Николай Векшин - Миллениум-мифы (сборник)

Теперь процитирую профессора А. В. Засова (физ. ф-т МГУ): «Все недоразумения… связаны с тем, что для наглядности рассматривают расширение ограниченного объема Вселенной в жесткой системе отсчета… Отсюда представление и о Взрыве, и о доплеровском смещении, и распространенная путаница со скоростями движения…»

Какие же есть более веские причины космического красного смещения? Их три: 1) Пониженная, по сравнению с Солнцем, температура далёких звёзд, 2) Квантованная потеря энергии звёздных фотонов при их прохождении через межзвездную пыль (это принято называть «усталостью» фотонов), 3) Аналогичная потеря энергии при прохождении через электромагнитные поля.

Первая причина вполне очевидна. Чем ниже температура тела, тем меньше энергия его свечения. В первом приближении это описывается законом В и на для равновесного спектра теплового излучения черного тела. В оптическом диапазоне горячие звёзды светят в «синей» области, а холодные – в «красной». Но излучение звёзд обычно не только тепловое. Оно сильно отклоняется от закона Вина. Например, при наличии ядерных реакций излучение может быть интенсивным в «синей» области, УФ и рентгеновской области даже при низких колебательных температурах. Если в нашей галактике, (в частности – на Солнце) ядерные реакции идут сильней, чем в других галактиках, то излучение последних окажется более «красным». При этом может наблюдаться не только общее смещение спектра, но и красный сдвиг отдельных спектральных линий конкретных атомов и атомных частиц.

Вторая причина тоже существенна. Межзвездная пыль имеет низкую плотность, но за счет гигантских расстояний на ней происходит квантованное «дробление» энергии фотонов: каждая молекула холодной пыли способна забирать на себя не менее одного кванта колебательной энергии, что делает пролетающий фотон более «красным». Этот процесс известен в спектроскопии как комбинационное рамановское рассеяние света. Релятивисты, оппонируя этой точке зрения, утверждали, что при рассеянии свет должен был бы отклоняться, но этого не наблюдается. Да, отклонение не наблюдается. Но не потому, что нет рассеяния, а потому что релятивисты перепутали рамановское рассеяние (на отдельных атомах или молекулах, с изменением длины волны, но без отклонения в сторону) с релеевским (оно происходит на частицах, без изменения длины волны, но с отклонением). Нужно подчеркнуть, что межзвездная «пыль» состоит не столько из частиц, сколько из отдельных атомов и молекул. Поэтому световая волна сильно подвергается рамановскому рассеянию, но мало – релеевскому.

Третья причина тоже возможна. Вселенная вся пронизана электромагнитными волнами в диапазоне от метров и сантиметров до микрометров. При взаимодействии оптической волны с радиоизлучением, реликтовым излучением и инфракрасным излучением есть вероятность перераспределения энергии между ними.

Количество разнообразных элементарных частиц (бозоны, фермионы, лептоны, кварки, нейтрино и т. д. и т. п.) предсказанных теоретиками и обнаруженных (или пока не обнаруженных) экспериментаторами исчисляется нынче великим множеством. При этом ученые относятся к ним как к реальным объектам, исходно существующим в природе.

Но тут уместно вспомнить поучительное мнение выдающегося немецкого физика Вернера Гейзенберга, одного из основателей квантовой механики. Когда студенты стали спрашивать его про внутреннее устройство элементарных частиц, Гейзенберг попросил их взглянуть в окно, смотрящее на здание бассейна, и ответить на вопрос: люди, выходящие из здания одетыми в пальто, в самом бассейне плавают тоже в пальто? Гейзенберг правильно понимал, что элементарные частицы как таковые не существуют. Они возникают лишь в результате взаимодействия. Если перенести его точку зрения с элементарных частиц на атом, то можно сказать, что никаких электронов, протонов и нейтронов в атоме нет. Он из них не состоит. Они возникают лишь в момент взаимодействия атомов с электромагнитным полем или иным излучением, которое исследователь направляет на них. Такой взгляд позволяет обойтись без гипотезы Бора о фиксированных внутриатомных орбитах, по которым вращаются электроны. Бору пришлось постулировать, что отрицательно заряженный электрон может вращаться вокруг положительно заряженного ядра. Этот парадокс, противоречащий закону Кулона о притягивании разноименных зарядов, невозможно преодолеть ни моделью электрона в виде частицы, крутящейся по орбите вокруг ядра, ни моделью о размытой траектории в виде электронного облака. Но, если стать на позицию Гейзенберга, парадокс исчезает. Хотя Гейзенберг по сути прав, но модель Бора более наглядна и удобна для применения.