Astronomija

Kaip mes galime paaiškinti didelius raudonojo poslinkio skaičius?

Kaip mes galime paaiškinti didelius raudonojo poslinkio skaičius?

Aš ką tik baigiau įvadinį astrofizikos kursą $ ^ 1 $ ir turiu užsitęsusį klausimą, kurio, atrodo, negaliu išspręsti.

Sužinojome, kad pirmuosius kelis šimtus milijonų metų Visata buvo gana nuobodi ir neįvyko daug įdomių $ ^ 2 $. Teisingai ar ne, mes taip pat sužinojome, kad pirmosios žvaigždės pradėjo formuotis maždaug nuo 500 iki 600 milijonų metų po Didžiojo sprogimo.

Mes taip pat išmokome naudoti raudonojo poslinkio reikšmes skaičiuojant amžių ir kalbėjome apie tai, kaip didžiausias atrastas $ z $ skaičius yra galaktika (GN-z11) maždaug $ z = 11 $.

Naudodamiesi šia skaičiuokle, mes apskaičiavome, kad ši galaktika, matyt, susiformavo maždaug po 410 milijonų metų po Didžiojo sprogimo.

Taigi, panašu, kad ši galaktika yra senesnė nei tada, kai astrofizikai mano, kad įvyko žvaigždžių susidarymas. Kaip tai gali būti? Aišku, viena mano prielaidų yra neteisinga, taip yra:

  • Žvaigždės iš tikrųjų pradėjo formuotis prieš tai 500 milijonų metų po Didžiojo sprogimo.
  • Amžiaus apskaičiavimas naudojant UCLA skaičiuoklę yra techniškai neteisingas.
  • Galaktikai nereikia, kad žvaigždės būtų laikomos galaktika.
  • Kai kuri kita mano daroma prielaida yra neteisinga, todėl šis įrašas negalioja.

Kaip toliau, kas nutiks, jei vis rasime galaktikų, kurių skaičius didesnis už $ z $? Kuriuo metu turime persvarstyti savo teoriją apie tai, kas įvyko „ankstyvojoje“ visatoje?


$ ^ 1 $ nesu astrofizikos specialistas, todėl atleiskite už visus akivaizdžius melus šiame įraše.

$ ^ 2 $ Bent jau makrokomandoje.


Yra įrodymų, kad ši prielaida yra neteisinga.

Žvaigždės iš tikrųjų pradėjo formuotis prieš 500 milijonų metų po Didžiojo sprogimo.

Yra keletas įrodymų, kad III populiacijos žvaigždės susiformavo jau 200 milijonų metų po Didžiojo sprogimo. Seniausia žinoma žvaigždė - Metuzalės žvaigždė - prasidėjo 200 milijonų metų po Didžiojo sprogimo. Tai yra antros kartos žvaigždė (sprendžiant iš jos metalo kiekio), taigi tai reiškia, kad labai didelių žvaigždžių karta turi būti gyvenusi ir mirusi dar negimus.


Visata galėjo išsiplėsti kintančiais tempais. $ Omega_M $ taip pat gali paveikti raudoną poslinkį. Nėra tiksliai žinoma, ar visata yra tikrai plokščia, ar atvira / uždara. Tai taip pat gali turėti įtakos raudonos permainos skaičiavimams. (Pastaba: taip pat manoma, kad Hablo konstanta pasikeitė Visatos evoliucijos metu, mažėjant ar didėjant). Kažkas kitas yra minėjęs prieš mane, ir aš tą patį išmokau savo astronomijos užsiėmimuose: masyvios žvaigždės po TBB galėjo suformuoti 0,1Gyrs. Vis dėlto jie turėjo turėti itin trumpą gyvenimą. Per pirmuosius milijardą metų kvazarai buvo labai madingi, paprastai jie turi dideles z reikšmes.

Nesinaudokite tuo sunkiu keliu, tačiau astronomai dažniausiai dirba su juokingai didelėmis klaidų ribomis. Be to, kai kurias funkcijas galima naudoti tik tam tikru vertės intervalu. Kuo toliau duomenys yra už šio intervalo (tai reiškia, kad jie per dideli / maži), tuo didesnė tikimybė, kad jie neduos realistiško rezultato. Tokie ekstremalūs duomenys turėtų būti imami su druska.


Visatos su raudonu poslinkiu su Spitzeriu

Kada galaktikos pradėjo formuoti žvaigždes? Koks yra tolimųjų galaktikų vaidmuo galaktikų susidarymo modeliuose ir reionizacijos epochoje? Kokios sąlygos tipinėse žvaigždę formuojančiose galaktikose esant raudoniems poslinkiams ≳ 4? Kodėl galaktikos evoliucija priklauso nuo aplinkos? „Spitzer“ kosminis teleskopas buvo itin svarbi priemonė sprendžiant šiuos klausimus. Norint tiksliai žinoti žvaigždžių mases, amžių ir žvaigždžių susidarymo greitį, reikia išmatuoti poilsio kadro optinę (ir ultravioletinę) šviesą, kurią tik Spitzer gali ištirti esant dideliam raudonų poslinkių kampui, kad gautų pakankamai didelę tipiškų galaktikų imtį. Daugelis šių mokslo tikslų yra pagrindiniai Jameso Webbo kosminio teleskopo mokslo varikliai, o „Spitzer“ mums suteikė pirmuosius tyrimus.


Kaip mes galime paaiškinti didelius raudonojo poslinkio skaičius? - Astronomija

Šį darbą palaikė
Nacionalinė mokslo ir inžinerijos tyrimų taryba ir
Herzbergo Astrofizikos institutas
Kanados nacionalinė tyrimų taryba

& lt & gt & lt & gt & lt & gt & lt & gt & lt & gt & lt & gt & lt & gt & lt & gt & lt & gt & lt & gt Santrauka
Aptariame, kaip kosmologinė konstanta, naudojama Einšteino modelyje, turi atitikmenį Didžiojo sprogimo modelyje. Tam modeliui reikalingas kritinis materijos tankis, kuris lemia tamsiosios materijos problemą. Mes parodome, kad duomenys apie naują kosmologinę struktūrą ir ne Doplerio raudonojo poslinkio mechanizmą lemia neribotą ir nesenstančią visatą. Mes taip pat paaiškiname, kodėl kvazarai atrodo neįprasti objektai ir turi didelį raudoną poslinkį, tuo tarpu kai yra fiziškai mums daug arčiau, nei paprastai tvirtinama. Galima pastebėti, kad jų šviesumas yra maždaug toks pat kaip standartinių, o ne milijonų galaktikų, kaip manyta anksčiau. Taip pat galima paaiškinti, kodėl kvazaruose nepastebimas galaktikose stebimas šviesumo atstumo ryšys.

I. Įvadas
Dėl „Didžiojo sprogimo“ modelio kyla rimtų ginčų, nes jis parodo vis daugiau trūkumų. Tai iliustruoja Flamas, kuris teigia [1] "Kai kyla abejonių dėl kadaise pamėgto modelio, paaiškinančio, kaip Visatoje formuojasi struktūros, naujos teorijos juokaujasi kosmologiniame visiems nemokamai".
Palyginkime keletą modelių. Pastoviosios būsenos modelyjetobulas kosmologinis principas", kuriame Visata visais laikais visiems pagrindiniams stebėtojams pateikia tą patį plataus masto vaizdą. Taip pat atsižvelgsime į Einšteino modelį, kuris prideda kosmologinę konstantą L, kad subalansuotų materijos trauką. Svarbus taškas, bendras tiems modeliams, žinoma, yra universalus gravitacijos dėsnis. Visa materija traukiama jėga, proporcinga Kavendišo konstantai G C ir atvirkščiai proporcingas atstumo kvadratui. Anksčiau neatrodė įmanoma stebėti gravitacijos jėgas labai dideliais kosmologiniais atstumais. Todėl gravitacinės jėgos nebuvo išbandytos kosmologiniais atstumais. Naujausi gravitacinės sąveikos stebėjimai kosmologiniais atstumais dabar siūlo sprendimą, pagrįstą šiais naujais stebėjimais.
Naudojant Visuotinį gravitacijos dėsnį Didžiojo sprogimo modelyje, galima nuspėti kritinį tankį r , visatos, kuri skiriasi nuo stebėjimų maždaug dviem dydžiais. Šį skirtumą aiškina kai kurie "trūkstama masė".
Pamatysime, kad kritinės materijos tankio visatoje (ir trūkstamos masės) problema yra susijusi su įprasta problema, kuriai visiems populiariems modeliams (Didžiajam sprogimui, Einšteino ir pastoviosios būsenos modeliui) reikalinga lygiavertė korekcija (kosmologinė konstanta L ), susijusį su įprastu reiškiniu: Gravitacinių jėgų diapazonas.

