответствие наблюдаемого красного смещения этой формуле. Чем дальше отодвигался горизонт наблюдаемых галактик, тем меньшей должна была быть величина H. К началу нового тысячелетия эта «постоянная » должна была быть уменьшенной в 10 раз, чтобы быть подогнанной под первоначальный вариант «теории большого взрыва». Но и это не спасало релятивистскую космологию «большого взрыва». В последней трети прошлого века было достоверно установлено, что для далёких галактик требуется не линейный, а, скорее, степенной (параболический для частот и гиперболический для длин волн) закон «красного смещения».
Как легко заметить из формул (3) и (5) теория ИКЖ пространства даёт именно такую степенную зависимость «галактического красного смещения» в зависимости от расстояния до галактики.
(Продолжение следует.)

[Усачёв В.М.]

(Продолжение. Начало см. ниже.)
Из формул
y=y’ – Kt(2T – t) ...............(3),
E=h[y’ - Kt(2T-t)]...............(4),
л= c/[y’ - Kt(2T-t)].............(5),
T=(y’/K)^1/2.....................(6)
находим размерность коэффициента K = y/T^2= сек^-3, то есть, это единица делённая на время в третьей степени.
Величина этого коэффициента определяется свойствами ИКЖ пространства (то есть, величинами фундаментальных мировых констант) из выведенной здесь ранее формулы (см. 11 февраля, пн, 20:07)
K=9*3,14*n^2*с^4*(hu)^-1, где:
n – коэффициент вязкости ИКЖ пространства;
с – скорость распространения света в ИКЖ пространства;
h – элементарный квант действия (постоянная Планка) в ИКЖ пространства;
u – коэффициент поверхностного натяжения ИКЖ пространства.
В этой формуле ранее не был известен коэффициент вязкости n.
Поэтому, для вычисления коэффициента K решим систему из двух ранее выведенных уравнений (2) и (3):
y’ = KT^2_________________________(2),
y=y’- Kt(2T - t)__________________(3).
В этих уравнениях:
y’ –частота кванта в момент его излучения в материнской галактике;
T – время, за которое энергия кванта была бы полностью рассеяна в ИКЖ пространства, если бы он двигался свободно;
y – частота того же кванта в момент его прибытия на Землю;
t – время за которое квант достиг Земли (после момента излучения в материнской галактике);
К – искомый постоянный коэффициент, входящий в ранее выведенные формулы «галактического красного смещения» (2)-(6).
По формуле (2) имеем K=y’/T^2.
По формуле (3)то же K=(y’- y)/t(2T - t).
Отсюда получаем уравнение
y’/T^2=(y’- y)/t(2T - t), которое легко приводится к виду полного неприведённого квадратного уравнения (относительно неизвестного T):
(y’- y)T^2 – 2y’tT + y’t^2 = 0_______(7).

Для многих ближайших к нам галактик наблюдательной астрономией и астрофизикой точно определены их расстояния до нас (то есть, известно время t), эталонные частоты y’ и те значения частот y, которые они имеют достигая Земли. Подставляя известные величины в уравнение (7) и решив его, находимм неизвестную T. Подставив известную частоту фотона y’ и найденное для него значение T в формулу (2), вычислим искомую величину постоянной K.
(Продолжение следует.)

[Усачёв В.М.]

(Продолжение. Начало см. ниже.)

Итак, для того, чтобы найти величину K – универсального коэффициента «красного смещения» квантов ЭМВ в зависимости от пройденного ими пути во Вселенной, нам НЕОБХОДИМО и ДОСТАТОЧНО знать с какими частотами приходит к нам хотя бы одна «эталонная частота» спектра излучения звёзд, находящихся в наиболее изученных галактиках (расстояние до которых наиболее точно установлены различными методами наблюдательной астрономии).
Необходимо иметь в виду, что до настоящего времени в наблюдательной астрономии не было ни одного метода точного определения межгалактических расстояний. Ни один метод не гарантирует точность выше 20% даже для ближайших галактик. Притом, что все методы очень сложны. Вот что об этом пишут сами астрономы
( http://nature.web.ru/db/msg.html?mid=1168209&uri=distances.html )

Построение точной шкалы расстояний во Вселенной является одной из фундаментальных проблем современной науки. В настоящее время в астрономии нет единого универсального способа определения расстояний до небесных тел. По мере перехода от близких объектов к более далеким один метод определения расстояний заменяется другим, причем каждый предыдущий обычно служит основой для последующего. Следует отметить, что прямые методы оценки расстояний, такие как измерение тригонометрических параллаксов, применимы всего лишь до расстояний не превышающих 100 пк. Расстояния до более далеких звезд, галактик, скоплений галактик приходится определять косвенными методами с использованием тех или иных космических индикаторов, характеристики которых нам известны. Ошибки при построении шкалы космических расстояний велики и чаще всего вызваны ошибками в отождествлении космических эталонов и неточностью их калибровки. И лишь в последние годы, благодаря прогрессу в наблюдательной астрофизике, удалось измерить расстояния до некоторых галактик с ошибкой не превышающей 20 %.

