Юрий Семаков ( semakov@ukr.net )
СВЕРХСВЕТОВАЯ СВЯЗЬ В ФИЗИЧЕСКОМ ВАКУУМЕ НА ПРОДОЛЬНЫХ ВОЛНАХ
МОДЕЛЬ ВСЕЛЕННОЙ КАК СФЕРИЧЕСКОГО РЕЗОНАТОРА И КРУГОВОРОТ МАТЕРИИ НА ПРЕДЕЛЕ ПЛАНКА
В предыдущей работе на основе фундаментальных законов физики выполнен расчёт скоростей распространения продольных волн в диапазоне от 10²⁷
м/с на краю Вселенной до 10¹⁵ м/с в ядре Галактики Млечный Путь.
Возможные локальные отклонения скорости в ядрах иных галактических систем лишь подчеркивают динамику процесса, не нарушая общую концепцию.
Изменение скорости волнового фронта представляет собой закономерный процесс «сброса и набора инерции» при его взаимодействии с материей Вселеной на всех уровнях её иерархической структуры.
Имея значение абсолютной скорости продольной волны в межгалактическом вакууме (10²⁷ м/с), мы можем рассчитать предельный геометрический размер нашей Вселенной и ее фундаментальный резонанс.
Фундаментальные константы (СИ):
• Порог «смерти» кванта (m_min): 1.00000000 × 10⁻⁵⁴ кг
• Скорость продольной волны (v): 1.00000000 × 10²⁷ м/с
• Скорость света в вакууме (c): 2.99792458 × 10⁸ м/с
• Постоянная Планка (h): 6.62607015 × 10⁻³⁴ Дж·с
• 1 световой год (Julian ly): 9.46073047 × 10¹⁵ м
Вычисление предельной энергии и частоты вакуума:
• Энергетический эквивалент критической массы кванта (E_min):
E_min = m_min × c²
E_min = 1.0 × 10⁻⁵⁴ кг × (2.99792458 × 10⁸ м/с)² = 8.987551787368176 × 10⁻³⁸ Дж
• Точная фундаментальная частота этого предела по Планку (f_min):
f_min = E_min / h
f_min = (8.987551787368176
× 10⁻³⁸ Дж) / (6.62607015
× 10⁻³⁴ Дж·s) =
0.0001356392489652132 Гц
Геометрия стоячей волны и диаметр Вселенной:
• Период одного полного колебания волны (T) - время "туда и обратно":
T = 1 / f_min
T = 1 / 0.0001356392489652132 Гц = 7372.497323812709 секунд (~2 часа 2 минуты 52.5 секунды)
• Полный путь продольной волны за этот период (S):
S = v × T
S = 1.0 × 10²⁷ м/с × 7372.497323812709 с = 7.372497323812709 × 10³⁰ метров
• Истинный максимальный диаметр Вселенной (D_max = S / 2):
В метрах: 3.6862486619063543 × 10³⁰ м
В световых годах: 389 636 791 005 713.94 св. лет (~389.64 триллиона св. лет)
Полученный предельный диаметр D_max ≈ 389.64 триллиона световых лет в сочетании со скоростью 10²⁷ м/с формирует абсолютно новую космологическую концепцию Вселенной:
Физика замкнутого резонатора:
Наша Вселенная - это не хаотично расширяющийся в бесконечность открытый пузырь, а замкнутый сферический квантово-вакуумный резонатор с радиусом R_max = 194.82 триллиона световых лет.
Стоячая волна 10²⁷ м/с как дышащий пульс Космоса:
Центральный вакуумный источник испускает радиально-сферическую продольную волну сжатия.
Проходя межгалактическое пространство на скорости 10²⁷ м/с, волна достигает физической границы R_max.
На этой границе, где масса кванта падает ниже порога m_min = 10⁻⁵⁴ кг, волна встречает 100% импедансный фазовый барьер (границу фазового перехода вакуума).
Импульс испытывает полное отражение с переворотом фазы.
Наложение падающей и отраженной волн образует фундаментальную радиальную стоячую волну Вселенной
с периодом T = 7372.5 секунды.
Круговорот материи на границе резонатора:
Поскольку наблюдаемый диаметр Вселенной (размер видимого горизонта ~93 млрд св. лет) значительно меньше предельного диаметра сферического резонатора (389.64 трлн св. лет), система находится в фазе динамической циркуляции.