II. Priežastis, kuri paskatino „Didžiojo sprogimo“ modelį.
Svarbi priežastis, dėl kurios astrofizikai privertė pirmenybę Didžiojo sprogimo modeliui (Friedmano artimos visatos kosmologijai), yra ta, kad pirmasis Einšteino modelis (geometrodinaminis modelis) yra aiškiai nestabilus be kosmologinės konstantos. Šis nestabilumas yra standartinio visuotinio traukos dėsnio naudojimo pasekmė. Pateikti du pasiūlymai, kaip pabandyti išspręsti šią problemą. Einšteinas pasiūlė prie savo lauko lygčių pridėti kosmologinę konstantą L. Ta konstanta prideda atstumiančią jėgą dideliais atstumais [2]. Šis antrasis Einšteino modelis su L 0 turi dar vieną stabilumo problemą. Jis yra stabilus tik esant kritinei L vertei C . Dėl bet kokio dydžio padidėjimo Visata amžinai plečiasi. Dėl bet kokio sumažėjimo jis susitrauks amžinai. Todėl ši Einšteino visata turi dar vieną nestabilumo rūšį.
Einšteino kosmologinės konstantos atitikmenį įvairios formos pateikė įvairūs autoriai, tačiau dauguma kosmologų jį atmetė. George'as Gamowas ir daugelis astronomų kosmologinį terminą vadina didžiausia Einšteino gyvenimo klaida. Dar visai neseniai Hawkingas teigia [3], kad kosmologinės konstantos L pridėjimas yra toks: ". . . didžiausia jo (Einšteino) gyvenimo klaida"1917 m. De Sitteris pasiūlė [4] kitą modelį, kuris apima Einšteino tipo kosmologinį atstūmimo terminą, kad būtų galima subalansuoti traukos trauką dideliais atstumais. Kitoje hipotezėje manoma, kad L = 0. Tai yra Didžiojo sprogimo modelis, modelis tai nestabilus laike, nes jis prasideda Didžiuoju sprogimu ir baigiasi Didžiuoju kriziu.
Atsižvelgdami į šiuos svarstymus, daugelis astrofizikų pirmenybę teikė Didžiojo sprogimo modeliui, nes buvo tikimasi, kad ši alternatyva paskatins prognozes, suderinamas su visuotiniu gravitacijos dėsniu, neprivalant pridėti jokių gravitacinių atstumiančių konstantų, kurias pasiūlė Einšteinas.
Po daugiau nei 60 metų šios teorijos raidos ir dešimtmečių stebėjimo apskaičiuota, kad vis tiek reikalingas kosmologinės konstantos atitikmuo. Jokiu būdu negalima to išvengti.

III. Jėga, prilygstanti kosmologinei konstantai
Mes matėme, kad statinėje Einšteino visatoje reikia savavališkos konstantos L. Tačiau ne visada suvokiama, kad „Didžiojo sprogimo“ modelyje dabar reikalinga lygiavertė kosmologinė konstanta.
Hawkingas neseniai pareiškė [3]: "Masačusetso technologijos instituto mokslininkas Alanas Guthas, norėdamas rasti visatos modelį, kuriame daugybė skirtingų pradinių konfigūracijų galėjo virsti panašia į dabartinę visatą, pasiūlė, kad ankstyvoji visata galėjo išgyventi sparti plėtra. Sakoma, kad ši plėtra yra infliacinė “.
Hawkingas rašo [3], kad infliacijos modeliui reikia ypatingos papildomos energijos, ir rašo:
"Galima įrodyti, kad ši ypatinga papildoma energija turi antigravitacinį poveikį: ji būtų veikusi kaip ir kosmologinė konstanta, kurią Einšteinas įvedė į bendrą sunkumą, kai bandė sukurti statinį visatos modelį “..
Tada Hawkingas aptaria tą jėgą ir rašo: ". . . veiksmingos kosmologinės konstantos (materijos dėl jos) atstūmimasTai aiškiai parodo, kad atstumianti jėga, veikianti kaip ir kosmologinė konstanta L, yra labai reikalinga Didžiojo sprogimo modelyje.
Didžiojo sprogimo modelis taip pat lemia kritinį materijos tankį r , visatoje. Kadangi šio tankio nesilaikoma, galima daryti prielaidą, kad yra tam tikra nepastebėta tamsioji materija. Tam tikros tamsiosios materijos taip pat gali prireikti paaiškinti neseniai atrastą didžiulę struktūrą, vadinamą „Didžiuoju pritraukėju“. Lindley [5] daro išvadą: ". . . kad tamsioji šaltoji medžiaga gali būti išsaugota bent jau modifikuota forma, jei prikelta ne nulio kosmologinė konstanta ".
Kaip tiek daug astrofizikų gali taip lengvai atmesti Einšteino modelį dėl kosmologinės konstantos, o vėliau panaudoti lygiavertę atstūmimo konstantą "kaip ir Einšteino kosmologinė konstanta"[3] bandyti išsaugoti Didžiojo sprogimo modelį? Kaip kosmologai gali pakartoti, kad kosmologinė konstanta buvo" tdidžiausia jo (Einšteino) gyvenimo klaida"[3] kai tokios konstantos atitikmenį dabar nukopijuoja naujieji kosmologai?

IV. Pagrindiniai didžiojo sprogimo modelio neišsprendžiami sunkumai.
Be to, kad Didžiojo sprogimo modelis neišsprendžia kosmologinės konstantos problemos, yra dar daugybė įrodymų, rodančių, kad Didžiojo sprogimo modelis yra nepriimtinas. Čia primenami tik keli pavyzdžiai.
A. Nulis laiko.
Kai visata buvo t = 0, visatos tankis buvo begalinis. Tai yra vienaskaita. Teigiama [6], kad pats erdvėlaikis neegzistavo mažiau nei nulis kartų. Kaip būtų galima sukurti visatą iš nieko [6] (nėra erdvės, laiko)? Visata negali būti kvantinio svyravimo [6], atsiradusio dar prieš erdvės ir laiko egzistavimą, rezultatas
B. Kritinė G. vertė
Remiantis Didžiojo sprogimo modeliu, pirmasis natūralus visatos ilgis yra Plancko ilgis. Tada tipinis Visatos spindulys buvo apie 10 -33 cm. Tačiau šiandien pastebime, kad visatos spindulys yra 10 28 cm. Tai yra kreivumo sumažėjimas 10 61 karto. Tai atitinka ypatingą Euklido geometrijos lygumą [6].
Pagrindinis Didžiojo sprogimo mechanizmas yra tas, kad jis prasidėjo greita plėtra, kurią sulėtino sunkio jėgos. Kosmologams įdomus klausimas, ar gravitacijos jėgos yra pakankamai silpnos, kad visata baigtųsi materijos dispersija į begalinę erdvę, ar gravitacijos jėgos yra pakankamai stiprios, kad visata greitai subyrėtų į „Crunch“.
Vadinasi, Didžiojo sprogimo modelyje daroma prielaida, kad du visiškai nepriklausomi mechanizmai subalansuoja materijos plėtimosi ir sulaikymo jėgas, veikiančias priešingomis kryptimis. Iš Didžiojo sprogimo hipotezės [6] reikia padaryti išvadą, kad visuotinė gravitacijos konstanta G yra tokia, kad (atsitiktinai) atsitinka taip, kad visi 61 parametro skaitmenys, naudojami gravitacijai, reikalingai visatos plėtrai sustabdyti, apskaičiuoti, yra tiksliai tas pats, kas pirmieji 61 skaitmuo parametro, reikalingo apskaičiuojant išsiplėtimo energiją, kuri pasirodė Didžiojo sprogimo metu. Tikimybė, kad gamtoje atsiras dvi, beveik vienodos fizinės konstantos, atsirandančios dėl dviejų visiškai nesusijusių hipotezių, yra labai įtartina. Šį sunkumą mini Linde [6]. Kritinės G vertės problema čia pateiktame modelyje neegzistuoja.
Tiesą sakant, ši labai kritinė konstanta negali egzistuoti 61 skaitmens tikslumu, nes Cavendish konstanta G C , nelaikoma konstanta ir skiriasi daug didesnėmis eilėmis, kaip bus matyti V-A poskyryje.
C. Amžiaus ir izotopų problemos.
Yra šimtas dokumentų ir knygų su pavyzdžiais, rodančiais, kad Didžiojo sprogimo modelis nesuderinamas su stebėjimais. Naujausi duomenys rodo ryškų nesuderinamumą. Pavyzdžiui, kai kurias visiškai subrendusias galaktikas Simonas Lilly [7] pastebėjo 1988 m., Kai didžiulis raudonos spalvos poslinkis - 3,395. Tai šias galaktikas laiko toli atgal, kad Didžiojo sprogimo schema neleidžia pakankamai laiko joms susidaryti. Ataskaitoje [8] minima: "brandžios galaktikos pasirodymas taip greitai po Didžiojo sprogimo kelia rimtą grėsmę “.
Didžiosios sienos atradimas 1989 m., Sklidus 700 milijonų šviesmečių, taip pat nesuderinamas su „Didžiojo sprogimo“ modeliu. Margaret Geller iš Harvardo-Smithsoniano astrofizikos centro komentuoja [9] savo atradimą: "Nė viena žinoma jėga negalėjo sukurti tokios didelės struktūros, nes susiformavo visata."Visai neseniai Paulas Steinhardtas [10] nurodo atitikmenį:"Visatos istorijoje nebuvo pakankamai laiko, kad gravitacija sujungtų šias struktūras"Šiuo klausimu yra bendras sutarimas.
Galiausiai izotopų pasiskirstymas visatoje, kuris laikomas Didžiojo sprogimo pasekme, taip pat nesutinka su daugeliu pastebėjimų. Naujausias nesutarimas yra Saulės atvejis, kai galima atlikti patikimą matavimą. Saulėje pastebima tik 1% prognozuojamo ličio kiekio [11]. Paskelbtos diskusijos, susijusios su minėtomis problemomis [12], [13].