Что касается теоретических методов связанных с релятивистской космологией, то они не могут применяться вообще, так как до сих пор в ней нет, да и не может быть, никакой ясности с величиной «постоянной Хаббла», как это очевидно из следующей цитаты
( http://www.astronet.ru/db/msg/1198880 )

Задача определения постоянной Хаббла была столь острой, поскольку от ее значения зависят и масштабы Вселенной, и ее средняя плотность, и возраст. Экстраполируя разбегание галактик назад, мы приходим к выводу, что когда-то они все были собраны в одной точке. Если расширение Вселенной происходило с одной и той же скоростью, то величина, обратная постоянной Хаббла (), позволяет сказать, что этот момент t=0 имел место 13-19 (H=50) или 7-10 (H=100) миллиардов лет назад. Этот "экспансионный возраст Вселенной" при меньшем значении постоянной Хаббла, которое неизменно получается у Сендиджа, уверенно больше возраста старейших звезд, чего нельзя сказать про значение H=100. Впрочем, ныне проблема потеряла свою остроту, поскольку теперь не подлежит сомнению, что расширение Вселенной протекало с неодинаковой скоростью. "Постоянная" Хаббла постоянна лишь по пространству, но не во времени.
Недавние (2003 г.) спутниковые измерения анизотропии реликтового излучения дают для постоянной Хаббла значение 71 (+4\-3) км\с\Мпк, а для возраста Вселенной величину 13.7+\-0.2 миллиарда лет (D.Spergel et al., astro-ph/0302209). Пессимисты все же полагают, что лучше говорить о значениях 45-90 для постоянной Хаббла и возрасте Вселенной в 14+\-1 миллиард лет. Наилучшие наземные данные (основанные на результатах больших обзоров красного смещения галактик, их пекулярных скоростей и сверхновых Ia - C.Odman et al., astro-ph/040511 дают для постоянной Хаббла значение 57 (+15\-14) км\с\Мпк.

(Продолжение следует.)

[Усачёв В.М.]

(Продолжение. Начало см. ниже.)
Э. Хаббл методами наблюдательной астрономии в 30-ых годах прошлого века впервые определил расстояние до ближайшей к нам галактики Туманности Андромеды равным около одного миллиона световых лет. Исходя из этого, им была определена шкала расстояний до более удалённых галактик и вычислена соответствующая величина коэффициента галактического красного смещения H около 500 км /(с*Мпс) . То есть, согласно наблюдаемому красному смещению в спектрах галактик в релятивистской интерпретации скорость их удаления по закону Доплера должна увеличиваться на 500 км/сек через каждый мегапарсек расстояния до них.
Позднее наблюдательная астрономия более точно установила расстояние до Туманности Андромеды равным около 2,283 миллиона св. лет (+/– 20%). Соответственно изменилась шкала расстояний до ближайших галактик и, значит, уменьшился коэффициент H до 220 км /(с*Мпс). Далее было установлено, что по лучу зрения Туманность Андромеды не удаляется, а сближается с нашей галактикой. Из-за всех этих факторов величина коэффициента Хаббла для ближайших галактик, расположенных в радиусе до 1 миллиарда световых лет от нас, к середине прошлого века была пересчитана и принята равной 170 км /(с*Мпс).
По закону Допплера этой величине H на один мегапарсек межгалактического расстояния соответствует относительное красное смещение z частот и длин волн света равное
(y’ - y)/y = (л-л’)/л’ = z =170 /300000= 0,00057.

Исходя из этой величины относительного галактического красного смещения на мегапарсек пути между ближайшими галактиками фотонов видимого света мы можем легко вычислить нужный нам универсальный коэффициент K для вычисления расстояний до самой далёкой галактики по фактически наблюдаемому красному смещению любой линии её спектра излучения. (Продолжение следует.)

[Amarilis]

1. АКСИОМАТИЗАЦИЯ – это осознание полной адекватности объективной реальности представлений об изучаемых фактах и явлениях.
2. НАЧАЛА ТЕОРИИ – это основополагающие идеи, научные гипотезы и первичные математические доказательства их соответствия достоверно установленным фундаментальным научным теориям и фактам.

Ниже излагаются основополагающие идеи этих гипотез в максимально простой и понятной форме как для специалистов, так и для людей, имеющих общеобразовательный уровень знания физики.

Уважаемый В.М., какой вы можете сделать вывод в результате рассмотрения этих основополагающих идей?