Обобщенный закон Хаббла и функция Хачатурова, вытекающие из теории Гипервселенной

Язык труда и переводы:
УДК:
524.83
Дата публикации:
12 января 2023, 20:55
Категория:
Секция 09. Космонавтика и устойчивое развитие общества (концепции, проблемы, решения)
Аннотация:
Рассмотрена теория Гипервселенной, на основании которой была объяснена природа гравитации, описаны свойства многомерного замкнутого времени, получены законы периодического изменения радиуса, скорости и ускорения расширения/сжатия нашей Вселенной в процессе еу движения по четырехмерной гиперповерхности пятимерного тора Гипервселенной. На основании этих законов обобщен закон Хаббла и получена периодическая функция Хачатурова, обобщающая классическую функцию Хаббла.
Ключевые слова:
теория Гипервселенной, космология, математическое моделирование высокоскоростного соударения, обобщенный закон Хаббла, функция Хачатурова
Основной текст труда

Введение

Наблюдаемый закон расширения Вселенной, впервые обнаруженный и описанный Эдвином Пауэллом Хабблом в начале ХХ века, заключается в том, что скорость удаления любых двух достаточно отдаленных друг от друга объектов в нашей Вселенной с высокой точностью прямо пропорциональна расстоянию между ними. Это также означает, что в какой бы точке нашей Вселенной мы не находились, будет казаться, что мы находимся в центре Вселенной, а все остальные ее объекты удаляются от нас. Причем, чем дальше они находятся, тем быстрее удаляются. Зная расстояние до них, можно приближённо определить скорость их удаления с помощью закона Хаббла  

 

V={\frac {dD}{dt}}=H_{0}D,                                                                     (1)

 

где V — скорость удаления объекта; D — расстояние до него; H0 — постоянная Хаббла в настоящий момент времени. Большинство независимых оценок H0 дают для этого параметра значение 65...75 км/с на мегапарсек или 20...23 км/с на миллион световых лет.   

На основании теории Гипервселенной [1–11] и полученных благодаря этой теории законов (2) периодического изменения радиуса, скорости и ускорения расширения/сжатия Вселенной в процессе ее движения по пятимерному тору Гипервселенной, закон Хаббла (1) был обобщен: постоянная Хаббла H0 была заменена на периодическую функцию Хачатурова K(t), зависящую от времени и основных параметров Гипервселенной. Вывод этой функции на основании теории Гипервселенной [1–11] будет описан в данной работе. Отметим, что при создании этой космологической теории использовался научный опыт автора в математическом моделировании различных проблем и процессов [12–19].   

В соответствии с теорией Гипервселенной [1–11] никакой внезапно взорвавшейся сингулярности не было, наша Вселенная представляет собой трехмерную гиперповерхность четырехмерного шара и движется по пятимерному тору Гипервселенной, периодически изменяя свой размер в соответствии с полученными законами периодического изменения радиуса, скорости и ускорения расширения/сжатия Вселенной в процессе её движения по пятимерному тору Гипервселенной  

 

{\begin{aligned}&R(t)=R_{1}+R_{T}(1-\cos \alpha )=R_{1}+R_{T}\left(1-\cos \left(t\cdot {\frac {C}{R_{T}}}\right)\right);\\&V_{R}(t)=C\sin(\alpha )=C\sin \left(t\cdot {\frac {C}{R_{T}}}\right);\\&A_{R}(t)=C\omega _{T}\cos(\alpha )={\frac {C^{2}}{R_{T}}}\cos \left(t\cdot {\frac {C}{R_{T}}}\right).\end{aligned}}                                                                 (2)

 

Исходя из этих законов и полученных значений параметров пятимерного тора Гипервселенной [1–11], можно подсчитать значение ускорения расширения Вселенной для расстояний равных радиусу кривизны нашей Вселенной (R0 10 млрд свет. лет) в настоящий момент времени   

 

A_{R_{0}}={\frac {C^{2}}{R_{T}}}\cos \left(\alpha _{0}\right)\approx 5\cdot 10^{-10}\cdot 0,745=3,725\cdot 10^{-10}\left({\text{м}}/{\text{с}}^{2}\right).                                                                    (3)

 

Это теоретически полученное значение соответствует самым современным данным астрофизических измерений.  

Положительное ускорение расширения Вселенной было впервые обнаружено и измерено астрофизиками  Perlmutter S.,  Schmidt B.P.,  Riess A.G. За это открытие в 2011 году им была присуждена Нобелевская премия. Теоретически вычисленное по законам теории Гипервселенной ускорение расширения Вселенной (3) с высокой точностью совпало с их экспериментальными данными [20–22].  

