Дальние космические полеты, модель Вселенной, темная материя в рассуждениях дилетанта

     Нет, дилетант – это вовсе не плохо. Каждый человек, даже не являясь специалистом в той или иной области, имеет право на собственное мнение, или свои фантазии по тому или иному вопросу. Я бы сказал больше - именно дилетант, не обремененный устоявшимися в научном мире догмами, может подсказать ученым мужам нечто новое и для них неожиданное. А может и просто зря сотрясти воздух. Ничего страшного. Итак, к существу, оправдывая громкий заголовок!

     Когда читаешь фантастический роман о межзвездных перелетах, даже в пределах нашей галактики, и оцениваешь их с точки зрения сегодняшних законов механики, и моделей строения Вселенной, то охватывает чувство совершенной безнадежности.

     Если представить себе обитаемый космический корабль массой, к примеру, 20 тонн, и имеющий двигатели, которые развивают тягу около 40 тонн, достаточную, чтобы придавать кораблю ускорение в 2g, то для достижения кораблем скорости света ему понадобится, в идеале, более 170 суток. И столько же для торможения. Но! Топливо! Корабль с современным жидкостным двигателем, израсходует свой запас топлива, даже равный его массе, всего за 167 сек., и достигнет скорости только в 11952 км/час, то есть 0,0011% скорости света. Совершеннейший мизер в космических масштабах!

     Если допустить, что такой корабль обладает неисчерпаемым источником неизвестно откуда берущейся энергии, то полет со скоростью света до одной из ближайших галактик, скажем до Большого Магелланова Облака, займет 163 тысячи лет. А до туманности Андромеды - 2,5 млн. лет. То есть, обратно можно уже не возвращаться! Шутка! Если же умерить аппетиты, и направить свой путь к ближайшей к Земле яркой звезде  Альфе Центавра, то лететь этому кораблю придется значительно меньше, примерно 4,3 года. Тоже  многовато, но уже ближе к реальности. Если, конечно, найти такой двигатель!

     Тут говорят о ядерно-импульсных ракетных двигателях! Но, согласно расчетам «Дженерал Атомикс», звездолет массой 100 тыс. тонн, оснащенный ядерно-импульсным двигателем, мог бы разогнаться до скорости 10 000 км/сек., и достичь той же Альфы Центавра за 130 лет. На звездолете за это время должно смениться 3 поколения космонавтов!

      Так что, расстанемся с мечтой? А может наши представления об устройстве Вселенной, не вполне верны? Давайте поговорим об этом!   

     Космологическая модель Вселенной, описанная в теории Большого взрыва, объясняет, что около 14 миллиардов лет назад не было ничего. От слова вообще. Было только нечто, сосредоточенное в некой точке, пребывавшее в состоянии бесконечной плотности и температуры, названном изначальной сингулярностью. И эта точка взорвалась. В первые мгновенья, закончившиеся через10^-43 сек.  после взрыва, известные, как планковская эпоха, вещество Вселенной имело энергию ~10¹⁹ ГэВ, плотность ~10⁹⁷ кг/м³ и находилось при температуре ~10³² К. То есть, объем булавочной головки диаметром в 1 мм имел бы тогда массу ~10⁷⁹ мегатонн. Таким образом, масса булавочной головки, существуй она тогда, превышала бы массу сегодняшней Земли в 6 х 10⁶⁴ раз.

     Последующее расширение Вселенной позволило ей остыть, и, если опустить детали, в конечном счете привело к образованию материи. Через 20 минут после большого взрыва первичный синтез завершился, из постепенно расширяющегося облака субатомных частиц в массе Вселенной стали доминировать водород и гелий.  Затем начался процесс образования звезд, галактик, планет и других астрономических объектов.

      По современным представлениям, масса только видимой части Вселенной составляет 10 ^52-53 кг. Представляете даже эту массу, равную массе Вселенной, но сосредоточенную в начально ограниченном пространстве?

     Любая материальная масса искривляет пространство, делая его нелинейным. Могу предположить, что чудовищная масса чудовищно искривила пространство Вселенной. Непонятно, как происходил взрыв, одномоментно или серией импульсов, но расширение никак не могло быть линейным, поскольку происходило в уже искривленном пространстве.