V. Gravitacinės konstantos kitimas
Atsižvelgiant į tai, kad gravitacijos konstanta yra tokia kritinė (iki 61-osios skaitmens), negalima įsivaizduoti, kad ji (reliatyvumas) labai skiriasi priklausomai nuo laiko ar erdvės. Ši variacija sukelia naujų sunkumų.

A. Kavendišo konstantos nepastovumas
Teigiama, kad kaip tik Didžiojo sprogimo metu visos jėgos (silpnos, stiprios, elektromagnetinės ir gravitacinės) buvo suvienytos. Tai yra pagrindinis argumentas nustatant Didžiąją vieningą teoriją (GUT). Visos atskiros pagrindinės gamtos jėgos atsirado vėliau. Todėl Didžiojo sprogimo metu gravitacija neegzistavo kaip dabar.
Praėjus kuriam laikui po Didžiojo sprogimo, atsirado gravitacinės jėgos. Todėl G nėra pastovus. Parašyta daug straipsnių apie Kavendiso konstantos G nepastovumą C [4]. Diracas [2] vienas pirmųjų suformulavo gravitacinės konstantos pokytį. Jau 1937 m. Diracas, naudodamasis numerologija, pasiūlė gravitacinę Kavendiso konstantą G C buvo skirtingas laike. Diracas atkreipė dėmesį, kad santykis tarp visatos amžiaus ir atominio laiko vieneto (e 2 / mc 3) yra toks pat kaip santykis tarp elektrinės jėgos tarp protono ir elektrono ir gravitacinės jėgos tarp šių dalelių. Kadangi pirmasis santykis yra visatos amžiaus funkcija, G C nuolat keičiasi. Diracas pasirinko lygtį:

(1)
Kur H o yra Hablo parametras ir G C Kavendišo gravitacijos konstanta [2].
Buvo pasiūlyta daugybė kitų modelių su besikeičiančiu G. Pavyzdžiui, Dicke-Brans-Jordan teorijoje [4] daroma prielaida, kad gravitacijos konstanta priklauso nuo to, kur ir kada atliekamas eksperimentas (taip pat nuo masės ir gravitacinio šaltinio spindulio). Buvo tiriami kiti (Kavendiso konstantos pokyčio) modeliai [14]. Ni gravitacijos teorija [15] ir kitos dviejų tenzorių ar vektorių įtempimo teorijos [16] pirmenybę teikė „universalus poilsio rėmas"ir suteikti greičio priklausomybę nuo gravitacijos konstantos.
Dar visai neseniai [17] G variacija buvo naudojama kosmologijoje ir dalelių fizikoje konstantoms susieti su dešimties matmenų erdvės laiku. Wang [17] naudoja lygtį (d G / G) @ -10 -11 per metus. Skaitytojas turėtų suvokti, koks didelis šis 10–11 per metus pokytis, palyginti su reikalaujamu 10–61 kritiškumu, matomu IV-B poskirsnyje.

B. Energijos taupymas
Gali būti neįmanoma vadovautis logika, kuri įkvėpė Diracą apie beveik matematinį sutapimą, susijusį su G kitimu, tačiau ši penkis dešimtmečius naudojama hipotezė parodo dar vieną rimtą sunkumą. Kai keičiasi G, keičiasi sistemos energija. Vadinasi, Cavendish'o konstantos G pokytis prieštarauja pagrindiniam fizikos dėsniui: "Masinės energijos taupymo principas". Hawkingas teigia: [3]"Bendra visatos energija lygi nuliui"Jis negali likti nulis, jei G keičiasi laikui bėgant.
Kavendiso konstantos G pokytis (čia manoma) neturi nieko bendro su gravitacinės jėgos pasikeitimu, kai generuojama spinduliuotė (ir dingsta atitinkamas masės kiekis). Žinoma, radiacijos slėgis neleidžia žlugti visatos dalims ir prisideda prie gravitacinės traukos sumažėjimo.
Prisiminkime, kad masės transformacija į radiaciją nekeičia visos sistemos energijos, kai atsižvelgiama į viską ir kai manoma, kad bet kurioje artimoje sistemoje yra energijos taupymas.

C. Antrasis didelis sprogimas?
Vadovaudamasis Didžiojo sprogimo hipotezės iškeltomis problemomis, Hawkingas bando paaiškinti infliacinę visatą naudodamas antrojo Didžiojo sprogimo atitikmenį. Jis paaiškina [3], kad visatos masės energija pirmojo Didžiojo sprogimo metu yra lygi nuliui. Tada jis rašo: "Du kartus nulis taip pat yra nulis"Tada jis teigia [3]"Taigi Visata gali padvigubinti teigiamos materijos energijos kiekį ir neigiamą gravitacinę energiją. .". Tai prilygsta antram Didžiajam sprogimui. Tokiu būdu paaiškinama visatos infliacinė plėtra [3].
Kokia antrojo Didžiojo sprogimo tikimybė toje pačioje vietoje per tokį trumpą laiko tarpą (nedidelę sekundės dalį)? Kiek didelių sprogimų turėtume tikėtis?

VI. Gravitacinio lauko charakteristikos
A. Galutinis gravitacinių jėgų diapazonas
IV skyriuje matėme, kad kosmologinės konstantos atitikmuo yra toks pat būtinas ir Didžiojo sprogimo modelio atveju, kaip ir statinės Einšteino visatos atveju. Tai reiškia, kad visi modeliai reikalauja dideliais atstumais, kad gravitacinio lauko stipris sumažėtų greičiau nei 1 / r 2 funkcija, numatoma Niutono dėsniu. Kitaip tariant, gravitacinis laukas su begaliniu ir begaliniu diapazonu nėra priimtinas?
Iš esmės nereikia naudoti kosmologinės konstantos, neutralizuojančios gravitacines jėgas dideliais atstumais. Vienas rodo, kad stiprios ir silpnos branduolinės jėgos turi ribotą diapazoną. Mes nesakome, kad yra dar viena dideliu atstumu jėga, neutralizuojanti branduolines jėgas. Galime naudoti tą pačią terminologiją, tačiau, žinoma, laukui reikia pateikti tinkamą aprašymą.
Galutinės gravitacinės sąveikos diapazono svarba yra ta, kad ji nesukelia begalinio potencialo begalinėje visatoje. Prieš aprašydami testą gravitacinių jėgų sąveikos diapazonui nustatyti, turime paaiškinti tikslią ieškomo reiškinio prasmę.

B. Ribinio diapazono apibrėžimas
Sakydami, kad gravitacinis laukas turi baigtinį diapazoną, turime omenyje, kad šis gravitacijos laukas kosmologiniais atstumais mažėja greičiau nei 1 / r 2 funkcija ir nesukuria jokio pastebimo efekto už šio diapazono ribų. Čia nenurodome, ar greitą gravitacijos lauko mažėjimą dideliais atstumais lemia:
a) Paties gravitacinio lauko savybė (pavyzdžiui, kreivumas)
b) Erdvės, palaikančios gravitacijos lauką, savybė
c) materija, kuri gali sudrėkinti gravitacijos lauką kosmose
d) kai kurių medžiagų, kurios sukuria gravitacijos lauką, išnykimas (sunaikinimas) (pavyzdžiui, dėl medžiagos virsmo radiacija, kuri išvengė pradinės vietos)
e) galimybė, kad gravitono masė nėra nulinė arba
f) bet kokia kita priežastis.