Обобщенный закон Хаббла и функция Хачатурова

Как известно, с помощью классического закона Хаббла в рамках теории «Большого Взрыва» определяют приблизительный возраст Вселенной [20–22], т.е. время от начала ее расширения. При этом предполагается, что если какой-либо достаточно отдаленный космический объект удаляется от нас в настоящее время с некоторой скоростью, то эта скорость всегда была практически неизменной. Тогда время от начала расширения будет равно = D/V, а из закона Хаббла (1) следует, что  D/= 1/H0. Рассчитанное таким образом время от начала расширения Вселенной  T = 1/H0 составляет около 14 миллиардов лет.  

Это также означает, что классическая «постоянная» Хаббла постоянна только по пространству и является функцией времени    

                          

H=H(t)={\frac {1}{t}},H_{0}=H\left(t=t_{0}=T\right).                                                                    (4)

                                

Исходя из полученных с помощью теории Гипервселенной законов (2) периодического изменения радиуса, скорости и ускорения расширения/сжатия Вселенной при её движении по поверхности пятимерного тора Гипервселенной, можно определить обобщенный закон Хаббла с периодической функцией Хачатурова K(t) вместо H(t).  

В соответствии с теорией Гипервселенной, две точки Вселенной, удалённые друг от друга на расстояние равное радиусу кривизны Вселенной в данный момент времени, будут удаляться друг от друга со скоростью равной скорости увеличения радиуса Вселенной. Поэтому функция Хачатурова K(t) определяется следующим образом:  

                                 

K(t)={\frac {V(t)}{D(t)}}={\frac {V_{R}(t)}{R(t)}}={\frac {C\sin \left(\omega _{T}t\right)}{R_{1}+R_{T}\left(1-\cos \left(\omega _{T}t\right)\right)}}.                                                                    (5)

                                

При этом в каждый момент времени остается справедливым уточненный и обобщенный закон Хаббла 

V=K(t)D,    

где K(t)  периодическая функция Хачатурова, зависящая от времени и параметров пятимерного тора Гипервселенной в соответствии с формулой (5), и равная физически измеряемой постоянной Хаббла H0  в каждый фиксированный момент времени.   

Заключение

Таким образом, согласно теории Гипервселенной, никакого «Большого Взрыва» никогда не было. Вселенная не возникла из сингулярности и никогда в неё не сожмется и не расширится до бесконечности, а будет продолжать циклически увеличивать и уменьшать свой радиус в процессе движения по пятимерному тору Гипервселенной. При этом отметим, что если в математической модели Гипервселенной положить внутренний радиус пятимерного тора Гипервселенной R1 равным или близким к нулю, то она будет описывать расширение Вселенной из сингулярности. Тогда функция Хачатурова K(t) (5) будет периодически стремиться к бесконечности (подобно классической функции Хаббла H(t)=1/t при t → 0), сохраняя при этом свою периодичность. И даже в этом вырожденном случае всегда будут выполняться полученные законы (2), на основании которых в любой момент времени можно точно определить значения радиуса, скорости и ускорения расширения/сжатия нашей Вселенной в процессе её циклического движения по пятимерному тору Гипервселенной.  

