О космологической «наркомании»


В комментариях к популярной статье А. Березина, которая про черные дыры (https://naked-science.ru/article/astronomy/gravitatsionnyj-teleskop), выдвинули против моих работ конкретные замечания. Хотя комментатор Isen Hearthan анонимен и не отвечает критериям джентльмена, обзывая меня «наркоманом», хочу ему ответить, чтобы не возникло у кого-нибудь ложного впечатления, что я уклоняюсь.
1. «Но по поводу космологии я все-таки напишу. Я буду ссылаться на его первую работу на эту тему, а именно mnras/stw1517 (2016) с которой и началась вся наркомания с "пульсирующей Вселенной". Основной постулат такой, мол, вот мы рассматриваем замкнутую систему, которая теряет массу за счет излучения грав. волн., которые навсегда эту систему покидают и дальше в гравитации никак не участвуют. А дальше из первых принципов получаем уравнение 26 — второй член в нем как раз и есть "отталкивающая сила". У меня нет претензий к самому уравнению — в контексте постановки задачи для заданной системы там все верно. Более того, такие задачи решали в прошлом (см. Bondi, 1962). Проблема в том, что в корне неправильно распространять полученные выводы на космологические масштабы, а авторы именно этим и занимаются (см. например "...reduction of the gravitational mass of the system due to emitting gravitational waves" а также "...these mergers act as effective dark energy, if the total mass of the universe is decreased", stw1517) Вот только гравитационные волны продолжают вносить вклад в гравитацию, поскольку они переносят энергию и импульс. См. (Isaacson, 1968) И масса Вселенной не уменьшается».
МОЙ ОТВЕТ: В этой работе MNRAS, 2016 (https://academic.oup.com/mnras/article/461/3/2929/2608669) рассматривалась модифицированная задача Шварцшильда, которая, вообще говоря, прямого отношения к космологии не имеет. Какие-то словесные космологические соображения, высказанные в статье, вовсе не означают, что рассмотренная задача «распространилась на космологические масштабы», потому что такое распространение должно быть сделано в рамках математической модели. Такое расширение было сделано в следующей статье MNRAS, 2018 года тех же авторов (https://academic.oup.com/mnras/article/476/1/1384/4848298), где было рассмотрено космологическое решение уравнений Эйнштейна, с получением модифицированных уравнений Фридмана. До этой статьи критик не добрался, но именно после нее стало понятно, что космологический феномен «темная энергия» связан с увеличением гравитационной массы, а вот феномен Большого взрыва – с уменьшением гравитационной массы. Причем Большой взрыв оказался достаточно локальным феноменом, развивающимся на масштабах нескольких световых лет, что оправдывает шварцшильдовское рассмотрение в статье 2016 года.
Если же придавать слишком большое значение словесным рассуждениям, то можно отметить, что заявление критика «Основной постулат такой, мол, вот мы рассматриваем замкнутую систему, которая теряет массу за счет излучения грав. волн., которые навсегда эту систему покидают и дальше в гравитации никак не участвуют» заслуживает переэкзаменовки, потому что система или «замкнутая», или «волны ее покидают» - вместе это слить может только двоечник.
А последний пассаж про работы Айзексона просто умилителен. Итак, три гиганта физики – Эйнштейн, Эддингтон и Шредингер, а также сотни примкнувших к ним ученых (Горькавого даже можно не считать) – пришли к выводу (после серьезнейших дискуссий в письмах, статьях и книгах), что гравитационное поле (и волны) не порождают нового гравитационного поля. И тут пришел супермен Айзексон, который будучи даже не постдоком, а просто аспирантом в Мерилендском университете, напечатал в 60-х годах две статьи (они стали его PhD диссертацией), которые опровергли, просто уничожили этих классиков! И вот уже 60 лет вся современная космология, пренебрегающая гравитационными волнами, стоит на этих двух тощих «китах» Айзексона. Мне очень интересно – какой процент из ссылающихся на этого юного гения разбирал его работы? А вот я – разобрал и вот что обнаружил (и это может обнаружить любой с образованием на уровне второго курса физфака, который внимательно посмотрит на изложение этих работ, например, у Ландау и Лифшица — и немного пораскинет умом). Итак, Эйнштейн вывел тензорное уравнение, связывающее неизвестную величину – метрический тензор, который вычисляется по известной величине – тензору энергии-импульса материи. Это просто повтор на тензорно-релятивистском уровне классического уравнения Пуассона, которое связывало гравитационный потенциал (левая часть уравнений) с источником — плотностью материи (правая часть уравнения). Так как речь идет о физической теории, то нужно помнить, что согласно закону причинно-следственной связи, материя является источником потенциала, а не наоборот.
