Fraktal kosmologi

Fraktal kosmologi  - idéer och teorier om fysisk kosmologi , som tyder på oändligheten av universums rymd och fördelningen av astronomiska objekt i det enligt principen om självliknande strukturer ( fraktaler ). Fraktal kosmologi förnekar universums rumsliga homogenitet i stor skala och antar att det har en fraktal dimension (mindre än 3 ) - ett tal som bestämmer massfördelningen . Det är massan som finns i en boll centrerad i ett genomsnittligt astronomiskt objekt som måste lyda kraftlagenmed avseende på radien. Under det 21:a århundradet åtnjuter fraktalkosmologins idéer inte nämnvärt stöd från akademisk vetenskap , även om tillämpningen av fraktalteorin på kosmologi förblir föremål för teoretisk forskning.

Bakgrund

Utvecklingen av fraktal kosmologi var en extrapolering av universums hierarki som antogs av vissa astronomer på 1800-talet ( planeter → planetariska / stjärnsystem → "stjärnöar" → ...), som senare blev ett vetenskapligt erkänt faktum. Men redan 1761, när ingenting var känt om existensen av andra galaxer, publicerade den tyske forskaren Johann Lambert Cosmological Letters on the Structure of the Universe, där han föreslog att universum är ordnat hierarkiskt och i stor skala: varje stjärna med planeter bildar ett förstanivåsystem, sedan kombineras dessa stjärnor till ett andranivåsystem, etc. Fysiska överväganden upptäckte också att antagandet om en (i genomsnitt) enhetlig fördelning av stjärnor i universum motsägs av två paradoxer: fotometrisk paradox (Olbers) och gravitationsparadoxen .

År 1908 publicerade Carl Charlier , baserad på idén om Lambert [1] , teorin om universums struktur, enligt vilken universum är en oändlig samling av system som går in i varandra av en ständigt ökande storleksordning på komplexitet. I denna teori bildar enskilda stjärnor en galax av första ordningen, en samling av galaxer av första ordningen bildar en galax av andra ordningen, och så vidare i oändlighet. Baserat på denna idé om universums struktur kom Charlier till slutsatsen att i ett oändligt universum elimineras de fotometriska och gravitationsparadoxerna om avstånden mellan lika system är tillräckligt stora jämfört med deras storlekar. Låt vara  medelradien för systemet på den -th nivån, och  - det genomsnittliga antalet element från den föregående nivån som utgör systemet för -th nivån. Sedan, som Charlier visade, för att eliminera paradoxerna, räcker det att anta att för alla nivåer [2] :

Om vi ​​antar samma fraktala dimension av universum för alla nivåer, bör den inte överstiga 2 .

Detta leder till en kontinuerlig minskning av den genomsnittliga tätheten av kosmisk materia när vi går över till system av högre ordning. För att eliminera paradoxerna krävs att materiens densitet faller snabbare än omvänt proportionellt mot kvadraten på avståndet från observatören.

Men med utvecklingen av teorin om det expanderande universum och i synnerhet den allmänna relativitetsteorin togs dessa paradoxer bort på ett annat sätt.

Motbevisningar

Massans (eller antalet galaxers) beroende av bollens radie, föreskrivet av Lambert-Charliers fraktalkosmologi, spåras inte i det observerbara universum , precis som strukturer större än en superkluster av galaxer inte bestäms . [2] [3] Dessutom visar noggranna mätningar av intensiteten av relikens mikrovågsstrålning som utfördes på 2000-talet hur liten gravitationspotentialfluktuationerna i det synliga universum är, vilket motsäger fraktalmodellen (åtminstone under antagandet av en expanderande universum beskrivet enligt allmän relativitetsteori).

Fraktal kosmologi som förstås av Lambert-Charlier motsäger också den kosmologiska principen .

Modern utveckling

År 2002 publicerade den ryske astrofysikern Yuri Baryshev boken Discovery of Cosmic Fractals , som innehåller en översikt över idéerna inom fraktal kosmologi.

Förekomsten av stora grupper av kvasarer anses av vissa forskare som ett vederläggande av den enhetliga fördelningen av massa i universum.

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Carl Ludwig Charlier. Charliers hierarki
  2. ↑ 1 2 Relativistisk astronomi, 1989 , sid. 43..
  3. ↑ Tegmark et al. The Three-Dimensional Power Spectrum of Galaxies from the Sloan Digital Sky Survey  //  The Astrophysical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2004. - 10 maj ( vol. 606 , nr 2 ). - P. 702-740 . - doi : 10.1086/382125 . - . — arXiv : astro-ph/0310725 .

Litteratur

Länkar