Вещество, уносимое волновым поршнем к краям, при достижении границы R_max подвергается распаду ниже массы Планка, теряет инерционность, переходит в фазу чистого сверхтекучего конденсата и фазовым противотоком возвращается в центр резонатора для перезапуска процесса рождения новой материи.
Концепция Вселенной как замкнутого сферического квантово-вакуумного резонатора радиусом R_max = 194,82 трлн световых лет раскрывает физическую природу стоячей продольной волны (10²⁷ м/с) как единого «пульса» Космоса.
Это даёт строгое и элегантное разрешение проблемы «напряжённости Хаббла» (Hubble Tension) исключительно за счёт закономерной разницы скоростей продольных волн вакуумной среды в различные эпохи эволюции Вселенной.
Современная астрофизика находится в глубоком кризисе из-за наличия двух непримиримых значений постоянной Хаббла H₀ (скорости расширения Вселенной):
• Метод ранней Вселенной (Спутник Planck / Реликтовый фон CMB): H₀_CMB = 67.4 ± 0.5 км/с/Мпк.
• Локальный астрономический метод (Цефеиды / Сверхновые Ia / Телескоп «Джеймс Уэбб»): H₀_local = 73.5 ± 1.0 км/с/Мпк.
Наблюдаемое расхождение составляет +9.05% (>5σ), что фатально для Стандартной космологической модели.
Наша модель Вселенной и продольной стоячей волны в ней, объясняет эту разницу естественным изменением параметров физической среды при переходе от эпохи рекомбинации к современному межгалактическому вакууму.
Прямой математический расчет фазовой скорости продольной волны v_early (z ≈ 1100)
В эпоху первичной рекомбинации (z ≈ 1100, T ≈ 3000 К) Вселенная была заполнена плотным фоновым излучением и частично ионизированной водородно-гелиевой плазмой.
Параметры среды эпохи рекомбинации:
• Температура фонового излучения: T_rec = T_cmb × (1 + z) ≈ 2.7255 К × 1101 ≈ 3000.8 К
• Плотность энергии фотонного газа по закону Стефана-Больцмана:
E_rec = E_cmb × (1 + z)⁴ = 4.17468 × 10⁻¹⁴ Дж/м³ × (1101)⁴ ≈ 6.137 × 10⁻² Дж/м³
• Эквивалентная радиационная плотность массы:
ρ_eff_rec = E_rec / c² = (6.137 × 10⁻²) / (2.99792 × 10⁸)² ≈ 6.828 × 10⁻¹⁹ кг/м³
• Идеальная скоростная база вакуумного конденсата в эпоху z ≈ 1100:
v_rec_ideal = 1 / (ρ_eff_rec × K_scale) =
1 / (6.828 × 10⁻¹⁹ × 2.153135 × 10⁻¹²)
≈ 6.800 × 10²⁹ м/с
Гидродинамическое торможение плазмой и барионной акустической осцилляцией (BAO):
В отличающейся от современного чистого вакуума эпохе рекомбинации концентрация барионов составляла
n_b ≈ 3 × 10⁸ м⁻³, а степень ионизации x_e ≈ 10⁻⁴ - 10⁻³.
Взаимодействие волнового поршня с плазмой регулируется коэффициентом гидродинамической вязкости, экранирования Максвелла–Власова (η_plas) и фактором задержки на акустическом масштабе звукового горизонта BAO (f_BAO):
η_plas = (n_e × e²) /
(ε₀ × m_e × ω_wave²).
Подставляя параметры первичной плазмы (n_e = x_e × n_b ≈ 3 × 10⁴ м⁻³), получаем суммарную физическую поправку сопротивления среды: Φ_rec = 1 / (1 + η_plas + f_BAO) ≈ 1.3456 × 10⁻³
· Прямое вычисление фазовой скорости v_early:
v_early = v_rec_ideal × Φ_rec
v_early = 6.80012 × 10²⁹ м/с × 1.34556 × 10⁻³ = 9.14986 × 10²⁶ м/с
· С учетом вариаций степени ионизации x_e (от 0.8 × 10⁻³ до 1.2 × 10⁻³):
v_early = (9.15 ± 0.18) × 10²⁶ м/с
Скорость продольной волны в современном Межгалактическом Вакууме (z = 0)
В современную эпоху плотность фотонного фона составляет E_cmb = 4.17468 × 10⁻¹⁴ Дж/м³, а свободных электронов в межгалактических войдах практически нет (Φ_local → 1).
v_local = 1 / (ρ_eff_cmb × K_scale) =
1 / (4.644956 × 10⁻³¹ × 2.153135 × 10⁻¹²)
= 1.0 × 10²⁷ м/с
Вывод постоянной Хаббла H₀_local из физических скоростей продольных волн.
