Загальна теорія відносності Ейнштейна, на відміну від більш відомої спеціальної теорії відносності, описує гравітацію. Точніше кажучи, гравітацію навколо великих астрономічних об’єктів та взагалі у всесвіті.
Разом із тим ми не можемо стверджувати, що ЗТВ — строга, досконала й доведена наукова концепція. Теорія відносності — в обох, загальній та спеціальній версіях — все ще перебуває в стані наукової гіпотези. Так, вона верифікована, багато з її положень працюють, а наші космологічні спостереження говорять нам, що на рівні Чумацького шляху все ок, ніяких суперечностей з математичної точки зору не виникає.
Однак чим далі ми занурюємосьв таємниці космосу, чим далі бачать наші радіо та звичайні телескопи, тим більше виникає питань щодо теоретичної вдосконалості творіння Ейнштейна. Здебільшого відносно математичних об’єктів: теорія провалюється в точках сингулярності, а також при описі простору-часу всередині чорних дір. Навіть якщо ми допускаємо їх існування (астрономічного консенсусу з цього приводу насправді не існує).
Про Великий вибух, точніше кажучи, про прискорене розширення всесвіту, мова взагалі не йде. Сам концепт “великого вибуху” якщо й вкорінився в сучасній науці, то з не меншими застереженнями та геометричними допущеннями. Що існувало “до” біг-бума і чи існував тоді час, ми не знаємо. Ми не можемо навіть визначитись з терміном “існування” в контексті “доматеріального” світу.
Проблема, як з’ясувалось протягом останнього сторіччя, ще й в тому, що загальна теорія відносності перевірялася лише на прикладі слабкої гравітації.
У нас немає жодних підстав вважати, що відхилення від принципів ЗТВ неможливі. Ми спостерігаємо чи то 5%, чи то 80% доступного нам світла, часто асоціюючи його з усім всесвітом. Дуже широке, навіть резонансне відхилення, щоб не помилитися.
І не факт, що закони нашого космічного регіону ідентичні законам іншого регіону, - вони не перевірені, експериментально в першу чергу. Однорідність всесвіту під великим питанням. А відхилення повинні відбутися, - інакше прийдеться повертатися до креаціонізму та “розумного плану”.
Проблеми ЗТВ
Власне кажучи, ЗТВ просто комфортна. Її легко адаптувати під теорію великого вибуху, вмістити в простір-час, коли цей простір та час вже існують. Але сингулярності вбивають будь-які теоретизування. Мало того, простір і час якщо й мають сенс, то тільки там, де їх можна виміряти. Не там, де щільність енергії та тиск, стають нескінченними. Теорія Ейнштейна нефундаментальна саме тому, що вона обмежена комплексними числами. Де виникає нескінченість, ЗТВ (як й будь-яка інша теорія) не працює.
Дехто з науковців вважає, що проблема сингулярності має вирішуватися квантовою механікою, але вона теж обмежена комплексними числами. І до того ж не апелює до простору-часу, хоча й займається “альтернативною” геометрією.
Квантова фізика базується на двох пропозиціях: елементарні частинки не мають стаціонарного положення; принцип невизначеності Гейзенберга, згідно з яким ніколи не можна обчислити значення певних пар величин з абсолютною точністю - наприклад, положення і швидкість частинки. До того ж останні не є точками, формалізованими числами, хоча діють як хвилі на малих, квантових масштабах.
Це означає, що теорія, яка поєднує ЗТВ та квантову фізику, має бути вільною від таких патологій. Однак, всі спроби поєднати обидві теорії провалилися, зокрема, внаслідок “непрацездатності” теорії Ейнштейна. Математично вона прописується “осяжними” числами, далекими від нуля та нескінченості.
У нас просто немає математичного апарату, здатного одночасно працювати з макро й мікромирами.
Де шукати відхилення?
Теорія Ейнштейна досягла свого максимуму, описуючи прецесії орбіти Меркурія та гравітаційні хвилі. Тож де шукати відхилення від загальної теорії відносності?
Останні 40 років в астрономії безмежно панує Стандартна модель космології або ΛCDM. Тут Λ означає або космологічну сталу Ейнштейна, або так звану “темну енергію”.... бо математика не сходиться. Але ми вважаємо ЗТВ непохитною твердинею.
