Cosmologie fractală
Cosmologie fractală - idei și teorii ale cosmologiei fizice , sugerând infinitatea spațiului Universului și distribuția obiectelor astronomice în el conform principiului structurilor auto-similare ( fractali ). Cosmologia fractală neagă omogenitatea spațială a Universului la scară mare și presupune că are o dimensiune fractală (mai mică de 3 ) - un număr care determină distribuția masei . Este masa conținută într-o bilă centrată într-un obiect astronomic mediu care trebuie să respecte o lege a puterii în raport cu raza. În secolul 21, ideile de cosmologie fractală nu se bucură de un sprijin semnificativ din partea științei academice , deși aplicarea teoriei fractale la cosmologie rămâne subiectul cercetării teoretice.
Fundal
Dezvoltarea cosmologiei fractale a fost o extrapolare a ierarhiei Universului asumată de unii astronomi ai secolului al XIX-lea ( planete → planete / sisteme stelare → „insule stelare” → ...), devenită ulterior un fapt recunoscut științific. Cu toate acestea, în 1761, când nu se știa nimic despre existența altor galaxii, omul de știință german Johann Lambert a publicat Cosmological Letters on the Structure of the Universe, unde sugera că Universul este aranjat ierarhic și la scară largă: fiecare stea cu planetele formează un sistem de primul nivel, apoi aceste stele sunt combinate într-un sistem de al doilea nivel etc. Considerațiile fizice au mai descoperit că ipoteza unei distribuții (în medie) uniforme a stelelor în Univers este contrazisă de două paradoxuri: paradoxul fotometric (Olbers) și paradoxul gravitațional .
În 1908, Carl Charlier , bazându-se pe ideea lui Lambert [1] , a publicat teoria structurii Universului, conform căreia Universul este o colecție infinită de sisteme care intră unul în celălalt dintr-o ordin din ce în ce mai mare de complexitate. În această teorie, stelele individuale formează o galaxie de ordinul întâi, o colecție de galaxii de ordinul întâi formează o galaxie de ordinul doi și așa mai departe la infinit. Pe baza acestei idei a structurii Universului, Charlier a ajuns la concluzia că într-un Univers infinit, paradoxurile fotometrice și gravitaționale sunt eliminate dacă distanțele dintre sistemele egale sunt suficient de mari în comparație cu dimensiunile lor. Fie raza medie a sistemului de nivelul --lea și - numărul mediu de elemente ale nivelului anterior care alcătuiesc sistemul de --lea nivel. Apoi, după cum a arătat Charlier, pentru a elimina paradoxurile, este suficient să presupunem că pentru toate nivelurile [2] :
Dacă presupunem aceeași dimensiune fractală a Universului pentru toate nivelurile, atunci aceasta nu ar trebui să depășească 2 .
Acest lucru duce la o scădere continuă a densității medii a materiei cosmice pe măsură ce trecem la sisteme de ordin superior. Pentru a elimina paradoxurile, este necesar ca densitatea materiei să scadă mai repede decât invers proporțional cu pătratul distanței de la observator.
Cu toate acestea, odată cu dezvoltarea teoriei universului în expansiune și, în special, a Teoriei Generale a Relativității , aceste paradoxuri au fost eliminate într-un mod diferit.
Confutari
Dependența masei (sau a numărului de galaxii) de raza bilei, prescrisă de cosmologia fractală Lambert-Charlier, nu este urmărită în Universul observabil , la fel cum nu sunt determinate structuri mai mari decât un supercluster de galaxii . [2] [3] Mai mult, măsurătorile precise ale intensității radiației cu microunde relicve efectuate în secolul al XXI-lea arată micimea fluctuațiilor potențialului gravitațional din universul vizibil, ceea ce contrazice modelul fractal (cel puțin în ipoteza unui univers în expansiune descris conform relativității generale).
Cosmologia fractală, așa cum este înțeleasă de Lambert-Charlier, contrazice, de asemenea, principiul cosmologic .
Dezvoltare modernă
În 2002, astrofizicianul rus Yuri Baryshev a publicat cartea Discovery of Cosmic Fractals , care conține o privire de ansamblu asupra ideilor din cosmologia fractală.
Existența unor grupuri mari de quasari este considerată de unii oameni de știință ca o infirmare a distribuției uniforme a masei în univers.
Vezi și
- Imbricarea infinită a materiei , o teorie similară, dar pseudoștiințifică
- cluster de galaxii
- Supercluster de galaxii
- Structura la scară largă a Universului
Note
- ↑ Carl Ludwig Charlier. Ierarhia lui Charlier
- ↑ 1 2 Astronomie relativistă, 1989 , p. 43..
- ↑ Tegmark și colab. Spectrul de putere tridimensional al galaxiilor din Sloan Digital Sky Survey // The Astrophysical Journal : jurnal. - Editura IOP , 2004. - 10 mai ( vol. 606 , nr. 2 ). - P. 702-740 . - doi : 10.1086/382125 . - . — arXiv : astro-ph/0310725 .
Literatură
- Klimishin I. A. . Astronomie relativistă. a 2-a ed. — M .: Nauka , 1989. — 287 p. — (Probleme ale științei și progresului tehnic). — ISBN 5-02-014074-0 . - S. 41-46.