VII. „Gravitacinių jėgų diapazono“ įvertinimas
Kadangi mes minėjome, kad gravitacinė jėga turi veiksmingą ribotą sąveikos diapazoną, įvertinkime tą diapazoną. Paprastai sutariama, kad šis diapazonas yra nepaprastai ilgesnis nei silpnų ir stiprių branduolinių jėgų galutinis diapazonas. Kadangi visos Saulės sistemos planetos laikosi (beveik puikiai) atvirkštinio kvadratinio gravitacijos dėsnio, 1 / r 2 dėsnis yra pagrįstas Saulės sistemoje.
Kitas svarstomas diapazonas yra galaktikų diapazonas. Iki maždaug 50 000 šviesmečių atstumu galaktikos sukimasis atsiranda aplink centrą. Gerai žinoma, kad galaktikos sukimasis neatitinka Keplerio dėsnių. Pateiktos hipotezės, skirtos paaiškinti žvaigždžių judėjimą aplink galaktikų branduolį. Pavyzdžiui, vieni siūlo tamsiosios materijos hipotezę, o kiti naudoja gravitacinės jėgos pokytį (Milgrom [18] - [20]).
Galima daryti išvadą, kad galaktikų spindulio eilės intervale (apie 50 000 šviesmečių) tikrai egzistuoja bent kokia gravitacinė sąveika, tačiau kai kurie gali teigti, kad gravitacija gali elgtis ne taip griežtai kaip Niutono dėsnis.
Didžiausios stebimos visatos struktūros, rodančios centrinę gravitacinę sąveiką, yra galaktikų sankaupos. Galima įvertinti, kad apytikslis didžiausias gravitacinės sąveikos diapazonas yra apie 10–20 milijonų šviesmečių [21]. Šis diapazonas atrodo didelis, tačiau jis yra maždaug (1/1000) visatos dydžio (apskaičiuotas darant prielaidą „Didžiojo sprogimo“ modelį).
Už šios ribos yra Didžioji siena, kurią M. J. Geller ir J. P. Huchra [13] atrado 1988 m. Jos pavadinimas rodo, kad ji gali neturėti sferinės geometrijos, jos modelis tęsiasi per 700 milijonų šviesmečių. Panašu, kad tai nėra siejama su centrine traukos jėga.
Dar didesniu mastu P. J. E. akmenukai nupiešė beveik milijono galaktikų vietas. Siužete parodytos galaktikų grupių linijos arba siūlai, formuojantys supergrupius. Charlesas Bennettas [22] sukūrė panašų milijono galaktikų planą "Užsibarstė po dalį kosmoso. "Tos galaktikų gijos yra susipynusios kompleksiškai, kad susidarytų modelis, kurį astrofizikai pavadino kosminiu gobelenu. Akivaizdu, kad šis gobelenas neatskleidžia centrinės gravitacinės traukos egzistavimo. Galaktikų pasiskirstymas iš tikrųjų atrodo panašus ko galima tikėtis dėl sudėtingų molekulių sudarančių atomų pasiskirstymo.Galaktikų linijos yra panašios į tam tikrų molekulių atomų grandines.Šiuose siužetuose beveik galima pamatyti žiedus (supergrupių) kaip molekulėje benzolą.
Reikia daryti išvadą, kad astrofiziniai duomenys nustoja rodyti gravitacinės traukos poveikį esant didesniems nei 10 ar 20 milijonų šviesmečių atstumams.
Taip pat galima pastebėti, kad visata yra daug senesnė, nei numatyta Didžiojo sprogimo teorijoje. Štai keli pavyzdžiai. Tam tikrų supergrupių atveju Tully ir Fisheris teigia [13]. "Jie buvo tiesiog per dideli, kad susiformuotų per dvidešimt milijardų metų nuo Didžiojo sprogimo ". Paulas Steinhardtas, [1] Pensilvanijos universiteto kosmologas, aiškina: "Visatos istorijoje nebuvo pakankamai laiko, kad gravitacija sujungtų šias struktūras “. Manoma, kad Didžiosios sienos formavimas užtruko apie 150 milijardų metų [13]. Šie pastebėjimai patvirtina mintį, kad visata yra daug senesnė nei 15 milijardų metų. Powellas [24] neseniai padarė išvadą: "Rutuliniai klasteriai, tokie kaip M13, atrodo senesni už naujausią visatos amžiaus įvertinimąJohnas Gribbinas [25], tyrinėdamas savo referato pavadinimu kvazarų spektrą: "Astronomai padvigubina Visatos amžių “.

VIII. Ginčai dėl begalybės.
Jėgos, kurių sąveika yra ribota, fizikoje nėra naujiena. Nereikalingas argumentas reikalauti, kad jėga turėtų begalinį diapazoną, jei ta jėga egzistuoja tik iki 16 milijardų metų (pasak Didžiojo sprogimo). Astrofizikams sunku priimti, kad visata yra „begalinio“ dydžio, tuo pat metu jie lengvai sutinka, kad gravitacinių jėgų sąveikos diapazonas yra begalinis. Net jei kosmologai mano, kad gravitacinių jėgų diapazonas yra begalinis, ši hipotezė taikoma ribotoje visatoje, kai naudojamas Didžiojo sprogimo modelis.

IX. Siūlomas modelis
Didžiojo sprogimo teorija naudoja tam tikrus pastebėjimus savo egzistavimui pagrįsti. Tačiau neribota ir nesenstanti visata geriau paaiškina astrofizinius stebėjimus. Čia žodis „amžinas“ yra apibrėžtas Websterio žodyne [26]: "Galioja arba egzistuoja visada nepakeista ". W. D. MacMillano aprašyta visata [27] labiau atitinka dabartinius stebėjimus nei „Didžiojo sprogimo“ modelis. Pasak MacMillano, nebūtina, kad "visata kaip visuma kada nors buvo ar kada nors bus iš esmės kitokia nei yra šiandien “ [28]. MacMillanas tikėjo, kad žvaigždžių skleidžiama spinduliuotė gali būti paversta materija. Šis puikus modelis taip pat tenkina „Tobulas kosmologinis principas". Šis aprašymas buvo parašytas gerokai prieš pirmąjį Diraco porų gamybos teorijos pareiškimą. MacMillano teorija buvo atmesta, nes tada nebuvo įrodymų, kad gama spinduliai gali būti paversti materija. Tačiau po dviejų dešimtmečių Bondi, Gold ir Hoyle sukūrė beveik panašų modelį "Nuolatinės būsenos teorija"[29], kai materija visatoje nėra formuojama iš gama spindulių, o formuojama iš" nieko "(be abejo, be fizinių įrodymų). Galiausiai, mūsų neribotos erdvės pasirinkimas nėra svetimas filosofiniam sunku suvokti kosmoso pabaigą. Kitas argumentas pateiktas X poskirsnyje.

X. Didžiojo sprogimo modelio trūkumai
Moksliškai galima parodyti, kad geriausi „Big Bang“ modelį palaikantys įrodymai yra nepagrįsti. Šiuos įrodymus galima lengvai interpretuoti kito modelio naudai. Aptarkime šiuos argumentus: a) kosmologinis raudonasis poslinkis ir Doplerio efektas: b) 3K foninė spinduliuotė c) kritinis visatos tankis ir d) Olberso paradoksas. Kiti argumentai buvo aptarti pirmiau IV-c poskirsnyje
a) Kosmologinį raudoną poslinkį galima logiškai paaiškinti kitokiu mechanizmu nei Doplerio efektas. Yra dar vienas natūralus mechanizmas, galintis sukelti ne Doplerio raudoną poslinkį [30]. Jis pagrįstas neelastingu fotonų susidūrimu su atomais ar molekulėmis erdvėje. Šis ne Doplerio raudonas poslinkis sėkmingai paaiškino raudoną poslinkį saulėje [31], [32] ir daugelyje kitų stebėjimų [33] - [36]. Panašaus efekto tikimasi ir visur kitur visatoje.
b) 3 K spinduliuotės kilmę logiškiau paaiškina [34] - [36] Plancko spinduliuotė, kurią neribotoje visatoje skleidžia šaltoji medžiaga. Kadangi visata (ir joje esanti plazma) yra 3K, todėl ta medžiaga skleidžia juodųjų kūnų spinduliuotę. Plazmos storio trūkumo problema neegzistuoja, nes visata yra neribota. Šis aiškinimas yra suderinamas su pastebėtu 3K spinduliuotės dideliu homogeniškumu, kai nehomogeniškumas yra mažesnis nei 1/25000 [22].
c) Kritinio tankio problema r materijos visatoje buvo minėta aukščiau aptariant tamsiąją materiją. Mūsų neribotai nesenstančiai visatai nereikia tokios kritinės vertės.
d) Olbers paradoksą galima paaiškinti be Didžiojo sprogimo. Tiesą sakant, Olberso paradoksas neegzistuoja [36], nes dangus yra tolygiai šviesus, kai žiūrima į teisingą bangos ilgį (1 mm), kurį sukuria jo 3K temperatūra. Visą Plancko juodojo kūno spektro amplitudę, gautą iš kosmoso, sukelia visatos spinduliuotė, sklindanti 3K, ir įrodo, kad visatos gylis yra bent keli trilijonai šviesos metų.

