Preprint (22.09.2002)
Date: Sun, 22 Sep 2002 23:08:18 GMT
From: redshift0@narod.ru (Alex Chepick)
Organization:
Newsgroups: sci.physics, sci.astro,
alt.sci.physics.new-theories
Subject: Explanation of width- and stretch-factors
Key words: width-factor -
stretch-factor
-
- - - - - - -
Объяснение
факторов расширения и растяжения
для Сверхновых Ia типа
Чепик А.М., Нижний Новгород
22.09.2002
(Статья
опубликована в ж. "Spacetime & Substance"
№3(13)-2002,p.122)
Абстракт
Для объяснения зависимости
от расстояния w-фактора
световой кривой абсолютной величины Суперновых Ia типа и до сих пор еще необъясненному s-фактору оптическая плотность межгалактической
среды для частот видимого света должна быть 1+3*10-11.
1. Введение
Совсем недавно обнаруженное явление расширения (w-фактор) кривой абсолютной величины Сверхновых типа Ia считалось бы самым ярким доказательством расширения Вселенной, если бы оно не сопровождалось до сих пор необъясненным фактором растяжения (s-фактор) [Peter Nugent, Alex Kim and Saul Perlmutter, arXiv: astro- ph/ 0205351 v1 21 May 2002 K-corrections and Extinction Corrections for Type Ia Supernovae; далее NKP2002]
2. Свет в межгалактической
среде
Скорость света практически всегда меньше константы “c” в преобразованиях Лоренца, поскольку
скорость зависит от среды, в которой распространяется свет, а "чистого" вакуума в природе нет.
Конечно, изменение скорости света не может быть большим из-за чрезвычайной
разреженности межгалактической среды. Обозначим среднюю скорость фотона от
удаленного источника cU. Воздействие разреженной межгалактической среды на каждый фотон во
время их движения различно, так как среда очень динамична, прежде всего, из-за
быстро изменяющегося электромагнитного поля других фотонов, в том числе
фоновых. Поэтому будем считать, что распределение фотонов по скорости
определяется некоторой усредненной функцией F(v,
cU) , например,
законом Гаусса:
dn=(2πσ2)-1/2
N exp[-(v- cU)2/(2σ2)]
dv
где dn - число принятых в единицу
времени фотонов, скорость которых находится в пределах от v до v+dv, N
– общее число фотонов, испущенных в единицу времени, которые затем попадут в
приемник; σ2 - дисперсия. N зависит от времени излучения t (t=0
соответствует моменту пика излучения). Заметим, что для источника нет
распределения по скоростям – все фотоны имеют скорость «с». Предположим, что
величины cU, σ2 не зависят ни от времени, ни от длины волны; и изменение расстояния от источника до приемника за время
наблюдения несущественно (намного меньше R - расстояния от источника до приемника).
Пусть n –
общее число принятых в единицу времени фотонов (зависит от времени приема t’). Пусть время t и t' определяется в системе отсчета
приемника, причем t' =t+ R/
cU
Тогда
n(t’)= ∫
N(t+
R/v - R/cU) F(v, cU) dv
Величина сдвига R/v - R/cU = (R /cU) (cU/v –1) измеряется в сутках и означает эпоху
относительно времени t, из
которой приходят фотоны к приемнику в момент времени t’. Причем, чем дальше находится Сверхновая, тем
из большего количества эпох будут приходить фотоны. И, наоборот, для очень
близкой Сверхновой величина сдвига будет практически равна 0 для любой скорости
v, то есть, устанавливается однозначное
соответствие между эпохами излучения и приема.
Соответственно, чем дальше находится Сверхновая, тем в большее
количество эпох будут приходить фотоны из одной эпохи излучения.
4. Выводы
Все это приводит к тому, что:
1.
Ширина световой
кривой увеличивается пропорционально расстоянию, как для всего спектра, так и
для отдельного диапазона (w-фактор).
2.
Пик принимаемого
излучения (абсолютной светимости) уменьшается пропорционально расстоянию, как
для всего спектра, так и для отдельного диапазона (s-фактор), причем коэффициент
пропорциональности зависит от абсолютной светимости в этом диапазоне (формула
(2) в NKP2002).
3.
Цвет B-V
в пике B пропорционален
расстоянию и есть следствие формулы (2) как разность светимостей (формула (3) в
NKP2002).
4.
В качестве
результата этих рассуждений можно оценить величину cU , предполагая, что максимальная скорость v равна “c” и что ширина световой кривой составляет 60 суток для Сверхновой, находящейся
на расстоянии R=3*109
св. лет :
2(R /cU) (1–cU/с) = 60
суток
Откуда cU = с(1-3*10-11).
5.
Соответственно,
оптическая плотность межгалактической среды должна быть равна 1+3*10-11.
6.
Учтем, что
точность измерения скорости света (в опытах с длиннобазными интерферометрами и
излучением Черенкова) составляет несколько дециметров в секунду, то есть 10-9с.
Следовательно, непосредственно в лабораторном эксперименте подтвердить эту
гипотезу пока не представляется возможным.
Если удастся получить надежные оценки средней оптической плотности межгалактической среды, и эти оценки не будут совпадать с представленными расчетами, то остается еще одна возможность объяснения w- и s-факторов – гипотеза об отличии скорости света в вакууме от максимальной скорости взаимодействия материи.
Explanation of width-
and stretch-factors for Type Ia
Supernovae
Alex M. Chepick, Nizhni Novgorod
22.09.2002
Abstract
Explanations of dependence on distance are
given both for the w-factor of a light curve of an absolute magnitude Type Ia
Supernovae and for s-factor not explained till now.
- - - - - - - -
Последняя коррекция 22.09.2002 22:22