    Известно, что змея, кусающая свой хвост, или спираль – символ Вселенной и развития, основа мироздания, которую мы находим всюду, от миллионов звезд в галактиках, до кода ДНК. Поскольку материя наворачивалась на искривленное пространство, логично предположить, что Вселенная представляет собой слоеную сферу в виде объемной спирали или многих спиралей, развертывающихся из центра Большого Взрыва. Все виды излучений, полей и взаимодействий распространяются уже не прямолинейно с точки зрения стороннего наблюдателя, если бы таковой существовал, а по слоям искривленного пространства.

     Можно ли представить форму искривленного пространства Вселенной? Представим себе шар, состоящий из концентрических слоев, которые каким-то загадочным образом, переходят друг друга? А может и не всегда переходят, а образуют собственные пространства. Лично я не могу представить. Возможно, это тема будущей астронавигации. Немного проще представить снежный ком, который катают по снегу, налипающему на него непрерывным слоем. Если уже совсем упрощенно, то предлагаю плоскую модель спирали, которая возможно такова, как показано на рис.1

                                   

                                           

                                                                            Рис. 1

      

      На рисунке: Е – Земля, S ист. – фактическое расположение иной звездной системы в искривленном космическом пространстве, Sфикт. – кажущееся с Земли расположение иного объекта.

      Как видно на рисунке, все виды излучений, полей и взаимодействий между объектом S и Землёй Е распространяются по кривой Sист.- Е спирали искривленного пространства. При этом земные средства наблюдения, согласно существующей модели, фиксируют местонахождение звездной системы не там, где она находится на самом деле, а в точке Sфикт, то есть откуда, как нам кажется и идут все виды взаимодействий. И расстояние от Земли до S ист. Совсем не то, что нами зафиксировано. На самом деле оно не Sист.- Е по спирали, а по прямой.     

    Для еще бо̀льшей наглядности, можно также представить себе клубок диаметром в несколько сантиметров с намотанной шерстяной нитью, или лучше плоской лентой, длиной, скажем, 100 метров. В начале и в конце этой ленты расположены две точки, расстояние между которыми по ленте, допустим, 80 метров. Но фактическое расстояние между ними, если по клубку, значительно меньше, и составляет всего пару-тройку сантиметров. Если представить, что лента представляет собой искривлённые пространство, а точки - физические объекты, то все виды взаимодействий между ними происходят на расстоянии 80 метров, хотя они находятся друг от друга совсем рядом.

      Наличие звездной системы S в точке S факт. мы никак не ощущаем, и ощутить не можем. А координаты её фактического расположения сможем установить только когда будут построены физическая и математическая модели искривленного пространства, и разработаны методики расчётов.

         В связи с этим, можно предположить, что звездное небо над нами, полностью или частично, - фиктивная картинка, которая транслируется нам искривленным космическим пространством.     

      Таким образом, фактическое расстояние между рассмотренной звездной системой и Землёй может оказаться в десятки, сотни и тысячи раз меньше, чем вычисленное сегодня.

     Все это может говорить о том, что ситуация с космическими полетами не так печальна и уныла, как нам кажется! То, что казалось беспредельно далеким, возможно, на самом деле находится совсем рядом. Сумей сделать малый шажок, и вот ты уже у Альфы Центавра, второй шаг – перед тобой Дальний Космос!

        Правда, этот шажок совсем не прост! К примеру, когда приборы уверенно показывают, что летишь прямо - корабль перемещается по кривой пространства, а совершая невероятный для стороннего наблюдателя вираж, не испытывает действия центробежных сил, а его экипаж - перегрузок. Силы и перегрузки начнут действовать, а приборы "сойдут с ума", когда корабль попытается действительно лететь по прямой в нужном направлении, по непонятой, относительно пространства, траектории, преодолевая, к тому же, неизвестные пока проблемы.

        В качестве отступления, как тут не вспомнить НЛО-тарелки, способные по свидетельствам очевидцев, «совершать повороты под прямым углом на огромных скоростях, не снижая скорости»? Неужели генерируют локальные искривления пространства?

       Не могу также не упомянуть о неких, описываемых писателями-фантастами, дырах, червоточинах или туннелях, через которые космические корабли, сокращая расстояние и время, проникают в другие звездные миры. А врата или порталы? Возможно, между слоями искривленного пространства существуют и таковые...