Айзексон, следуя указаниям своего научрука Мизнера, взял уравнение Эйнштейна для пустого пространства – то есть, без энергии-импульса материи. После чего он разложил метрический тензор на линейную и нелинейную часть и объявил нелинейную часть источником искривления линейной части! Но объявить, что нелинейные куски с метрическим тензором стали искривлять фоновое пространство - это еще не все, надо чтобы математика показала это искривление. И тут любому непредвзятому человеку понятно, что если взять уравнение Эйнштейна с полным отсутствием материи, то есть с отсутствием причин для искривления пространства, то решение уравнения после любых математических преобразований даст нулевой (точнее, единичный) метрический тензор, то есть, плоское пространство. Но это если говорить о корректном, самосогласованном решении уравнения. Айзексон, чтобы найти требуемое (видимо) научруком искривление фонового пространства, вышел за рамки самосогласованности – и привлек еще одно решение уравнений Эйнштейна, описывающее уже существующие гравитационные волны (вызванные, конечно, материальным источником), для которых метрический тензор, конечно, ненулевой – ну, неплоский. Это решение в виде известного ненулевого метрического тензора, Айзексон засунул в правую часть своего уравнения, в источники. Естественно, левая часть немедленно искривилась, потому что уравнения Эйнштейна – это детерминистическая мясорубка, не имеющая защиты от дурака, и если вместо легального настоящего мяса у него засовывают любой другой ненулевой материал – то она все равно даст искривление (фарш непонятной природы). Засуньте в правую часть уравнения Айзексона какую-нибудь энтропию, или температуру, или химический потенциал, или рейтинг «Плейбоя» – и левая часть покажет искривление, не имеющее к реальности и гравитации никакого отношения. То есть, Айзексон решил задачу такого рода: предположим, что гравитационная высокочастотная волна обладает гравитационной массой, то есть, может служить известным источником гравитационного поля. Вычислим, как будет искривляться фоновое пространство вокруг этой волны. Дальше Айзексон вычислил все правильно – получил правильный ответ на неправильно поставленную (для Эйнштейна-Эддингтона-Шредингера) задачу. Почему же большинство физиков так схватилось за эти ученические работы Айзексона? Потому что они близки им интеллектуально. А вот мысли Эйнштейна-Эддингтона-Шредингера – увы, нет.
В свежеизданной книге https://www.amazon.com/Oscillating-Universe-Einsteinian-Cosmology-Gravitational-ebook/dp/B0CW1GMGWK, я дал в качестве упражнения молодым читателям разобрать работу Айзексона – и установить, насколько она соответствует ОТО и инструкциям, которые дал Эйнштейн для использования своего уравнения.
2. «Второй момент, который следует из допущений Горькавого — это что при подобных допущениях Вселенная перестает быть однородной. В ней появляется выбранное направление и даже "центр". (вроде бы даже им где-то озвучивалось наличие ультра-массивной ЧД) Это, безусловно, глупость, потому что ничего подобного в наблюдениях не было обнаружено.»