XI. Skaidri materija Visatoje.
Pasirinkus neribotą nesenstančią visatą, pastebėtą raudoną poslinkį reikia paaiškinti kitokiu nei Doplerio poslinkiu. Matyta, kad iš neelastingo fotonų perdavimo erdvėje [30], [35] visada gaunamas raudonas poslinkis, panašus į Doplerio efektą.
Buvo diskutuojama apie visatoje neaptinkamas dujas (arba tamsiąją medžiagą). Šaltą atominį vandenilį lengva pastebėti visatoje, nes jis turi perėjimą radijo diapazone dėl sąsajos tarp elektrono sukimosi ir protono sukimosi (susidaro atominis vandenilis). Perėjimas tarp šių konfigūracijų spinduliuoja 21 cm spinduliu ir yra lengvai aptinkamas radijo diapazone. Tačiau yra rimtų netiesioginių stebėjimų (galaktikose ar pas Didįjį pritraukėją), kurie rodo, kad visatoje vis dar yra daug didesnis materijos kiekis. Ta neaptikta materija vadinama tamsiąja materija. Davidas Lindley [5] tamsiąją medžiagą apibrėžia taip "„Tamsioji materija“ yra nematoma medžiaga, kurią turi rodyti dinaminiai galaktikų ir galaktikų grupių tyrimai, tačiau kurių nematyti “.
H atžvilgiu 2 ir dėl ypatingo jo skaidrumo yra žinoma, kad gausiausias visatos atomas yra vandenilis. Atominis vandenilis yra chemiškai aktyvus, daug daugiau nei molekulinis vandenilis. Pavyzdžiui, du susidūrę vandenilio atomai (H) gali jungtis iš molekulinio vandenilio (H + H 2 + h n). Šis H susidarymo mechanizmas 2 labai tikėtina susidūrus trims kūnams. Tačiau dėl stiprios H atomų jungiamosios energijos 2 o dėl žemos tarpžvaigždinių dujų temperatūros (3K) du susiduria H 2 dalelės esant 3 K temperatūrai neturi pakankamai energijos ir neatsiskirs atgal į atominius vandenilio atomus. Tai iliustruoja, kaip molekulinis vandenilis H 2 yra daug stabilesnis nei H. Žinoma, kai šios dalelės (H ir H 2 ) yra bombarduojami fotonais, jie gali reaguoti į jonizaciją, sužadinimą ir sukeltą disociaciją. Galimi ir kiti mechanizmai, ypač „Compton“ efektas, kurį minėjo Kierein [37].
Consequently, since the universe has an average temperature of 3K, for the reason given above and during the unlimited age of the universe, one expects that, at equilibrium, much hydrogen must have passed from the atomic form, into the form of molecular hydrogen H 2 .
Spectroscopy shows that molecular hydrogen is one of the most transparent gases in the universe. It has no dipole transition in the radio range, in the infrared, in the visible, and even in the UV, up to the far UV at 110.8 nm [2] . Even rotation and vibration states of the ground state cannot be observed because they are all forbidden dipole transitions. The second and third UV lines of H 2 are located at 109.2 and 107.7 nm. These three lines correspond to transitions B 1 S u -X 1 S u in states (0,0), (1,0) and (2,0). Thanks to the transparence of H 2 one is able to view the universe at very large distances. However, H 2 cannot be detected by spectroscopic means. The only observable radiation from H 2 at 3K is the wide Planck spectrum at its own temperature (already observed but erroneously interpreted as a background cosmic radiation).
There are many misleading statements about the detection of hydrogen in the universe. Without making the distinction between the atoms and the molecules, it is stated [38] that: "masses of hydrogen are easily detectible out to considerable distances in the universe". This is awful error, since the molecular form of hydrogen (H 2 ) is possibly the most transparent gas in the universe.
Furthermore one cannot argue that H 2 does not exist in space because it would be dissociated by UV radiation. If there were actually a large intensity of far-UV radiation in the universe, neutral atomic hydrogen would ionize. This is not the case, since the 21 cm radiation is well observed and therefore proves that H is not generally ionized. Consequently, in those circumstances, we expect that the far-UV radiation in space, which does not have enough intensity to ionize most of the atomic hydrogen, will also not have enough intensity to react and dissociate most of H 2 . It is well known that it takes more energy to ionize molecular hydrogen than atomic hydrogen.
We have seen that molecular hydrogen in space is responsible for another interaction: Collisions of photons on hydrogen are always slightly inelastic [30] , [35] in transmission and lead to a non-Doppler red shift. It has been measured that more than one atom/cm 3 of atomic hydrogen has been measured between stars inside our galaxy. Due to the transparency of H 2 , there might be, on the average, the equivalent of 0.01 mol/cm 3 of the much more abundent H 2 in the universe, which would account for the observed cosmological red shift in the universe [30] .

XII. Distance of Quasars
A. Dependence of Red Shift on Source Temperature
It has been calculated [30] , [35 ] that photons have a very slightly inelastic interaction when transmitted through the gases of space, which gives them a redshift compatible with the observed redshift in the cosmos. This is done using electromagnetic theory and quantum mechanics without the need of any new "ad hoc" physical hypotheses. This red shift generally appears indistinguishable from the Doppler shift. The energy lost is transformed into very low frequency radio waves. It has been seen that this mechanism [30] , [35] leads to red shifts which explain the red shift on the Solar limb [31] , the apparent velocity of recession of some early type stars (K-Term) [33] - [35] , the different average shift of binary stars, and others red shifts [33] - [35] of astrophysical interest. This mechanism uses the well known Larmor equation:

(2)
to calculate the energy loss W, during the interaction of light with particles like hydrogen. In this equation, a = D v/ Dt is the acceleration, e is the electron charge, D v is the change of velocity due to momentum transfer, Dt is the time during which the electron is interacting (the coherence time of the interacting light), e o is the permittivity of vacuum, and c is the velocity of light in vacuum.
It is clear that this mechanism depends on the coherence time of the emitted radiation. It is also known that the length of coherence of radiation in the case of blackbody radiation is a function of temperature T of the emitter. The relative energy loss R per interaction is:
(3)
One calculates [30] , [35] , that
(4)
where M=e 2 h/(3 pe o c 5 m e 2 C 4 ), h is the Planck constant. Thus, M=2.73 10 -21 K -2
From this mechanism, it has been calculated that an average density of 0.01 atom/cm 3 is sufficient to produce a red shift equal to the Hubble parameter. In other words, it is no longer necessary to assume an expansion of the universe, because there is enough gas in the universe to produce the same red shift. The calculations have been made using a typical effective temperature T of 50 000 K, compatible with the temperature of very bright stars in galaxies [30] , [32] .

B. Redshift of Quasars
The case of a light source having a much higher equivalent temperature as in quasars has not been previously considered. It is observed that quasars emit a spectrum with an extraordinary wide spectral band. The continuum of radiation extends up to the far UV and even into the soft X-ray range. It is reported [39] that there is: "a blue bump peaks somewhere in the extreme ultra violet and probably into the soft X-ray around 40 Angstrom".
Synchrotron radiation is believed to be the source of such a spectrum. The length of coherence of the radiation is much smaller that the length of coherence of the Planck spectrum of an ordinary hot star (since the bandwidth is larger). This is easily understood considering the physical meaning of the Fourier transform. One finds that the equivalent temperature of the quasar is then a few million degrees. Let us consider an efficient temperature of about 2 million degrees for a typical quasar.
Theory [30] , [32] shows that due to the short length of coherence, quasars must naturally show a much larger redshift than other stars located at the same distance (i.e. light going through an equal thickness of gas). Equation (4) shows that the red shift produced by hydrogen is proportional to the square of the temperature. From (4), the relative red shift (per interaction) of the two objects is:

(5)
Where R is the relative energy loss of photons and the subscripts Q and S refer to a quasar and a star respectively.
One finds that the relative red shift (with respect to the star temperature of 50 000K) is equal to:
(6)

C. Comparison with Observations
Quasars have then, a redshift about 1600 times larger than a typical star whose light intersects the same column density of gas. That quasar would then be 1600 times closer than expected from their red shift (when one has used the Doppler instead of the Hubble interpretation). This result is of interest because the standard model shows several difficulties related to quasars:
a) The unacceptable red shift-distance relationship,
b) their unphysical brightness, and
c) the abnormal red shift of quasars that are physically associated with closer galaxies as reported by Arp [12] .
A) Narlikar shows that when the red shift of galaxies is plotted against their faintness, a straight line is obtained [40] . However, the corresponding plot for quasars plotted against their faintness produces a random scatter of points [40] . It is surprising that quasars located at larger distances do not appear less bright, unless the redshift of quasars is not due to their great distance. The model calculated here shows that the red shifts of quasars do not primarily depend on the distance, but depend on their equivalent temperature. This explains why the red shift-distance relationship is seriously defective in quasars.
B) The belief that gamma-ray quasars can be as bright as 100 trillion suns [41] is more than astonishing. In July 1991, the discovery in Virgo of a Quasar (3C279) emitting 10 million times more energy than the entire Milky Way was announced [42] . More recently, HS1946+7658 in Drago was reported to emit "more energy that 1.5 quadrillion suns" [43] . However, from the above calculations, the same quasar can be at least about 1000 times closer. Therefore its absolute brightness should be at least one million times less. This solves the problem of the unacceptable brightness of quasars and brings their absolute brightness to about the same magnitude as normal galaxies.
C) The large red shifts of quasars, interpreted as a Doppler phenomenon, are called into question when they are found to be associated with galaxies. Many years ago, Burbidge [44] suggested non-cosmological redshifts of quasars. Many of those associations have been reported by Arp [12] , [37] , suggesting that quasars are much closer. One prominent example is the case of Stephan's quintet. This close association of galaxies shows that NGC 7331 and other high red shifted members are linked [12 ] to the low red shifted NGC 7320. Also, in the chain of galaxies VV172, one of them has an excess redshift of 21 000 km/s. Numerous other examples have been observed [ 12] .
A systematic study should be done. If the distance of quasars is corrected due to their high effective temperature, one should be able to verify that the red shift-distance relationship of quasars fits the expected linear function (as in the case of galaxies) as expected by Narlikar [40] .

