Тёмная материя - продолжение дискуссии с Н.Н. Горькавым. часть 3.
Продолжается интересная беседа с Николаем Николаевичем Горькавым по поводу космологии, тёмной материи и гравитации. Привожу содержание со ссылками на оригиналы.
Начало см. здесь.
Мой ответ на его комментарий №1.
Его слова - красным, мои ответы чёрным.
Спасибо за интересные комментарии и извините за задержку - очень много бессмысленной работы.
Н.Н.Горькавый:
«не очень понятно, как будет работать давление не на разреженный газ, а на массивные звезды, которые движутся на периферии галактики со скоростью 100 км в сек. Им замедленный межзвездный газ не помеха. Они могут лишь затормозиться о него, но это...»
__________
В статье об этом мельком говорится. Когда рукопись рецензентов проходила, они об этом же спрашивали. Редкие звёзды на периферии образуются из газа, значит им передаётся его момент движения. Тривиальные прикидки в рамках Ньютоновой механики показывают, что такие звёзды, хоть и обладают повышенной скоростью, но тем не менее гравитационно связаны с родительской галактикой и будут двигаться по эллиптическим Кеплеровым орбитам, что прекрасно согласуется с наблюдениями (обратите внимание на увеличение ошибок измерений скоростей с ростом расстояния от центра). Газ им не помеха, торможение об газ - это эффект даже не второго и не третьего порядка малости, а гораздо меньше. Можно пренебречь.
Кстати, если двигаться ещё дальше от центра (для нашей Галактики имеются измерения вплоть до 1000 кпс.), то увидим, что для нашей Галактики начиная с 500 кпс начинается резкий подъём кривой вращения, который вообще никак не объяснить с помощью обычной ТМ. С помощью малых ЧД это сделать так же очень затруднительно (слишком специфичные предположения надо делать). А вот кинетика газа такие движения легко и гармонично объясняет.
Н.Н.Горькавый:
«В циклической космологии темная материя не вводится, а накапливается автоматически из черных дыр за много циклов.»
__________
Да, согласен. Однако проблема состоит в том, что в нынешней наблюдаемой Вселенной для ортодоксальной ТМ просто нет места (Nature Astronomy volume 7, pages 736-747 (2023)). А для ТМ из чёрных дыр этого места очень мало (сотые доли от звёздной массы галактик). В самом деле, если рассмотреть полную модель галактики (т.е. не только классическую механику, а механика + кинетика газа, которая имеет ключевое значение на больших расстояниях), то кривые вращения вычисленные из модели согласуются с наблюдениями с погрешностью порядка одного процента (что соответствует погрешности измерений обилия газа). Расчёты совпадают с наблюдениями идеально. Иными словами, для тёмной материи из ЧД остаются, в лучшем случае, те самые несколько процентов по массе (от светимой массы). Т.е. сотая часть от полной массы.
Н.Н.Горькавый:
«Причем циклическая космология от этого не очень пострадает»
__________
Циклическая космология (точнее космологии) совершенно не пострадают. Напротив - будут очень рады, поскольку процессу «отскока» будет помогать сама метрика.
**********************************************************************
Мой ответ на его комментарий №2.
Н.Н.Горькавый:
«На ваши вопросы ответить легко: гравитационная и инертная (активные) массы не равны. Закона сохранения гравитационной массы нет, и эта масса может меняться в замкнутом пространстве. Это не мои "аксиомы", а выводы из аксиом (инструкций) ОТО в интерпретации Эйнштейна»
__________
С одной стороны, это пока лишь предположение. Эксперименты разницы не обнаружили.
С другой стороны аксиоматический подход не становится лучше или хуже от того кто именно и когда именно его использует. Аксиомы принятые Энштейном в молодости, остаются всё теми же аксиомами. К тому же сам Энштейн в итоге отказался от ОТО, выбросил лишние аксиомы и перешёл к теории с несимметричными связностями (он называл эту теорию «Обобщённой релятивистской теорией гравитации» - см. его работы 1945 - 1955 годов). Работы последних 10 лет его жизни посвящены исключительно и только этой теории. Хочется отметить, что в таких теориях (с несимметричными связностями) имеется множество очень приятных особенностей - в них не только уменьшено количество изначальных аксиом - постулатов (не надо постулировать изменение массы, наличие «центральной чёрной дыры», Римановость геометрии и т.д.), но так же (что существенно) космологическая постоянная имеет геометрический смысл и автоматически получается непосредственно из метрического тензора. Т.е. получаем осциллирующую Вселенную просто потому, что отказались от множества постулатов. Ну разве это не здорово? Возможно, что что-то там добавляют ЧД. Но это уже аккуратно считать надо и наблюдения ставить.