       И, конечно, кроме исследований и подтверждения моделей, остаются глобальные вопросы: разработка и совершенствование космических аппаратов, новые типы двигателей, ибо существующие совершенно не пригодны для дальних перелетов, навигация в космическом пространстве в целом, методика преодоления искривленного пространства, когда чтобы двигаться прямо, нужно лететь по кривой, и наоборот, возможные парадоксы времени, и т.д. и т.п.…

     Но какой-то шанс все же есть! У человечества должна быть необыкновенная мечта, и надежда её осуществить!

        Ладно, с искривленным пространством расправились (шутка), и кое-какую надежду получили. Перейдем далее к понятию так называемой «темной материи», которая, по моему мнению, неразрывно связана с искривленным пространством Вселенной. 

     Итак, один досужий человек подсчитал, что в пустыне Сахара находится 435,5 х 10²⁰ песчинок. И, если, используя его данные, представить, что каждая песчинка имеет массу, равную массе Земли, то масса Вселенной будет больше массы песка пустыни Сахара в сотни тысяч раз. Представляете? В общем, по современным представлениям, как уже писал, масса только видимой части Вселенной составляет 10 ^52-53 кг. Но это еще не все. Предполагается, что есть еще некая «темная материя», которая до сих пор не обнаружена, но по некоторым оценкам, увеличивает массу Вселенной на порядок, то есть, в 10 раз.

     Что же такое эта загадочная «темная материя»?  Темная материя, или скрытая масса Вселенной – это то, что, по мнению ученых, влияет на необъяснимое, с точки зрения небесной механики, поведение некоторых «видимых» объектов? То есть, вещество, которое «не производит энергию и свет», и которое «не удается уловить на «видимый глаз».

     Из-за этого, темную материю даже называют «небарионной», поскольку «если бы барионы присутствовали в темной материи, то она проявилась бы в прямом наблюдении». Барион – это семейство элементарных частиц, основными свойствами которых являются участие в сильном взаимодействии, и которые, вместе с электронами, составляют барионную материю, то есть, материю в привычной для нас форме.

     Но, так или иначе, чтобы «Вселенная оставалась в привычной целостности», «темная материя» просто обязана находиться в огромном количестве. Среди претендентов на нее называют коричневых и белых карликов, а также нейтронные звезды, и более экзотические объекты, содержащие оба вида материи. Но только не обычные звезды и планеты, поскольку, как уже сказано, они «не производят свет и не наблюдаются в прямой обзор».

       Итак, продолжаю фантазировать!  Поскольку все виды излучений, полей и взаимодействий, назовем все это условно – «свет», распространяются от небесного тела, скажем звезды, во все стороны, и может идти как по искривленному пространству, так и через его слои по той или иной траектории, мы, находясь на Земле, или, например, в пределах Солнечной системы, можем наблюдать один и тот же объект в нескольких, если не во множестве, точек небосклона, причем, на разных расстояниях от наблюдателя.

     Но, значит ли это, что мы видим количество звезд на небосклоне гораздо больше, чем их есть на самом деле? Вовсе нет! На самом деле, «свет» от множества звезд к наблюдателю, находящемуся в конкретной точке, или области искривленного космического пространства, не доходит вовсе, и их влияние на нас никак не ощущается.

       Именно эти объекты, которые «не наблюдаются в прямой обзор», я и предложил бы в качестве темной материи. Только это обычные барионные космические объекты, звездные системы, а возможно, и целые галактики, которые из-за искривленного космического пространства, не существуют для нас, расположенных в нашем уголке Космоса, физически, как, впрочем, и мы для них. Это вовсе не означает, что эти объекты не «видят» и не влияют друг на друга в полном соответствии с небесной механикой. То есть что? На самом деле они, возможно, находятся рядом, и взаимодействуют друг с другом в полном ее соответствии. Только один из объектов мы «видим», а второй для нас не существует. Как, впрочем, не существует и огромная часть Вселенной.

     А, может, там, как раз, в той, невидимой нами части Вселенной, и сосредоточены внеземные цивилизации, о существовании которых мечтает человечество с давних времен. Ведь, не может быть, чтобы среди, как минимум, секстиллионов и октиллионов таких гипотетических планет-песчинок Сахары, во Вселенной не отыскалось бы множества близнецов с идентичными условиями для возникновения жизни.

     И, чтобы мы, наконец, увидели или услышали друг друга, нужно изменить свое местоположение. Правда, тогда, увы, «исчезнут», или перейдут в разряд «темной материи», другие, ранее видимые нами, космические объекты.    

       P.S. В статье использованы сведения из многих научно-популярных источников