Размышления о темной материи

Размышления о темной материи.
В последнее время в астрофизике доминируют представления о «темной материи», материи которая себя никак не проявляет, кроме, как в тяготении. Темной материей объясняются слишком высокие орбитальные скорости звезд в спиральных галактиках, стягивания галактик в сверхскопления, слишком быстрое стягивания вещества после «Большого взрыва»  и пр., и пр. Какая ни возникнет проблема в астрофизике и теории Вселенной, эту дыру пытаются заткнуть при помощи «темной материи».

Проблема заключается в том, что Вселенная представляется теоретиками электронейтральной и в ней они не учитывают электрические и магнитные силы. Только гравитация и никакого Кулона и Ампера. А это не так!

Можно предложить такую модель разделения зарядов. Температуру плазмы в короне звезды предполагаем равновесной. У Солнца температура короны составляет примерно 1,5 млн. градусов.Температуру электронов принимаем  температуре протонов.  Поскольку масса электрона в 1836 раз меньше массы протона, то при одинаковой  электронной и протонной температуре в плазме короны звезды скорость электронов будет в квадратный корень из 1836 выше, чем скорость протонов. Такая температура соответствует средней скорости протонов 5000 км/с, а электронов 200000 км/с. Третья космическая скорость на поверхности Солнца 700 км/с. Получается, что практически все электроны из короны Солнца должны были бы покинуть Солнце навсегда, а небольшая часть относительно холодных протонов будет задержана тяготением Солнца. Это должно приводить к тому, что Солнце будет иметь положительный заряд, который будет препятствовать побегу электронов. Эти рассуждения справедливы и для любой другой звезды. В этой модели звезды оказываются заряжены положительно и они своим зарядом уравнивают потоки электронов и протонов, тормозя электроны и ускоряя протоны.

Кулоновское притяжение протона и электрона в 10^36 раз сильнее притяжения двух протонов, поэтому такое ничтожное разделение зарядов в 10^-36 раз будет вызывать сравнимую с гравитационной кулоновскую силу. Причем могут возникать как силы кулоновского притяжения, так и силы кулоновского отталкивания.

Таким образом, кроме гравитационного притяжения, на звезды действует Кулоновская сила, возникающая между отрицательно заряженным ядром галактики и положительно заряженными звездами. Эта дополнительная к гравитации сила и объясняет почему звезды имеют орбитальные скорости большие, чем может быть объяснено  только за счет гравитационного взаимодействия. Это обычное Кулоновское взаимодействие, а не проявление гравитационного взаимодействия звезд с загадочной темной материей.

Следующее следствие разделения электрических зарядов в галактиках. Положительно заряженные звезды за счет орбитального движения вокруг центров галактик создают круговые токи, которые порождают магнитные поля. Магнитное поле уменьшается при удалении от источника тока обратно пропорционально расстоянию, в то время, как гравитационная и кулоновская силы обратно пропорционально квадрату расстояния. Это приводит к тому, что на больших межгалактических расстояниях галактики взаимодействуют друг с другом, как магниты, а не как заряды.  При этом, если галактики вращаются в одной плоскости, но в противоположных направлениях, то они притягиваются друг к другу, поскольку токи, находящиеся на их ближних к друг другу краях направлены в одну сторону. Это магнитное притяжение является добавкой к гравитационному. Если галактики вращаются в одну сторону, то магнитные силы отталкивают их друг от друга.

Кроме магнитного взаимодействия следует учитывать также и кулоновское взаимодействие, поскольку каждая галактика является огромным диполем. В зависимости от взаимной ориентации этих диполей могут возникать, как силы притяжения, так и отталкивания.

Таким образом, Вселенная, по-видимому в целом электронейтральная, в деталях электронейтральной не является. Возникающие электрические и магнитные силы между космическими объектами и являются той загадочной неуловимой «темной материей».

P. S. Приведённые здесь соображения о заряде звезд носят очень приблизительный характер и могут быть ошибочными.
Тем не менее, основной тезис статьи - разделение зарядов во Вселенной и токи, которые порождаются этим разделением и движением звезд являются той самой загадочной "темной матерей".

В окрестностях Солнца и в нашей Галактике никаких эффектов, которые могли бы быть объяснены "темной материей" не наблюдается. Орбитальные скорости звезд вполне соответствуют массе обычного вещества ядра-балджа и звезд нашей Галактики. Привлечение дополнительной массы не требуется. Поэтому предполагаемые в статье электрические силы для нашей Галактики, по-видимому, не характерны.

P.S. Существует решение уравнений Эйнштейна, которые предложил Николай Горькавый.  Суть решений заключается в том, что при слиянии "черных дыр" возникает гравитационная волна, порождающая гравитационную силу отталкивания из-за возникающего при таком слиянии уменьшения массы. Огромные гравитационные силы отталкивания по мнению Николая Горькавого должны возникать при сжатии Вселенной примерно до размеров в 1 световой год. При этом должны происходить частые слияния "черных дыр", порождающие дефект массы примерно в 2%, что в свою очередь, должно приводить к возникновению огромной силы гравитационного отталкивания. После цикла сжатия Вселенная снова начинает расширяться. В этой модели циклической Вселенной исчезает начальная сингулярность. Также нет необходимости введения понятия темной материи для объяснения быстрого стягивания вещества в образующиеся после "темных веков" Большого взрыва звезды и галактики. Как Николай Горькавый объясняет возникновение реликтового излучения мне не известно. Непонятно также, что происходит с обычным барионным веществом при подобных циклах сжатия и расширения Вселенной. Но модель интересная.