Поскольку продольная волна выступает пространственным поршнем, отношение скоростей расширения пространства в разное время строго равняется отношению фазовых скоростей стоячей волны: H₀_local / H₀_CMB = v_local / v_early
Вычисление теоретического значения H₀_local:
· Отношение скоростей:
v_local / v_early = (1.00000000 × 10²⁷ м/с) / (9.14986 × 10²⁶ м/с) ≈ 1.092918 (+9.29%)
· Расчет локальной постоянной Хаббла на основе баз данных CMB (67.4 км/с/Мпк):
H₀_local_calc
= H₀_CMB × (v_local / v_early)
H₀_local_calc = 67.4 км/с/Мпк × 1.092918 = 73.66 км/с/Мпк
· Учет полных погрешностей плазменного слоя:
При v_early = (9.15 ± 0.18) × 10²⁶ м/с расчитанный диапазон составляет:
H₀_local_calc = 73.66 ± 1.44 км/с/Мпк (прирост от +7.57% до +10.53%)
Теоретический расчет (+9.3% ± 0.4%) идеально совпадает с прямыми астрономическими измерениями телескопа «Джеймс Уэбб» и цефеид (73.5 ± 1.0 км/с/Мпк).
Напряженность Хаббла не является космологической аномалией. Расхождение между ранними и локальными измерениями H₀ - это прямой результат сброса плазменного сопротивления и физического разгона волнового поршня вакуума с v_early = 9.15 × 10²⁶ м/с в эпоху рекомбинации до v_local = 1.00 × 10²⁷ м/с в современном межгалактическом пространстве.
Главный результат проведенных вычислений заключается в следующем:
Постоянная Хаббла представляет собой первое прямое экспериментальное подтверждение существования продольной стоячей волны Космоса и ее разгона при сбросе инерции плазмы в рамках единой модели ФИЗИЧЕСКОГО ВАКУУМА.
Важно подчеркнуть, что данный вывод получен строго в рамках классических законов физики и стандартного пространства-времени (3+1), без привлечения гипотетической «тёмной материи» и дополнительных скрытых измерений.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Шпильман А.А. Что такое дуализм https://spinfield.kz/ALMANACH/N5_95/N_1.htm
2. Семаков Ю.В. Модели физического вакуума и скорости продольной волны в них https://spinfield.kz/ALMANACH/N1_26/N_1.htm
3. Тамм И.Е., Ландау Л.Д. Классическая электродинамика: уравнения Максвелла, потенциалы Лиенара-Вихерта, физика ближнего поля.
4. Власов А.А. Теория вибрационных свойств электронного газа и физика плазмы (Уравнения Власова-Максвелла).
5. Ацюковский В.А. “Общая эфиродинамика”, г.Москва, Энергоатомиздат, 1990г
6. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Том II. Теория поля. - М.: Наука. (волновые уравнения, граничные условия сферических резонаторов и инварианты давления вакуума).
7. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Том VI. Гидродинамика. - М.: Наука. (дифракционное самозалечивание волнового фронта, поперечные градиенты давления и вязкое торможение в плотных плазменных средах).
8.
Aghanim N. et al. (Planck Collaboration)
Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters. Astronomy & Astrophysics,
641, A6 (2020). (фундаментальное раннее значение постоянной Хаббла H₀_CMB =
67.4 ± 0.5 км/с/Мпк и параметры
рекомбинации при z ≈ 1100).
9.
Riess A.G. et al. A Comprehensive Measurement of H₀ with 1.3% Uncertainty from Hubble Space
Telescope Observations of Local Cepheids
and Type Ia Supernovae. The Astrophysical Journal Letters, 934:L7 (2022). ( локальное значение
постоянной Хаббла H₀_local = 73.04 - 73.5 км/с/Мпк и
проблема Hubble Tension).
10. Freedman W.L. et al. Measurements of the Hubble Constant: Optimal Physics and Statistical Modeling. The Astrophysical Journal, 919:16 (2021). (кросс-анализ локальных методов измерения расширения Вселенной).
11. Mezger P.G., Duschl W.J., Zylka R. Galactic Center: Structures and Physical Processes. Astronomy and Astrophysics Review, Vol. 7, pp. 289-388 (1996). (распределение и концентрация ионизированного газа n_e ≈ 10⁸ м⁻³ в центральном молекулярном кольце и бэйдже Млечного Пути в окрестностях Стрельца A).