Таким образом, если быть последовательным, то следует упоминать все работы Энштейна, в том числе и последнего десятилетия, а не только его ранние статьи.
Н.Н.Горькавый:
«Все квантовые модели массы не должны изменить эти аксиомы ОТО.»
__________
Вот тут как раз и находится «Кощеева игла». Беда в том, что ОТО принципиально с квантАми не совместима (см. работы Пенроуза). Надо ломать либо одно либо другое. С одной стороны мешает принцип суперпозиции, с другой - принцип эквивалентности. Попытки проквантовать грав.поле пользуясь методами КМ и КТП - мягко говоря бесперспективны.
Образно говоря - имеется пол-мотоцикла и пол-ишака. Требуется соединить эти две половинки в одно транспортное средство, чтобы оно поехало. Я предлагаю продать половину ишака (ортодоксальную КМ) и купить недостающие зап.части для мотоцикла. Тем более, что ишак (КМ) уже умер и не может быть использован по назначению.
Мой ответ на его комментарий №3.
Н.Н.Горькавый:
«Как я уже говорил, нет закона сохранения активной гравитационной массы. Есть закон сохранения инертной массы, то есть энергии, хотя и там, при переходе СТО в ОТО есть свои сложности.»
__________
Нет доказательств того, что инертная и грав. массы различаются. Если быть последовательным и следовать идеям Энштейна, то окажется, что они тождественны.
Н.Н.Горькавый:
«Не понимаю, что вас не устраивает в численном примере уменьшения массы в 10 шагов на 5%.»
__________
Не устраивает аксиоматический подход. Ну не нравится он мне, ничего не могу поделать. Слишком много вопросов порождает, да и явных проблем тоже.
Н.Н.Горькавый:
«Там все по умолчанию (как и большинство учебников делает) - например ГУ - это эвклидова бесконечность»
__________
Наша проблема в том, что большинство учебников пишет лабуду в погоне за краткостью и понятностью для студента. Так, например, все помнят из учебников фразы типа: «ускоренный заряд излучает» или «электрон следуя классической электродинамике должен упасть на ядро потому, что он будет непрерывно излучать». Я в это всё долго верил (всё-таки в учебниках написано!), пока не наткнулся в книжке Гинзбурга на утверждение «равноускоренный заряд НЕ излучает». Проверил. В самом деле - не излучает. Даже в неполной Максвелловской электродинамике. В обсуждаемом случае «эвклидова бесконечность» на кривом замкнутом многообразии выглядит мягко говоря вызывающе. Автоматом выплёскивается за борт масса интересных эффектов, зато приобретается масса новых, не имеющих отношения к реальности.
**************************************************************
Мой ответ на его комментарий №4.
Н.Н.Горькавый:
«Экспоненту я отказываюсь считать аксиомой - это обычная параметризация еще неизвестной функции.»
__________
Поскольку сама функция неизвестна, говорить о её параметризации было бы не вполне правильно. Более того и об апроксимации в этом случае так же нельзя говорить. Говоря простым языком Вы её изобрели, сконструировали. Ну или по научному - постулировали. Это и есть аксиоматический подход.
Н.Н.Горькавый:
«Степень b - если она положительна, то масса со временем уменьшается, если отрицательна - то увеличивается. ... Второй член описывает антигравитацию (релятивистскую, исчезающую при скорости света, устремленной к бесконечности), которая тем больше, чем больше степень положительного b. Если b отрицательное (масса растет), то антигравитация превращается в гипергравитацию.»
__________
Не вполне ясно - уменьшается масса со временем или увеличивается? А может она не меняется?