Темна енергія виникла не тому, що її знайшли або довели її існування. Темна енергія необхідна для пояснення прискореного космічного розширення, яке теж не доведене. Вона лише вирішує математичні проблеми Космологічної сучасності. Коли справа заходить далі, за злощасні 18 мільярдів років тому, виникає теоретичний провал — визнати помилку теоретичних розрахунків науковці не можуть. Мужності не вистачає.
А тут ще підвела постійна Габбла. На стільки постійна, що кожне вимірювання презентує нове значення. А відтак ми не знаємо точних космічних відстаней, історію раннього всесвіту (якщо вона була), не уявляємо фізичну природу мікрохвильового фонового випромінювання і помиляємося, коли використовуємо наднові в якості стандартних свічок.
Інакше кажучи, ми можемо виміряти відстань від точки А до точки В тільки в умовах, наближених до земних, коли всі інші фізичні величини приймаються як константи, а світ моделюється стаціонарно.
Другий висновок - всі поля, додаткові інгредієнти на кшталт темної матерії-енергії, космологічна інфляція (короткий період надшвидкого розширення) залишаються таємницею, поза математикою.
Навіть модифікована гравітація не розв'язує означені проблеми, адже вона пропонує (тільки) іншу методику розрахунків. І то у вельми обмежених масштабах, зі своїми теоретичними провалами.
Відмовитися від Λ означає відмовитися від теорії Ейнштейна. Хто на це піде? І навіщо, якщо сама теорія “доведена”?
Альтернативні моделі гравітації
Зараз пишеться велика література про теорії гравітації, альтернативні моделі ЗТВ, пропонуються альтернативні реальності - скалярно-тензорна гравітація, наприклад.
Так, вона концептуально проста, оскільки вимагає лише один додатковий інгредієнт, скалярне поле. Але... все спирається в необхідність ідеального геометричного опису гравітації Ейнштейна.
Ми не стаємо на порозі великих наукових відкриттів. Ми лише прагнемо віднайти спосіб точно рахувати.
Або підмінити терміни.
Щоб відмовитися від поняття “частинки” на користь “полів”, нам необхідно віднайти лаґранжіан для квантованих алюзій Стандартної моделі фізики елементарних частинок. Тоді ми отримаємо теорію, яка змішає класичні числові значення геометрії простору-часу з операторними значеннями квантового світу.
Що призведе до опису геометрії за допомогою “польових” операторів.. але це не працює, адже теорія гравітації не піддається перенормуванню, вимагаючи комплексних чисел.
Вибачте, інших чисел у нас немає.
В принципі, вся математична неузгодженість згортається, якщо замість операторного значення T^μν використати числове значення математичного сподівання ⟨T^μν⟩ і таким чином модифікувати рівняння Ейнштейна. Довільне припущення на зразок темної енергії-матерії.
Тож, вся проблема в математиці? Може, не потрібно шукати те, чого не існує, а спробувати описати доступне, без помилок в розрахунках і без наукової фантастики?
ASY-Lviv. З 2012 року реально існує фізика 21 століття стосовно гравітації фотонного типу (робота "Основы амерной астрофизики" і друга частина "Квантовая кинематика космоса"). Велике АЛЕ в тому, що сучасна наука світу принципово не знає тонку структуру фотонів та природні процеси трансформації фотонів в залежності від внутрішньої енергії. Вже існують формальні записи законів сонячної системи де однією формулою описуються кам'яні планети та газові , причому розподіл між ними на графіку сягає двох порядків! Сучасна наука не може уяснити що усі планети і Сонце внутрішньо не мають матерії наповнення (вони пусті і народилися з плазми сонячного походження). Центральні Гравітаційні генератори планет і Сонця неперервно створють нову речовину з імпульсів фотонної енергії гравітації яка надходить з центру нашої Галактики ( непереріний сонячний вітер, гази та вода на планетах, нафта і інше). Металеве ядро Землі діаметром 4000 км. , та гарячіше за 6000 градусів діб за 10 зкип'ятило б океани і спалило усе живе на поверхні (така сучасна офіційна теорія нашої планети). 24.07.2024 р.