Кулоновское притяжение - это и есть неуловимая темная материя.


Рецензии
Разумные размышления.
Небольшое добавление. Ханнес Альвен - шведский физик, лауреат Нобелевской премии за 1970 г., в своих публикациях показал, что не только магнитные поля, но и электрические токи играют существенную роль во Вселенной. Но его работы долго не публиковались...
Полагаю, что чёрные дыры - это мистика и шарлатанство теории относительности.

Михаил Близнецов   14.12.2023 16:55     Заявить о нарушении
Спасибо. Прочитал про модель Альвена. В основном, мои рассуждения согласуются с этой моделью - необходим учет электромагнитных сил. В деталях его рассуждения, где используются представления о плазме, двойных слоях, антивеществе, аннигиляции и пр., более сложны и не так наглядны, как мои, мне так кажется. Надо изучить его модель поподробнее.

Владислав Тележко   14.12.2023 17:28   Заявить о нарушении
Уважаемые Владислав и Михаил, боюсь, что тёмная материя из электоронейтральных вимпов всё-таки существует!

И антигравитационная тёмная энергия тоже!

И чёрные дыры - объективная реальность.

И произошедший 13,8 миллиардов лет назад породивший Вселенную Большой взрыв - объективная реальность.

И теория относительности Эйнштейна верна и блестяще подтверждена!

Аня Гриневская   21.12.2023 12:46   Заявить о нарушении
Позвольте мне, не физику, тоже порассуждать. Из уравнения Больцмана, связывающего энергию частиц с температурой газа, и уравнения кинетической энергии, следует, что для частицы m*V^2=3*k*T, откуда V=sqrt(3*k*T/m) (здесь sqrt - корень). Подставляя значения констант и массу электрона, а также температуру солнечной хромосферы 6000К, найдем среднюю скорость электронов в плазме фотосферы - около 260 км/с. Энциклопупия дает нам скорость убегания от поверхности Солнца (вторую космическую) около 160 км/с. А вот для протона (если в фотосферной плазме есть тепловое равновесие между протонами и электронами) скорость убегания не достигается, поскольку масса протона больше, чем электрона в 2000 раз, и скорость протонов в фотосфере всего около 6 км/с. В то, что протоны из центральных областей Солнца могут как-то выползти наружу, не растеряв по дороге своей энергии, я не вверю, хоть убей. Не доходит же до нас гамма-излучение из центра, а чем протоны лучше? Итак, можно ожидать, что Солнце растеряло часть электронов - но тут вспомним, что если поверхность Солнца заряжена, то при определенном потенциале работа выхода электронов возрастет, и их эмиссия прекратится. Рассчитать этот потенциал несложно, как и предельно возможное количество эмитированного электричества, но мне лень. Разумеется, сказанное не означает, что заряженных частиц в космосе нет, более того, они однозначно есть, но их количество, вероятно, невелико и слабо сказывается на динамике космических тел.
Учтем также, что в короне Солнца температура превосходит миллион градусов, и оттуда однозначно эмитируются и электроны, и протоны, и альфа-частицы. Но, поскольку их энергия на порядки больше энергии убегания, количество улетающих положительных и отрицательных частиц одинаково. То же, вероятно, относится к плазме, выбрасываемой при солнечных вспышках: в целом она электронейтральна. Еще один источник космической плазмы - взрывы новых и сверхновых, гамма-всплески и прочие катастрофы космологического масштаба. И опять, плазма, которая при этом рассеивается в космосе, в целом нейтральна.
Я понимаю, что все эти рассуждения - в пользу бедных, потому что не подкреплены ни расчетами, ни наблюдениями. Но отмечу, что прозрачность космоса в оптике и радиодиапазоне говорит о низкой концентрации и избыточных зарядов, и плазмы. Недаром считают, что Вселенная стала прозрачной после остывания первичного вещества до температуры, при которой оно рекомбинировало.
Последнее. Предположим, что вы правы и избыточных зарядов одного знака в космосе много. Тогда при расчете нужно учитывать не только притяжение заряженных звезд в заряженной межзвездной среде, но и взаимное отталкивание звезд, заряженных одноименно, так, как это делают при расчете энергии ионных кристаллов. И тогда ожидаемый эффект может здорово нивелироваться. Конечно, неплохо бы оценить и обратный эффект - аккрецию заряженных частиц на звезды и на пыль, прикинуть,при какой концентрации заряженных частиц станет невозможным формирование звезд и особенно планет...
В любом случае, гипотеза любопытная. Будь я физиком или астрономом, обязательно просчитал бы возможные последствия.

Алексей Степанов 5   01.02.2024 14:15   Заявить о нарушении
Спасибо за замечания! Скорее всего Вы правы. Высокоэнергетичные протоны, возникшие в результате термоядерной реакции, должны придти в тепловое равновесие с веществом Солнца и , вряд-ли могут добраться до поверхности. Получается, наоборот, электроны из короны могут, в отличие от протонов покинуть Солнце за счет более высокой скорости. То есть, Солнце должно быть заряжено положительно до такой степени, чтобы своим кулоновским полем уравнивать исходящие потоки электронов и протонов. Все с точностью до наоборот. Звезды должны быть заряжены положительно.
Основную мысль сохраню. Во Вселенной существует разделение электрических зарядов и их кулоновское взаимодействие это и есть темная материя.

Владислав Тележко   15.05.2026 15:29   Заявить о нарушении
На это произведение написаны 2 рецензии, здесь отображается последняя, остальные - в полном списке.