МОЙ ОТВЕТ: Глупость – упорно не замечать наблюдения, противоречащие твоей парадигме. Да, реликтовое микроволновое излучение показало удивительную изотропию - равномерность фона во всех направлениях (я опускаю вопрос о непростых дипольно-квадрупольных проблемах). Но эта равномерность была характерна для Вселенной в возрасте 380 тысяч лет. А если анизотропия Вселенной стала нарастать позже? Для ее определения нужно использовать квазары, галактики и скопления галактик. И вот по всем трем этим типам объектов была найдена анизотропия на уровне 10% - в книге были описаны основные наблюдательные (!) - никакого отношения к теории Горькавого не имеющие – доказательства такой анизотропии. Последний удар – 3 июля 2025 года Валерий Макаров опубликовал в Nature сенсационную статью о глобальной анизотропии Вселенной по смещениям полутора миллионов (!) квазаров: https://www.nature.com/articles/s41550-025-02591-x.
3. «Третий момент уже по мелочи. В главе "интерпретация" есть вот такой мысленный эксперимент: "Let us consider the potential (equation 28) assuming that the model Universe with M0 = 1056 g (common estimation of the baryon mass) composed of black holes has underwent 10 mergers of the black holes with a time interval of 20 Myr. Every merger of the black holes results in a 5 per cent loss of the system mass. The final mass of the system after 10 mergers of all black holes will be equal to (1 − 0.05)10 ≈ 0.60." Что это за бред?Откуда взять столько черных дыр, чтобы каждая испытала10 слияний? Да еще с частотой 20 Myr. Да еще учитывая, что с каждым циклом слияний количество ЧД во Вселенной уменьшается вдвое (а соответственно и увеличивается среднее расстояние до них). Затем, кто сказал, что в результате каждого слияния должно выделяться 5%?! Если вы кинете ЧД звездной массы в СМЧД, у вас не излучится 5% массы СМЧД — 5% это предел в идеальном случае при сферически симметричном столкновении идентичных по массе ЧД без спина. Если что-то подобное и происходило в реальности в прошлом (например при наличиии огромного количества ПЧД в ранней Вселенной, что само по себе вопрос), то суммарный вклад в полную плотность там будет совершенно ничтожным. На порядки меньше реликта.»
МОЙ ОТВЕТ: Чувствуется, что культура научного мышления и постановки мысленных экспериментов исчезла. Мы в этой статье показали, что с такой-то аналитической функцией уменьшения массы возникает отталкивающая сила. Естественно, стоило привести и какой-то неаналитический пример – и мы взяли вариант ступенчатого уменьшения массы условной Вселенной, которая состоит из одинаковых черных дыр, поэтапно сливающихся. Даже как-то неловко доказывать возможность такого очевидного мысленного эксперимента. Почему 5%? Так это же стандартная величина при слиянии дыр, наблюдаемых ЛИГО. Они примерно одинаковые, а слияние, о котором идет речь в статье Березина, вообще дало 6.25%.
«Если что-то подобное и происходило в реальности в прошлом (например при наличиии огромного количества ПЧД в ранней Вселенной, что само по себе вопрос), то суммарный вклад в полную плотность там будет совершенно ничтожным. На порядки меньше реликта.» Откуда эти данные? Интуитивно понятно, что гравитационные волны будут ничтожны по сравнению с реликтовым микроволновыми излучением? А я, не полагаясь на интуицию, взял закон генерации гравитационных волн при коллапсе гравитирующего вещества - а они генерируются как 1/R^5 – и тут уже школьнику ясно, что если забраться очень глубоко – например, в центр черной дыры, то там будет такое излучение, что никакому микроволновому и не снилось. И это сразу снимает наболевший вопрос о гравитационной сингулярности.
Наркоманы не могут жить без любимого вещества (или теории). Я – могу. Я пришел в космологию не имея никаких предпочтений и нашел вариант модели Вселенной, максимально отвечающей ОТО. Пусть мне докажут с математикой, что эта модель неверна – и я публично от нее откажусь. У меня хватит других успешных теорий, чтобы не чувствовать себя неудачником. Но никакой серьезной критики свой теории я так и не получил. Такое впечатление, что люди, привыкшие к микроскопической инфляционной Вселенной, не способны даже на время оторваться от нее, любимой, и всерьез рассмотреть (и опровергнуть) конкурентную модель. Пусть читатель сам решит – у кого тут больше зависимость и от чего.