XIII. Išvada
New observations are compatible with the unlimited-ageless universe model. It is unnecessary and unrealistic to invent a new principle after each new discovery. For example, in defending the Big Bang cosmology, Davis states: "In some of the newer (Big Bang) theories, we are inventing a new physical principle for every new observational fact" [1] .
We do not agree, as stated [3] , that: "a scientific theory is just a mathematical model we make to describe our observations: is exist only in our minds".

Acknowledgment
The author wished to thank Dr. Y. Varshni and Dr. L. Marmet for reading and commenting on this manuscript.

Literatūra
[1] F. Flam, "In Search of a New Cosmic Blueprint". Science, Vol. 254, pp. 1106-1108. 1991 m.
[2] K. R. Lang, "Astrophysical Formulae", New York: Springer-Verlag, p. 582, 580, 156. 1980.
[3] S. W. Hawking, "A brief History of Time", Bantam Books, p. 151, 127, 128, 129. 1988.
[4] C. W. Misner, K. H. Thorne, and J. A. Wheeler, "Gravitation", San Francisco: W. H. Freeman p. 758, 1121, 598. 1973.
[5] D. Lindley, "Cold Dark Matter Makes an Exit" Nature, Vol. 349, p. 14. 1991.
[6] A. Linde, "Particle Physics and Inflationary Cosmology", Phys. Today, Vol. 40, pp. 61-68, Sept. 1987.
[7] S. L. Lilly, "Discovery of a Radio Galaxy at a Redshift of 3.395", Astrophys. J. Vol. 161, p. 333, Oct. 1988.
[8] S. L. Lilly, "News Notes" Sky and Telescope, Vol. 76, No: 2, p. 124, Aug. 1988.
[9] M. Geller, Boston Globe, Nov. 17, 1989.
[10] P. Steinhardt, cited by F. Flam, "In Search of a New Cosmic Blueprint", Science, Vol. 254, pp. 110601108, 22 Nov. 1991.
[11] "News Notes" Sky and Telescope Vol. 82, No: 6, p. 586, Dec. 1991.
[12] H. Arp, "Quasars, Red Shifts, and Controversies" Interstellar Media, Berkeley CA,. pp. 198, 1987.
[13] E. Lerner "The Big Bang Never Happened" New York, Random House, p. 466, 1991.
[14] C. Brans and R. H. Dicke, "Mach's Principle and a Relativistic Theory of Gravitation" Phys. Rev. Vol. 124, pp. 925, 935. 1961.
[15] W. T. Ni., "Theoretical Framework for testing Relativistic Gravity IV: A Compendium of Metric Theories and their post-Newtonian limits". Astrofijos. J. Vol. 176, pp. 769-796, 1972.
[16] C. M. Will, "Relativistic Gravity in the Solar System, II: Anisotropy in the Newtonian Gravitational Constant", Astrophys. J. Vol. 169, pp. 141-156, 1971 Also K. Nordvedt, Jr. and C. W. Will, "Conservation laws and Preferred Frames of Gravity", Astrophys. J. Vol. 177, pp. 775-792, 1972.
[17] J. Wang, "Astrophysical Constraints on the Gravitational Constant" Astrophysics and Space Science, Vol. 184, pp. 31-36, 1991.
[18] M. Milgrom, "A Modification of the Newtonian Dynamics as a Possible Alternative to the Hidden Mass Hypothesis", Astrophys. J. Vol. 270, pp. 365-370, 1983.
[19] M. Milgrom, "A Modification of the Newtonian Dynamics: Implication for Galaxies" Astrophys. J. Vol. 270, pp. 371-383, 1983.
[20] M. Milgrom, "A Modification of the Newtonian Dynamics: Implication for Galaxy Systems" Astrophys. J. Vol. 270, pp. 384-389, 1983.
[21] C. W. Allen, Astrophysical Quantities, University of London: Atlone Press, pp. 310, 1973.
[22] C. Bennett, "Mapping the Cold Glow of the Big Bang", New Scientists, Vol. 130, pp. 35-39, Aug. 10, 1991.
[23] R. Jayawardhana, "Confirmation at Last for a Completely Smooth Universe", New Scientist, Vol. 131, No: 1788, p. 24, Sept. 28, 1991.
[24] C. S. Powell, "Born Yesterday" Scientific American, Vol. 266, No: 5, pp. 28-30, May 1992.
[25] J. Grabbin, "Astronomer's Double Age of the Universe" New Scientists, Vol. 133, No: 1802, Jan. 4, 1992.
[26] "Webster Electronic Thesaurus" Merriam-Webster Inc. and Proximity Technology, 1987.
[27] W. D. MacMillan, "Some Mathematical Aspects of Cosmology", Science, Vol. 62, pp. 63-72, 1925.
[28] W. D. MacMillan, Astrophys. J. Vol. 48, p. 35. 1918.
[29] R. Schlegel, Steady State in Chicago, Vol. 26, No: 9 pp. 601-604, 1958.
[30] P. Marmet, "A New Non-Doppler Redshift" Physics Essays, Vol. 1 pp. 24-32, 1988.
[31] P. Marmet, "Red Shift of Spectral Lines in the Sun's Chromosphere", IEEE Trans, Plasma Sci., Vol. 17, No: 2, pp. 238-244, April 1989
[32] P. Marmet, "A New Non-Doppler Redshift", Physics Department, Universit Laval, Qu bec, Canada, pp. 64, 1981.
[33] P. Marmet, "Non-Doppler Redshift of some Galactic Objects", IEEE Trans. Plasma Sci. T. 18. No: 1, pp. 56-60, 1009.
[34] P. Marmet, "The Big Bang Cosmology Meets an Astronomical Death" 21st Century, Science and Technology, Vol. 3, No: 2, pp. 52-59, 1990.
[35] P. Marmet, "The Deceptive Illusion of the Big Bang Cosmology", Physics in Canada, (Canadian Association of Physicists), Vol. 46, No: 5, pp. 97-101, 1991.
[36] P. Marmet, "The 3K Microwave Background and Olbers's Paradox" Sci. Lett., Vol. 240, p. 705, May 6, 1988.
[37] J. Kierein, "Implication of the Compton Effect Interpretation of the Red Shift", IEEE Trans. Plasma Sci. T. 18, No: 1, pp. 61-63, 1990.
[38] H. Arp. "Exploding the Big Bang Hypothesis", Physics Today, pp. 85-86, July 1991.
[39] B. J. Wilkes, "The Emerging Picture of Quasars" Astronomy, Vol. 19, pp. 35-41, 1991.
[40] J. Narlikar, "What if the Big Bang Didn't Happen? New Scientist, pp. 48-51, Mar. 2 1991.
[41] F. Flam, "Quasars: Ablaze with Gamma Rays". Science, Vol. 256, pp. 311, 1992.
[42] Astronomy Express, "Gamma Ray Beacon" Sky and Telescope, Vol. 82, P. 350, Oct. 1991.
[43] Astronomy Express, "Most Luminous Objects" Sky and Telescope, Vol. 823, No: 5, p. 492, 1992.
[44[ E. M. Burbidge and G. R. Burbidge, "Redshift of Quasi-stellar Objects and Related Extragalactic Systems", Nature, Vol. 222. p. 735, 1969.

This is an updated version of:
IEEE Transactions on Plasma Science,
T. 20. No: 6, pp. 958-964, 1992


Astronomy's obsessive search for the two numbers the Hubble Constant and the age of the universe is based upon an unwarranted assumption, i.e., redshift equals distance.

Alan Sandage, talking about Hubble/Humason's 1931 paper that first suggested there is a connection between redshift and distance of galaxies, said:

"Judged by its subsequent influence, the paper by Hubble and Humason (1931) was one of the great, prescient early papers in observational cosmology. It outlined the central research trends that continued well beyond the middle third of the twentieth century. From 1929 until the discovery of the of the Alpher-Herman microwave background in 1965 this was the field of "practical cosmology" which was once described as "simply the search for two numbers" in contrast to the wondrous new theoretical cosmology of today that combines high-energy particle physics with theories of the very hot early universe."