На мой взгляд - слишком много предположений (аксиом). Возможно в итоге что-то из описанного и «выстрелит», поскольку слишком широк круг возможных вариантов но совершенно не ясна физика происходящего.
Продолжение находится здесь.
Начало см. здесь.
Мой ответ на его комментарий №1.
Его слова - красным, мои ответы чёрным.
Спасибо за интересные комментарии и извините за задержку - очень много бессмысленной работы.
Н.Н.Горькавый:
«не очень понятно, как будет работать давление не на разреженный газ, а на массивные звезды, которые движутся на периферии галактики со скоростью 100 км в сек. Им замедленный межзвездный газ не помеха. Они могут лишь затормозиться о него, но это...»
__________
В статье об этом мельком говорится. Когда рукопись рецензентов проходила, они об этом же спрашивали. Редкие звёзды на периферии образуются из газа, значит им передаётся его момент движения. Тривиальные прикидки в рамках Ньютоновой механики показывают, что такие звёзды, хоть и обладают повышенной скоростью, но тем не менее гравитационно связаны с родительской галактикой и будут двигаться по эллиптическим Кеплеровым орбитам, что прекрасно согласуется с наблюдениями (обратите внимание на увеличение ошибок измерений скоростей с ростом расстояния от центра). Газ им не помеха, торможение об газ - это эффект даже не второго и не третьего порядка малости, а гораздо меньше. Можно пренебречь.
Кстати, если двигаться ещё дальше от центра (для нашей Галактики имеются измерения вплоть до 1000 кпс.), то увидим, что для нашей Галактики начиная с 500 кпс начинается резкий подъём кривой вращения, который вообще никак не объяснить с помощью обычной ТМ. С помощью малых ЧД это сделать так же очень затруднительно (слишком специфичные предположения надо делать). А вот кинетика газа такие движения легко и гармонично объясняет.
Н.Н.Горькавый:
«В циклической космологии темная материя не вводится, а накапливается автоматически из черных дыр за много циклов.»
__________
Да, согласен. Однако проблема состоит в том, что в нынешней наблюдаемой Вселенной для ортодоксальной ТМ просто нет места (Nature Astronomy volume 7, pages 736-747 (2023)). А для ТМ из чёрных дыр этого места очень мало (сотые доли от звёздной массы галактик). В самом деле, если рассмотреть полную модель галактики (т.е. не только классическую механику, а механика + кинетика газа, которая имеет ключевое значение на больших расстояниях), то кривые вращения вычисленные из модели согласуются с наблюдениями с погрешностью порядка одного процента (что соответствует погрешности измерений обилия газа). Расчёты совпадают с наблюдениями идеально. Иными словами, для тёмной материи из ЧД остаются, в лучшем случае, те самые несколько процентов по массе (от светимой массы). Т.е. сотая часть от полной массы.
Н.Н.Горькавый:
«Причем циклическая космология от этого не очень пострадает»
__________
Циклическая космология (точнее космологии) совершенно не пострадают. Напротив - будут очень рады, поскольку процессу «отскока» будет помогать сама метрика.
**********************************************************************
Мой ответ на его комментарий №2.
Н.Н.Горькавый:
«На ваши вопросы ответить легко: гравитационная и инертная (активные) массы не равны. Закона сохранения гравитационной массы нет, и эта масса может меняться в замкнутом пространстве. Это не мои "аксиомы", а выводы из аксиом (инструкций) ОТО в интерпретации Эйнштейна»
__________
С одной стороны, это пока лишь предположение. Эксперименты разницы не обнаружили.
С другой стороны аксиоматический подход не становится лучше или хуже от того кто именно и когда именно его использует. Аксиомы принятые Энштейном в молодости, остаются всё теми же аксиомами. К тому же сам Энштейн в итоге отказался от ОТО, выбросил лишние аксиомы и перешёл к теории с несимметричными связностями (он называл эту теорию «Обобщённой релятивистской теорией гравитации» - см. его работы 1945 - 1955 годов). Работы последних 10 лет его жизни посвящены исключительно и только этой теории. Хочется отметить, что в таких теориях (с несимметричными связностями) имеется множество очень приятных особенностей - в них не только уменьшено количество изначальных аксиом - постулатов (не надо постулировать изменение массы, наличие «центральной чёрной дыры», Римановость геометрии и т.д.), но так же (что существенно) космологическая постоянная имеет геометрический смысл и автоматически получается непосредственно из метрического тензора. Т.е. получаем осциллирующую Вселенную просто потому, что отказались от множества постулатов. Ну разве это не здорово? Возможно, что что-то там добавляют ЧД. Но это уже аккуратно считать надо и наблюдения ставить.
