Fraktální kosmologie

Fraktální kosmologie  - myšlenky a teorie fyzikální kosmologie , naznačující nekonečnost prostoru Vesmíru a rozložení astronomických objektů v něm podle principu sobě podobných struktur ( fraktálů ). Fraktální kosmologie popírá prostorovou homogenitu vesmíru ve velkých měřítcích a předpokládá, že má fraktální rozměr (méně než 3 ) – číslo, které určuje rozložení hmoty . Je to hmota obsažená v kouli se středem v průměrném astronomickém objektu, která se musí řídit mocninným zákonems ohledem na poloměr. V 21. století se myšlenky fraktální kosmologie netěší významné podpoře akademické vědy , ačkoli aplikace fraktální teorie na kosmologii zůstává předmětem teoretického výzkumu.

Pozadí

Vývoj fraktální kosmologie byl extrapolací hierarchie vesmíru předpokládané některými astronomy 19. století ( planety → planetární / hvězdné systémy → „hvězdné ostrovy“ → ...), což se později stalo vědecky uznávaným faktem. Nicméně v roce 1761, kdy nebylo nic známo o existenci jiných galaxií, publikoval německý vědec Johann Lambert Kosmologické dopisy o struktuře vesmíru, kde navrhl, že vesmír je uspořádán hierarchicky a ve velkém měřítku: každá hvězda s planety tvoří systém první úrovně, pak se tyto hvězdy spojují do systému druhé úrovně atd. Fyzikálními úvahami se také zjistilo, že předpoklad (v průměru) rovnoměrného rozložení hvězd ve vesmíru je v rozporu se dvěma paradoxy: fotometrický paradox (Olbers) a gravitační paradox .

V roce 1908 Carl Charlier na základě myšlenky Lamberta [1] publikoval teorii struktury vesmíru, podle níž je vesmír nekonečnou sbírkou systémů vstupujících do sebe ve stále větším řádu. složitost. V této teorii jednotlivé hvězdy tvoří galaxii prvního řádu, sbírka galaxií prvního řádu tvoří galaxie druhého řádu a tak dále ad infinitum. Na základě této myšlenky o struktuře vesmíru Charlier dospěl k závěru, že v nekonečném vesmíru jsou fotometrické a gravitační paradoxy eliminovány, pokud jsou vzdálenosti mezi stejnými systémy dostatečně velké v porovnání s jejich velikostmi. Nechť  je průměrný poloměr systému -té úrovně a  - průměrný počet prvků předchozí úrovně, které tvoří systém -té úrovně. Pak, jak ukázal Charlier, k odstranění paradoxů stačí předpokládat, že pro všechny úrovně [2] :

Pokud předpokládáme stejný fraktální rozměr Vesmíru pro všechny úrovně, pak by neměl překročit 2 .

To vede k neustálému snižování průměrné hustoty kosmické hmoty, jak se přesouváme do systémů vyššího řádu. K odstranění paradoxů je nutné, aby hustota hmoty klesala rychleji než nepřímo úměrně druhé mocnině vzdálenosti od pozorovatele.

S rozvojem teorie rozpínajícího se vesmíru a zejména Obecné teorie relativity však byly tyto paradoxy odstraněny jiným způsobem.

Vyvrácení

Závislost hmotnosti (nebo počtu galaxií) na poloměru koule, předepsaná fraktálovou kosmologií Lambert-Charlier, není v pozorovatelném vesmíru vysledována , stejně jako nejsou určeny struktury větší než nadkupa galaxií . [2] [3] Přesná měření intenzity reliktního mikrovlnného záření provedená v 21. století navíc ukazují na malost kolísání gravitačního potenciálu ve viditelném vesmíru, což je v rozporu s fraktálovým modelem (alespoň za předpokladu rozpínající se vesmír popsaný podle obecné teorie relativity).

Fraktální kosmologie, jak ji chápe Lambert-Charlier, také odporuje kosmologickému principu .

Moderní vývoj

V roce 2002 vydal ruský astrofyzik Jurij Baryšev knihu Discovery of Cosmic Fractals , obsahující přehled myšlenek fraktální kosmologie.

Existence velkých skupin kvasarů je některými vědci považována za vyvrácení rovnoměrného rozložení hmoty ve vesmíru.

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Carl Ludwig Charlier. Hierarchie Charliera
  2. ↑ 1 2 Relativistická astronomie, 1989 , str. 43..
  3. ↑ Tegmark a kol. Trojrozměrné výkonové spektrum galaxií ze Sloan Digital Sky Survey  //  The Astrophysical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2004. - 10. května ( roč. 606 , č. 2 ). - str. 702-740 . - doi : 10.1086/382125 . - . — arXiv : astro-ph/0310725 .

Literatura

Odkazy