The highway to modern cosmology began in the mid-1920's, also as a result of Hubble's work. Other astronomers were still arguing the 150-year-old debate, "Is the Milky Way the only galaxy?" (Most said "yes" the universe isn't big enough for more than one galaxy.) But Hubble was taking photos of the nearby galaxies M31 and M33, cataloging their stars and trying to determine how far away they are. The three papers he published in 1925, 1926, and 1929 proved to astronomers for the first time that there is a universe beyond the Milky Way. If this was the beginning of the highway of cosmology, then Hubble's redshift/distance article was the first major fork in the road. Everyone took the same turn, the turn that led to the big bang and to tired light. This was the hypothesis that determined the course of 20th century cosmology.

The "two numbers" that cosmology chased for so long were the Hubble Constant (how fast the universe is expanding) and the age of the universe (when it began.) This search was the "Key Project" for which the Hubble Space Telescope was built. These numbers provide the only tool we have for determining the distance of most galaxies, and they provide the only justification we have for believing that the universe is expanding and that it began with a bang. The "wondrous new technical cosmology of today" Sandage refers to (above) consists of inventing new concepts to explain why observations don't match predictions based on the long-sought "two numbers."

What lies down the second fork of the cosmological highway? In the late 1960's, Halton Arp discovered evidence that the redshift/distance connection is a dead end. It doesn't work. You can't determine a galaxy's distance by its redshift because Arp has documented hundreds of cases where galaxies of different redshifts are grouped together at the same distance.

Arp was one of Hubble's students, and, like Hubble, based his research on careful observations more than on theoretical considerations. But astronomers were committed to chasing two numbers, so they ignored Arp's evidence, and in the mid-1980's they found a way to deny him both telescope time and publication in the astronomical journals.

Today a few professional astronomers and a large number of amateurs are interested in following the second fork of the cosmological highway. It's not an easy path, but for some the threat of no promotion or even loss of position is less important than the goal of astronomical discovery. And amateurs have the advantage of no position to lose. Will the second fork of the highway be more fruitful? Will there be third and fourth and fifth forks as well? It will be interesting to look back a century from now on how history judges our first attempts to understand the universe beyond our home galaxy.


Title: The high-redshift gamma-ray burst GRB 140515A

High-redshift gamma-ray bursts (GRBs) offer several advantages when studying the distant Universe, providing unique information about the structure and properties of the galaxies in which they exploded. Spectroscopic identification with large ground-based telescopes has improved our knowledge of this kind of distant events. We present the multi-wavelength analysis of the high-zSwift GRB GRB 140515A (z = 6.327). The best estimate of the neutral hydrogen fraction of the intergalactic medium towards the burst is xHI ≤ 0.002. The spectral absorption lines detected for this event are the weakest lines ever observed in GRB afterglows, suggesting that GRB 140515A exploded in a very low-density environment. Its circum-burst medium is characterised by an average extinction (AV

0.1) that seems to be typical of z ≥ 6 events. The observed multi-band light curves are explained either with a very hard injected spectrum (p = 1.7) or with a multi-component emission (p = 2.1). In the second case a long-lasting central engine activity is needed in order to explain the late time X-ray emission. Furthermore, the possible origin of GRB 140515A in a Pop III (or in a Pop II star with a local environment enriched by Pop III) massive star is unlikely.

  1. INAF-Osservatorio Astronomico Brera, Merate (Italy)
  2. Instituto de Astrofisica de Andalucia (IAA-CSIC), Granada (Spain) Univ. del Pais Vasco (UPV/EHU), Bilbao (Spain) Basque Foundation for Science, Bilbao (Spain)
  3. INAF-Osservatorio Astronomico Brera, Merate (Italy) Univ. degli Studi dell'Insubria, Como (Italy)
  4. The Hebrew Univ. of Jerusalem, Jerusalem (Israel)
  5. Univ. of Ljubljana, Ljubljana (Slovenia)
  6. Instituto de Astrofisica de Andalucia (IAA-CSIC), Granada (Spain) Univ. of Copenhagen, Copenhagen (Denmark)
  7. Instituto de Astrofisica de Andalucia (IAA-CSIC), Granada (Spain)
  8. ASI - Science Data Center, Roma (Italy) INAF - Osservatorio Astronomico di Roma, Monte Porzio Catone (Italy)
  9. Stockholm Univ., Stockholm (Sweden)
  10. Fermi National Accelerator Lab. (FNAL), Batavia, IL (United States) Univ. of Chicago, Chicago, IL (United States)
  11. Univ. Paris Diderot, Paris (France)
  12. Univ. of Copenhagen, Copenhagen (Denmark)
  13. INAF - IASF Milano, Milano (Italy)
  14. INAF-Osservatorio Astronomico Brera, Merate (Italy) Univ. Paris Diderot, Meudon (France)
  15. Chinese Academy of Sciences (CAS), Beijing (China) Univ. of Copenhagen, Copenhagen (Denmark)

Citavimo formatai

0.1) that seems to be typical of z ≥ 6 events. The observed multi-band light curves are explained either with a very hard injected spectrum (p = 1.7) or with a multi-component emission (p = 2.1). In the second case a long-lasting central engine activity is needed in order to explain the late time X-ray emission. Furthermore, the possible origin of GRB 140515A in a Pop III (or in a Pop II star with a local environment enriched by Pop III) massive star is unlikely.>,
doi = <10.1051/0004-6361/201526660>,
žurnalas = ,
number = 9,
volume = 581,
vieta = ,
year = <2015>,
month = <9>
>


How does a redshift give evidence to the Big Bang Theory?

The red shift indicates that the universe is expanding outward at an ever increasing rate of expansion.

Paaiškinimas:

When Hubble determined that the vast majority of stars and galaxies had a red shift, he created a major shift in the world view or paradigm that dominated science. The universe before Hubble was thought to have eternally existed, a so called steady state universe.
After Hubble the presently observed universe could no longer be consider to be eternal.

A red shift in light indicates that the object is moving away from the observer. This is called the doppler shift. or effect. Stand by a railroad track and listen to the train whistle. As the train is moving toward you the sound is higher ( the waves are closer together) when the train passes the sound changes to a lower pitch ( the waves are further apart) blue light has waves that are closer together and red light has waves that are further apart.

The logic is that if the universe is observed to be moving apart it must have been closer together in the past. The big bang theory is that the universe is moving apart from a central point that once existed. In classical Big Bang theory this central point is proposed to have been a superdense ball of matter. The superdense ball was so dense that it was unstable and exploded. This explosion caused the universe that we presently observe.


Atsakymai ir atsakymai

The quasars were discovered in the 60s. They have very, very large redshifts, so they should be expected to be at the very boundary of the universe. Some scientists soon found that these objects populated the regions around large spiral galaxies. There were to properties of the quasers that were difficult for astronomers to understand using the expanding universe theory:

1. If you plot the appearent brightness against the redshift as one does for galaxies, one gets an unexpected scatter on the diagramme instead of the smooth curve. This seems to indicate that the quasars do not follow the hubble law. So they are not at their proposed redshift distances.

2. Quasars are very small compact objects, so if they are really at their extreme red**** distances, they've got to be the brightest and most energetic objects known to astronomers. It would take special mechanisms to explain them. However, we don't need that.

Paculiar galaxy NGC 7603 is one of the most striking examples of galaxy-quasar connections. One redshift is 8700km/s and one that is 17000km/s. How can they be connected? Some people said it's because it's actually not the same galaxy, it just appears to be that way. This proved to be wrong. The conclusion is therefore that redshift does not say anything about the distance.


Flat Earth ?

One has a line from the earth to this distant galaxy. The galaxy is part of the expansion of the universe and is expanding away at whatever rate something 5 billion light years away is expanding. The expansion is directly away from earth. The galaxy is also moving at ninety degrees from that expansion, for whatever reason, at 1/3 the speed of light. How would one add the transverse motion to the expansion motion, and calculate a red shift.

For additional fun, what if the gravitational field was 10 times higher at earth, than at the galaxy?

One has a line from the earth to this distant galaxy. The galaxy is part of the expansion of the universe and is expanding away at whatever rate something 5 billion light years away is expanding. The expansion is directly away from earth. The galaxy is also moving at ninety degrees from that expansion, for whatever reason, at 1/3 the speed of light. How would one add the transverse motion to the expansion motion, and calculate a red shift.

For additional fun, what if the gravitational field was 10 times higher at earth, than at the galaxy?

Calculate separately, multiply the results. So if cosmic expansion, relativistic doppler and gravitational red shift all individually doubled the wavelength between emitter and receiver, the combined red shift would amount to a factor of 2x2x2=8.


Red Shift Riddles

The following quotation concerning this phenomenon is from "Quantized Galaxy Redshifts" by William G. Tifft & W. John Cocke, University of Arizona, Sky & Telescope Magazine, Jan., 1987, pgs. 19-21. I thank Mark Stewart for this material:

As the turn of the next century approaches, we again find an established science in trouble trying to explain the behavior of the natural world. This time the problem is in cosmology, the study of the structure and "evolution" of the universe as revealed by its largest physical systems, galaxies and clusters of galaxies. A growing body of observations suggests that one of the most fundamental assumptions of cosmology is wrong.