Таким образом, если быть последовательным, то следует упоминать все работы Энштейна, в том числе и последнего десятилетия, а не только его ранние статьи.
Н.Н.Горькавый:
«Все квантовые модели массы не должны изменить эти аксиомы ОТО.»
__________
Вот тут как раз и находится «Кощеева игла». Беда в том, что ОТО принципиально с квантАми не совместима (см. работы Пенроуза). Надо ломать либо одно либо другое. С одной стороны мешает принцип суперпозиции, с другой - принцип эквивалентности. Попытки проквантовать грав.поле пользуясь методами КМ и КТП - мягко говоря бесперспективны.
Образно говоря - имеется пол-мотоцикла и пол-ишака. Требуется соединить эти две половинки в одно транспортное средство, чтобы оно поехало. Я предлагаю продать половину ишака (ортодоксальную КМ) и купить недостающие зап.части для мотоцикла. Тем более, что ишак (КМ) уже умер и не может быть использован по назначению.
Мой ответ на его комментарий №3.
Н.Н.Горькавый:
«Как я уже говорил, нет закона сохранения активной гравитационной массы. Есть закон сохранения инертной массы, то есть энергии, хотя и там, при переходе СТО в ОТО есть свои сложности.»
__________
Нет доказательств того, что инертная и грав. массы различаются. Если быть последовательным и следовать идеям Энштейна, то окажется, что они тождественны.
Н.Н.Горькавый:
«Не понимаю, что вас не устраивает в численном примере уменьшения массы в 10 шагов на 5%.»
__________
Не устраивает аксиоматический подход. Ну не нравится он мне, ничего не могу поделать. Слишком много вопросов порождает, да и явных проблем тоже.
Н.Н.Горькавый:
«Там все по умолчанию (как и большинство учебников делает) - например ГУ - это эвклидова бесконечность»
__________
Наша проблема в том, что большинство учебников пишет лабуду в погоне за краткостью и понятностью для студента. Так, например, все помнят из учебников фразы типа: «ускоренный заряд излучает» или «электрон следуя классической электродинамике должен упасть на ядро потому, что он будет непрерывно излучать». Я в это всё долго верил (всё-таки в учебниках написано!), пока не наткнулся в книжке Гинзбурга на утверждение «равноускоренный заряд НЕ излучает». Проверил. В самом деле - не излучает. Даже в неполной Максвелловской электродинамике. В обсуждаемом случае «эвклидова бесконечность» на кривом замкнутом многообразии выглядит мягко говоря вызывающе. Автоматом выплёскивается за борт масса интересных эффектов, зато приобретается масса новых, не имеющих отношения к реальности.
**************************************************************
Мой ответ на его комментарий №4.
Н.Н.Горькавый:
«Экспоненту я отказываюсь считать аксиомой - это обычная параметризация еще неизвестной функции.»
__________
Поскольку сама функция неизвестна, говорить о её параметризации было бы не вполне правильно. Более того и об апроксимации в этом случае так же нельзя говорить. Говоря простым языком Вы её изобрели, сконструировали. Ну или по научному - постулировали. Это и есть аксиоматический подход.
Н.Н.Горькавый:
«Степень b - если она положительна, то масса со временем уменьшается, если отрицательна - то увеличивается. ... Второй член описывает антигравитацию (релятивистскую, исчезающую при скорости света, устремленной к бесконечности), которая тем больше, чем больше степень положительного b. Если b отрицательное (масса растет), то антигравитация превращается в гипергравитацию.»
__________
Не вполне ясно - уменьшается масса со временем или увеличивается? А может она не меняется?
На мой взгляд - слишком много предположений (аксиом). Возможно в итоге что-то из описанного и «выстрелит», поскольку слишком широк круг возможных вариантов но совершенно не ясна физика происходящего.
Продолжение находится здесь.