Литература
  1. Хачатуров Р.В. Пятимерная модель Гипервселенной и возможные этапы освоения космического пространства. Актуальные проблемы российской космонавтики. Труды XXXV академических чтений по космонавтике. Москва, Комиссия РАН, 2011, с. 277–278.
  2. Хачатуров Р.В. Математическая модель Гипервселенной и её применение для оценки возможностей освоения космического пространства. Гагаринский сборник. Матер. XXXVIII обществ.-науч. чт., посв. памяти Ю.А. Гагарина. Воронеж, Научная книга, 2011, с. 414–425.
  3. Хачатуров Р.В. Теория пятимерной тороидальной Гипервселенной. Прикладная математика и математическая физика, 2015, т. 1, № 1, с. 129–146.
  4. Хачатуров Р.В. Динамика пятимерного тора Гипервселенной в трехмерном Времени. Актуальные проблемы российской космонавтики. Тр. XXXIX академич. чт. по космонавтике, посв. памяти академика С.П. Королёва. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2015, с. 187–190.
  5. Хачатуров Р.В. Объяснение природы гравитации и черных дыр с помощью теории Гипервселенной. XL Академич. чт. по космонавтике, посв. памяти академика С.П. Королёва: сб. тез. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2015, с. 153–155.
  6. Хачатуров Р.В. Обмен материей и энергией между параллельными Вселенными с точки зрения теории Гипервселенной. Гагаринский сборник. Матер. XLIV обществ.-науч. чт., посв. памяти Ю.А. Гагарина. Гагарин, СОГБУК «Музей Ю.А. Гагарина», 2017, с. 426–451.
  7. Хачатуров Р.В. Динамика изменения размера Вселенной и природа гравитации в соответствии с математической моделью и теорией Гипервселенной. Моделирование коэволюции природы и общества: проблемы и опыт. К 100-летию со дня рождения академика Н. Н. Моисеева. Тр. всерос. науч. конф. Москва, ФИЦ ИУ РАН, 2017, с. 93–102.
  8. Хачатуров Р.В. Закономерности расположения квазаров в крупномасштабной структуре Гипервселенной. XLI Академич. чт. по космонавтике, посв. памяти академика С.П. Королёва. Сб. тез. чт. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017, с. 192–194.
  9. Khachaturov R.V. Theoretical possibility of transferring matter between parallel universes in accordance with the Hyperuniverse theory. AIP Conf Proc, 2019, vol. 2171, pp. 090001(1)–090001(6). DOI: https://doi.org/10.1063/1.5133224
  10. Хачатуров Р.В. Теория Гипервселенной о структуре многомерного замкнутого времени. XLIV Академич.е чт. по космонавтике, посв. памяти академика С.П. Королёва. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2020, c. 449–451.
  11. Khachaturov R.V. General structure of multidimensional closed Time from the Hyperuniverse theory point of view. AIP Conf Proc, 2021, vol. 2318, pp. 080003(1)–080003(5). DOI: https://doi.org/10.1063/5.0035740
  12. Khachaturov R.V. Modeling of with axially symmetric self-focusing X-ray pulses in plasma. Comp Math and Math Phys, 1999, vol. 39, no.12, pp. 2003–2014.
  13. Mandujano J.J., Khachaturov R.V., Tolson G., Keppie J.D. Curvature analysis applied to the Cantarell structure, southern Gulf of Mexico: Implications for hydrocarbon exploration. Computers & Geosciences, 2005, vol. 31, no. 5, pp. 641–647. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cageo.2004.11.018
  14. Khachaturov V.R., Khachaturov R.V. Lattice of cubes. Journal of Computer and Systems Sciences International, 2008, vol. 47, no. 1, pp. 40–46. DOI: https://doi.org/10.1007/s11488-008-1006-y
  15. Khachaturov R.V. Direct and inverse problems of determining the parameters of multilayer nanostructures from the angular spectrum of the intensity of reflected X-rays. Comp Math and Math Phys, 2009, vol. 49, no. 10, pp. 1781–1788. DOI: https://doi.org/10.1134/S0965542509100121
  16. Khachaturov V.R., Khachaturov R.V. Supermodular programming on finite lattices. Comp Math and Math Phys, 2012, vol. 52, no. 6, pp. 855–878. DOI: https://doi.org/10.1134/S0965542512060097
  17. Khachaturov R.V. Direct and inverse problems of studying the properties of multilayer nanostructures based on a two-dimensional model of X-ray reflection and scattering. Comp Math and Math Phys, 2014, vol. 54, no.6, pp. 984–993. DOI: https://doi.org/10.1134/S0965542514060104
  18. Khachaturov R.V. Multiobjective optimization in a pseudometric objective space as applied to a general model of business activities. Comp Math and Math Phys, 2016, vol. 56, no. 9, pp. 1580–1590.
  19. Khachaturov R.V. Single- and Multiobjective Optimization on the Lattice of Cubes. Journal of Computer and Systems Sciences International, 2018, vol. 57, no. 5, pp. 750–758. DOI: https://doi.org/10.1134/S1064230718050076
  20. Perlmutter S. Nobel Lecture: Measuring the acceleration of the cosmic expansion using supernovae. Rev Mod Phys, 2012, vol. 84, pp. 1127–1149.
  21. Riess A.G., Raccanelli A. et al. Did LIGO Detect Dark Matter? Physical Review Letters, 2016, vol. 116, art. 201301.
  22. Perlmutter S. et al. Correcting for peculiar velocities of type ia supernovae in clusters of galaxies. Astronomy and Astrophysics, 2018, vol. 615, art. A162.
Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.