Питання: чи розтягуються електромагнітні хвилі з розширенням простору?
З точки фізики це не зовсім так. Хоча істина в тому, що спостерігачі в чисельних уявних експериментах побачать "розтягнуте" (тобто з червоним зміщенням) світло, що знаходиться в космологічно різних “точках” простору (які теж існують лише у формі математичних чисел, не фізично).
Такий висновок вказує на те, що зі світлом щось відбувається на його шляху.
Але спочатку про логіку: ми бачимо поєднання двох речей. По-перше, спостерігачі, що "кочують" (тобто спостерігачі, які у своїх системах відліку перебувають у стані спокою щодо основної маси матерії в одній точці), рухаються відносно один одного. Відстань між ними збільшується. Отже, створюється залежне від швидкості доплерівське червоне зміщення.
Однак для дійсно віддалених спостерігачів виникає інший ефект. Світлу потрібно дуже багато часу, щоб “пробігти” від одного до другого спостерігача. Тим часом середня густина Всесвіту суттєво зменшується, змінюючи середнє фонове гравітаційне поле. Що призводить до гравітаційного уповільнення часу, яке також впливає на спостережувану частоту, а отже, і довжину хвилі отриманого світла.
Віктор Тот, Університет Огайо, пропонує наступний експеримент: ви подорожуєте зі швидкістю, близькою до швидкості світла. Майже з такою ж швидкою, як фотон. Ви запускаєте детектор, а через долю секунди слідуєте за ним, а потім вистрілюєте фотон у бік цього детектора.
Оскільки ви рухаєтесь майже зі швидкістю світла відносно решти всесвіту, для більшості людей пройдуть мільярди років, перш ніж ваш фотон досягне детектора, хоча у вашій системі відліку це займе лише частку секунди.
І коли ви виявите фотон, частота і довжина його хвилі будуть такими ж, якими вони були “під час” запуску. Ніщо не розтягнуло його, ніщо не змінило. А космологічне червоне зміщення (відносно конкуруючих спостерігачів)? Головне, що вони не рухались разом із вами. Фізичні властивості електромагнітного випромінювання залежать виключно від спостерігача.
Фундаментальний урок теорії відносності: червоне зміщення - це міра зв'язку між джерелом і детектором. З електромагнітною хвилею нічого не відбувається. Просто джерело і детектор перебувають у різних системах відліку, і ця різниця стосується як руху, так і гравітаційного потенціалу.
А також теоретичної позиції спостерігача, якщо він “виключає” зі своїх розрахунків теорію Ейнштейна.
А як же тканина простору-часу?
І тут настає саме цікаве. Якщо ви відкинете тексти науково-популярної літератури, то побачите, що жодний “серйозний” фізик не використовує термін “простір-час”. Тим більше “тканина” того, що використовується тільки як методика тих самих розрахунків. Щоб не складно було, - адже рахувати люблять математики.
З цієї точки зору не існує ніякого “гравітаційного поля”. Методологічне завдання: знайдіть чітке, науково доведене та теоретично (математично, зокрема) обґрунтоване визначення цього терміну. Без обмовок і прийняте науковим товариством.
Те ж саме стосується і так званого “полем Гіггса”. Воно нібито існує скрізь у просторі, вимірюється експериментально і має енергію коливань та вібрацій. Хоча астрономи виміряли, що ця енергія є скалярною, тому що в порожньому просторі вона має однакове значення в усіх напрямках.
Проблема в тому, що ця ненульова енергія вакууму може бути викривленою. Ви не зможете позбавитись від напруги, імпульсу та джерел енергії . “великих мас”. Так само як ви не позбавитесь частинок, що рухаються з величезною швидкістю. Тобто скалярні значення постійно змінюються. А градієнт енергії між викривленими сутностями (бозонами Гіггса, наприклад) ми називаємо “гравітаційним тяжінням”. Або “слабкою взаємодією”? От халепа!
Подивимось на все сказане з іншого боку, “виключивши” математику. Не існує нічого нематеріального, спотвореного. Поле Хіггса - це, по суті, осцилююче 3d-енергетичне поле, з якого утворюються всі частинки (світло в нашому випадку), коли осциляція накладається сама на себе, рухаючись на критично вузькому “провулку”.
А коли світло рухається зі швидкістю c, час... зникає. А якщо це так, тоді “все зупиняється”, все залишається “нерухомим”.
Простіше кажучи, матеріальний світ, який ми його знаємо, панує тільки там, де є дві речі: час та невизначене нами “поле Гіггса”. Простір тут необов’язковий елемент, хоча знов-таки: а може існувати час поза межами простору? Чи ми маємо справу з Дещо, що умовно позначається як “простір-час-світло (поле Гіггса)”?
