16.6. Фрактальная Вселенная
Рассуждения, приведшие к выводу, что кривизна пространства необнаружима для внутреннего наблюдателя, в равной мере справедливы и для расширения пространства [5]. Ведь размер тела всегда определяется относительно эталона, принятого за единицу (“метра”). Расширение можно заметить, только если есть стержень, который не увеличивается вместе с остальными размерами. А что случится с “мягким” измерительным стержнем в расширяющейся Вселенной? Он также расширится.
Поэтому А.Пуанкаре и подчеркивал, что если за ночь все предметы во Вселенной увеличатся в тысячу раз (включая и расстояния между ними), то проснувшись утром, мы ничего не заметим!
Это означает, что для наблюдаемого космологического красного смещения вместо эффекта Допплера с его “разбеганием галактик” нужно найти другое объяснение, так как расширение пространства ненаблюдаемо. И объяснение должно сохранить надежно установленную линейную зависимость красного смещения от расстояния.
Казалось бы, подходящий механизм был предложен Г.Бонди в 1947 г. Это так называемое “глобальное гравитационное покраснение”. То, что квант излучения, покидая поверхность звезды, краснеет, было известно давно. Ведь ему приходится преодолевать силу притяжения звезды, тратить на это энергию. Этот эффект можно назвать локальным гравитационным покраснением. Г.Бонди же предположил, что покраснение продолжается и при дальнейшем полете кванта в пространстве. Там его тормозит своим притяжением масса всего вещества, набравшегося в сферу, построенную вокруг источника, с радиусом, равным пути, пройденным квантом.
Уязвимым местом модели Г.Бонди оказалось то, что при равномерном распределении вещества во Вселенной, механизм “глобального гравитационного покраснения” дает не линейную, а квадратичную зависимость от расстояния. Поэтому он был отвергнут.
Тем временем Б.Мандельбротом [5] была разработана фрактальная геометрия природы. Ему удалось обнаружить регулярную основу, скрытую за миром нерегулярных, казалось бы хаотических, проявлений. Как теперь установлено, фрактальность, или воспроизведение сходных структур на разных уровнях иерархического строения объектов, присуще буквально всем природным явлениям: геологическим образованиям, растениям, звездным скоплениям и миру галактик. Приложение идей фрактальности к внегалактическим исследованиям долго сдерживалось тем, что фрактальные модели распределения вещества казались слишком “разреженными”. Они напоминали скорее ветки дерева зимой, чем достаточно однородный “кисель”. Но после того, как была обнаружена явная неоднородность распределения галактик (см. рисунок 16.1), к модели Г.Бонди вернулись.
Учет того, что галактики распределены по фрактальному закону, а вовсе не равномерно, дает строгую линейную зависимость глобального гравитационного красного смещения от расстояния. Это очень хорошо, но...
Но светящегося вещества во Вселенной хватает только на то, чтобы объяснить какие-то доли процента от наблюдаемого красного смещения. Чтобы согласовать формулы с реальностью, и в полевой теории гравитации приходится привлекать космологический вакуум с его темной энергией. С его помощью дополняют среднюю плотность до критического значения. В результате получаются верные размеры даже для флуктуаций фонового излучения (1 градус).
Итак, “темная материя” и “темная энергия” оказываются неустранимы из космологии, независимо от ее исходных теоретических предпосылок (геометрического или полевого подхода).
Однако, фрактальный подход, с присущим ему вниманием к иерархическому устройству мира, позволяет осознать, что на каждом уровне иерархии правят свои законы, силы и структуры. То есть, знание устройства элементарных кирпичиков недостаточно, если эти кирпичики образовали сложную структуру [5].
В таком выводе содержится важная для Концепции догадка, что сфера ответственности гравитации, может быть, ограничена звездами и только частично галактиками. Уже внутри скоплений галактик в игру вторгается огромное количество “темной материи”. А между скоплениями правит бал неведомая “темная энергия”. Появление этих сущностей в рамках чисто гравитационных теорий просто сигналит, что сами теории применяются не по назначению. Не исключено, что на этих масштабах в дело включаются совсем другие взаимодействия.
До сих пор вся физика исчерпывалась четырьмя видами взаимодействий: сильными (внутри атомных ядер), слабыми (преобразование частиц с участием нейтрино), электромагнитными и гравитацией. Но почему и как могут вдруг активизироваться новые виды взаимодействий на огромных и прозрачных межгалактических просторах, где не видно никаких явных разграничительных линий? Что их провоцирует на это? Это невозможно понять, не учитывая реальность тонкоматериального Макрокосмоса.