Most galaxies' spectral lines are shifted toward the red, or longer wavelength, end of the spectrum. Edwin Hubble showed in 1929 that the more distant the galaxy, the larger this "redshift". Astronomers traditionally have interpreted the redshift as a Doppler shift induced as the galaxies recede from us within an expanding universe. For that reason, the redshift is usually expressed as a velocity in kilometers per second.

One of the first indications that there might be a problem with this picture came in the early 1970's. William G. Tifft, University of Arizona noticed a curious and unexpected relationship between a galaxy's morphological classification (Hubble type), brightness, and red shift. The galaxies in the Coma Cluster, for example, seemed to arrange themselves along sloping bands in a redshift vs. brightness diagram. Moreover, the spirals tended to have higher redshifts than elliptical galaxies. Clusters other than Coma exhibited the same strange relationships.

By far the most intriguing result of these initial studies was the suggestion that galaxy redshifts take on preferred or "quantized" values. First revealed in the Coma Cluster redshift v.s. brightness diagram, it appeared as if redshifts were in some way analogous to the energy levels within atoms.

These discoveries led to the suspicion that a galaxy's redshift may not be related to its Hubble velocity alone. If the redshift is entirely or partially non-Doppler (that is, not due to cosmic expansion), then it could be an intrinsic property of a galaxy, as basic a characteristic as its mass or luminosity. If so, might it truly be quantized?

Clearly, new and independent data were needed to carry this investigation further. The next step involved examining the rotation curves of individual spiral galaxies. Such curves indicate how the rotational velocity of the material in the galaxy's disk varies with distance from the center.

Several well-studied galaxies, including M51 and NGC 2903, exhibited two distinct redshifts. Velocity breaks, or discontinuities, occurred at the nuclei of these galaxies. Even more fascinating was the observation that the jump in redshift between the spiral arms always tended to be around 72 kilometers per second, no matter which galaxy was considered. Later studies indicated that velocity breaks could also occur at intervals that were 1/2, 1/3, or 1/6 of the original 72 km per second value.

At first glance it might seem that a 72 km per second discontinuity should have been obvious much earlier, but such was not the case. The accuracy of the data then available was insufficient to show the effect clearly. More importantly, there was no reason to expect such behavior, and therefore no reason to look for it. But once the concept was defined, the ground work was laid for further investigations.

The first papers in which this startling new evidence was presented were not warmly embraced by the astronomical community. Indeed, an article in the Astrophysical Journal carried a rare note from the editor pointing out that the referees "neither could find obvious errors with the analysis nor felt that they could enthusiastically endorse publication." Recognizing the far-reaching cosmological implications of the single-galaxy results, and undaunted by criticism from those still favoring the conventional view, the analysis was extended to pairs of galaxies.

Two galaxies physically associated with one another offer the ideal test for redshift quantization they represent the simplist possible system. According to conventional dynamics, the two objects are in orbital motion about each other. Therefore, any difference in redshift between the galaxies in a pair should merely reflect the difference in their orbital velocities along the same line of sight. If we observe many pairs covering a wide range of viewing angles and orbital geometries, the expected distribution of redshift differences should be a smooth curve. In other words, if redshift is solely a Doppler effect, then the differences between the measured values for members of pairs should show no jumps.

But this is not the situation at all. In various analyses the differences in redshift between pairs of galaxies tend to be quantized rather than continuously distributed. The redshift differences bunch up near multiples of 72 km per second. Initial tests of this result were carried out using available visible-light spectra, but these data were not sufficiently accurate to confirm the discovery with confidence. All that changed in 1980 when Steven Peterson, using telescopes at the National Radio Astronomy Observatory and Arecibo, published a radio survey of binary galaxies made in the 21-cm emission of neutral hydrogen.

Wavelength shifts can be pegged much more precisely for the 21cm line than for lines in the visible portion of the spectrum. Specifically, redshifts at 21 cm can be measured with an accuracy better than the 20 km per second required to detect clearly a 72 km per second periodicity.

Red shift differences between pairs group around 72, 144 and 216 km per second. Probability theory tells us that there are only a few chances in a thousand that such clumping is accidental. In 1982 an updated study of radio pairs and a review of close visible pairs demonstrated this same periodic pattern at similarly high significance levels.

Radio astronomers have examined groups of galaxies as well as pairs. There is no reason why the quantization should not apply to larger collections of galaxies, so redshift differentials within small groups were collected and analyzed. Again a strongly periodic pattern was confirmed.

The tests described so far have been limited to small physical systems each group or pair occupies only a tiny region of the sky. Such tests say nothing about the properties of redshifts over the entire sky. Experiments on a very large scale are certainly possible, but they are much more difficult to carry out.

One complication arises from having to measure galaxy redshifts from a moving platform. The motion of the solar system, assuming a doppler interpretation, adds a real component to every redshift. When objects lie close together in the sky, as with pairs and groups, this solar motion cancels out when one redshift is subtracted from another, but when galaxies from different regions of the sky are compared, such a simple adjustment can no longer be made. Nor can we apply the difference technique when more than a few galaxies are involved, there are simply too many combinations. Instead we must perform a statistical test using redshifts themselves.

As these first all-sky redshift studies began, there was no assurance that the quantization rules already discovered for pairs and groups would apply across the universe. After all, galaxies that were physically related were no longer being compared. Once again it was necessary to begin with the simplest available systems. A small sample of dwarf irregular galaxies spread around the sky was selected.

Dwarf irregular galaxies are low-mass systems that have a significant fraction of their mass tied up in neutral hydrogen gas. They have little organized internal or rotational motion and so present few complications in the interpretation of their redshifts. In these modest collections of stars we might expect any underlying quantum rules to be the least complex. Early 20th century physicists chose a similar approach when they began their studies of atomic structure they first looked at hydrogen, the simplest atom.

The analysis of dwarf irregulars was revised and improved when an extensive 21-cm redshift survey of dwarf galaxies was published by J. Richard Fisher and R. Brent Tully. Once the velocity of the solar system was accounted for, the irregulars in the Fisher-Tully Catalogue displayed an extraordinary clumping of redshifts. Instead of spreading smoothly over a range of values, the redshifts appeared to fall into discrete bins separated by intervals of 24 km per second, just 1/3 of the original 72 km per second interval. The Fisher-Tully redshifts are accurate to about 5 km per second. At this small level of uncertainty the likelihood that such clumping would randomly occur is just a few parts in 100,000.

Large-scale redshift quantization needed to be confirmed by analyzing redshifts of an entirely different class of objects. Galaxies in the Fisher-Tully catalogue that showed large amounts of rotation and interval motion (the opposite extreme from the dwarf irregulars) were studied.

Remarkably, using the same solar-motion correction as before, the galaxies' redshifts again bunched around certain specific values. But this time the favored redshifts were separated by exactly 1/2 of the basic 72 km per second interval. This is clearly evident. Even allowing for this change to a 36 km per second interval, the chance of accidentally producing such a preference is less than 4 in 1000. It is therefore concluded that at least some classes of galaxy redshifts are quantized in steps that are simple fractions of 72 km per second.

Current cosmological models cannot explain this grouping of galaxy redshifts around discrete values across the breadth of the universe. As further data are amassed the discrepancies from the conventional picture will only worsen. If so, dramatic changes in our concepts of large-scale gravitation, the origin and "evolution" of galaxies, and the entire formulation of cosmology would be required.

Several ways can be conceived to explain this quantization. As noted earlier, a galaxys' redshift may not be a Doppler shift, it is the currently commonly accepted interpretation of the red shift, but there can be and are other interpretations. A galaxys' redshift may be a fundamental property of the galaxy. Each may have a specific state governed by laws, analogues to those in quantum mechanics that specify which energy states atoms may occupy. Since there is relatively little blurring on the quantization between galaxies, any real motions would have to be small in this model. Galaxies would not move away from one another the universe would be static instead of expanding.

This model obviously has implications for our understanding of redshift patterns within and among galaxies. In particular it may solve the so-called "missing mass" problem. Conventional analysis of cluster dynamics suggest that there is not enough luminous matter to gravitationally bind moving galaxies to the system.


Kierein's Erroneous Dark Matter Model

Kierein proposes that dispersion due to electrons on the line of sight to gamma ray bursts causes the optical light to peak a "couple days later" than the GRB itself. Now this time delay is given by With t = 2*86400 sec and f = 5E14 Hz, I get int n_e ds = 3E37 per sq. cm. For a typical cosmological distance of ds = 2E28 cm, this requires an electron density of 1.5 billion per cc, which is more than 1,000 times larger than the electron density in the Earth's ionosphere! This is certainly a lot of dark matter!


Žiūrėti video įrašą: მათემატიკა, III კლასი - ორნიშნა რიცხვები. ათეულები, ოცეულები, ერთეულები #ტელესკოლა (Sausis 2022).