МЕТАГАЛАКТИКА (СТРОЕНИЕ, ЭНЕРГИЯ, ЭВОЛЮЦИЯ)

Попов В.С.

Главная астрономическая обсерватория РАН

Пулковское шоссе, дом 65/1, Санкт-Петербург, 196140, Россия

Телефон: 7(812) 1234421

Распад вещества идет до межзвездных частиц с планковской массой 10–5г.

 

Под Метагалактикой мы понимаем всю ту Вселенную, которая дана нам в наблюдениях и которая имеет наблюдаемый радиус , равный 1028см, соответствующий ее гравитационной массе где Hпостоянная Хаббла, Gпостоянная Ньютона, а с — скорость света, и образующей замкнутую систему. Средняя плотность вещества в этом объеме почти отвечает этому значению.

Под веществом мы понимаем не только элементарные частицы, но и все физические поля — электромагнитные и гравитационные.

Вещество в Метагалактике образует семь структурных уровней (это эмпирически), начиная с гипотетической наименьшей массы — гравитона, равной 10–66г, и далее через ступени примерно в 1020 раз идет ее возрастание, как показано в таблице (подчеркнутые величины — планковские значения).

Таблица. Структурные уровни вещества в Метагалактике

п/п

Структурные уровни

Обозн.

m

m в гравитонах

mг

rсм

tc

1

Гравитоны

mгр

1

10−66

10−33

10−43

2

Фотоны

mф

1020

10−46

10−23

10−33

3

Протоны

mр

1042

10−24

10−13

10−23

4

Межзвездная пыль

mmn

1061

10−5

10−3

10−13

5

Планеты

mnm

1082

1016

108

10−3

6

Звезды

mзв

10102

1036

1018

108

7

Метагалактика

mm

10122

1056

1028

1018

То есть, так же, как и в таблице Д.И.Менделеева, наблюдается периодическое изменение свойств вещества с ростом величины массы тел. Некоторые уровни узкие (как гравитоны, элементарные частицы, Метагалактика), другие широкие (как фотоны, межзвездная пыль, планеты и звезды). Но что важно: ось симметрии по массам и другим физическим характеристикам, проходит через межзвездную пыль, где средняя масса пылинки mmn имеет величину 10−5 г, что является планковской массой, самой стабильной величиной массы в Метагалактике:

где mnmпланковская масса со скоростью гравитации, Gпостоянная гравитации Ньютона, ħ — постоянная Планка, с — скорость света, она же планковская скорость, а vгр — это вторая фундаментальная скорость или скорость гравитации, которая в 1040 раз больше скорости света, т.е. 1051 см/с. Есть еще и третья фундаментальная скорость, равная 10−10 см/с, но это уже в микромире. Значение массы n-го уровня, (n = 0,1,2,3,4,5,6), определяется формулой: (см. [1,2]).

Применение формулы Луи де Бройля нам дает длину волны протона:

где mp — масса протона, а также длину волны гравитона:

где, соответственно, mгр — масса гравитона.

Таким образом, длина волны гравитона и гравитационный радиус Метагалактики равны.

А какова энергия Вселенной, точнее Метагалактики? И вообще, что такое энергия? Это потенциальная способность тела совершать работу. В пределе она выражается формулой т.е. это для известных нам видов тел и излучений — механических и электромагнитных. Так что полная электромагнитная энергия Метагалактики при будет равна

Можно сосчитать энергию и для разных классов объектов, составляющих Метагалактику. Но это только электромагнитная энергия при скорости света. А у гравитации есть своя скорость, равная т.е. получается, что если закон сохраняется, то и для гравитации (как и в случае подобия законов Ньютона и Кулона) необходимо писать где уже т.е. на раз больше.

Таким образом, гравитационная энергия 1 протона будет т.е. в 10 раз больше, чем вся электромагнитная энергия Метагалактики, равная

В чем же заключается эволюция? В фазовых переходах вещества, в движении частиц с различными скоростями. Эволюция вещества в Метагалактике происходит следующим образом. Космические струны из гравитонов, которые замыкаются на границы Метагалактики, иногда скручиваются, рвутся и образуют воронки для гравитонов, что мы и называем звездами, где из гравитонов формируются стоячие волны с длиной (т.е. атомы) и огромное количество фотонов, которые разлетаются сферически во все стороны на протяжении всего времени жизни звезды. Образуются атомы водорода и фотоны. Механизм этого образования пока не известен.

Звезды постепенно охлаждаются и, теряя массу, постепенно распадаются и превращаются в планеты. На планетах, как и на звездах, происходит эволюция химических элементов и идет их усложнение от водорода до элемента с N=122, по-видимому, с еще устойчивым ядром. На поверхности планет (на их коре) образуются минералы, составляющие горные породы, которые со временем выветриваются и распадаются на песок и глину.

Таким образом идет усложнение химического состава звезд и планет. В дальнейшем под действием физико-химических сил оболочки планет взрываются и выбрасываются в межпланетное пространство, образуя вокруг планет кольца и пояса астероидов, скопления ледяных глыб и будущих кометных и метеорных тел, которые, сталкиваясь, продолжают дробиться. Но темпы эволюции нарастают, особенно быстро с возникновением на планетах жизни, где масштабы времени с миллиардов и миллионов лет падают до сотен лет и даже секунд, а пространство — до сантиметров. Конечная же стадия этой эволюции — получить вещество с планковской массой 10−5 грамма.

Так что в конце эволюции Метагалактики получается, что все ее пространство будет заполнено межзвездными частицами с планковской массой, т.е. самыми устойчивыми образованиями при данном поле тяготения. Но, конечно, на этом эволюция Метагалактики не прекращается, так как она, по-видимому, погружена в более крупное силовое поле и этот ее период является одним из очередных ее фазовых переходов в Сверхметагалактике, а наше значение постоянной тяготения является лишь конкретной величиной для нашей Метагалактики, типов которых может быть много. Мы же знаем пока лишь один, наш.

ЛИТЕРАТУРА

1. В.С.Попов. В кн. “Проблемы исследования Вселенной”, под редакцией Ефимова А.А., выпуск 11, Л. 1985, с.200.

2. В.С.Попов. В кн. “Проблемы исследования Вселенной”, под редакцией Ефимова А.А., выпуск 20, СПб. 1997, с. 201.

 

Сведения об авторе:

Попов Виктор Семенович

Астрофизик, канд.физ.-мат. наук,

Пулковское шоссе 65/1, ГАО РАН

Санкт-Петербург, 196140, Россия