Динамика внешних условий Метагалактики

Ю.Б.Дмитриев
Динамика внешних условий Метагалактики
и природа темной энергии

Аннотация
Трудности в интерпретации ускоренного расширения Метагалактики и природы темной энергии фактически указывают на необходимость введения дополнительных факторов в космологию, а также наличие существенных противоречий в основании современной физики и космологии. Доказывается, что космологическая постоянная имеет более широкий физический смысл, нежели ее современные трактовки в контексте природы темной энергии. В частности, она учитывает влияние внешних условий на ускоренное расширение Метагалактики и не исключает ее «двух вакуумной» модели на данном этапе ее эволюции. Рассмотрены варианты интерпретации темной энергии с учетом внешних условий Метагалактики и их возможной динамики. Обосновывается актуальность «двух вакуумной» модели Метагалактики с позиций физически адекватной математики и ее особых чисел-объектов, представленных объектами фундаментального уровня, а также мысленными экспериментами совершения бесконечно больших работ над системой, эволюция Метагалактики «в жесткой оболочке» и введением закона зависимости температуры от объема системы. Исследуются задачи коррелированного описания эволюций Метагалактики и Метавселенной с возможной динамикой внешних условий Метагалактик, где факторы, которые должна учитывать космологическая постоянная, ограничены областью внутренних факторов Метагалактики, а для учета внешних условий и их динамики вводится также метакосмологическая константа.
----
Одной из центральных проблем современной космологии по праву считается проблема интерпретации темной энергии и ускоренного расширения Метагалактики, которые ставят перед космологией и физикой предельно фундаментальные теоретические задачи [1-7]. Сложность данной проблемы отражает и тот факт, что претендентов на роль темной энергии уже на данный момент несколько и неизвестно, сколько еще их будет в будущем, неясно и который из них окажется в итоге адекватным объективной реальности.
Одним из источников темной энергии считается вакуум [5,6,7], при этом как бы уже ратифицировано, что вакуум наблюдаем только в одном единственном и уникальном виде. По смыслу же имеется в виду физический вакуум суть пространство Метагалактики. Другой претендент на роль темной энергии связывается со сверхслабым полем («квинтэссенция»), которое должно пронизывать всю Метагалактику [5]. Согласно наблюдениям и теоретическим моделям распределения видимого и невидимого вещества Метагалактики на современном этапе удалось уточнить «квинтэссенцию» (w - параметр уравнения состояния темной энергии).
Предполагается, что природа темной энергии, вероятнее всего, соответствует модели «плоской» Метагалактики, которая всегда будет только расширяться и только с ускорением. Из доминирующих представлений также следует, что скорость расширения Метагалактики может увеличиваться до бесконечности и, что сам факт ускоренного расширения Метагалактики не противоречит ОТО. Для этого темной энергии достаточно обладать свойством отрицательного давления.
Еще один путь объяснения темной энергии некоторые исследователи видят в предположении, что законы гравитации видоизменяются на космологических расстояниях и космологических временах (данная гипотеза при обобщениях общей теории относительности в этом контексте породила значительные проблемы, и если он реалистичен, то должен быть связан с дополнительными размерностями пространства). Ситуация заметно усугубляется отсутствием метода прямого экспериментального исследования темной энергии в земных условиях, хотя не исключается появление новых идей и в этом направлении.
Надежды на прояснение природы темной энергии и ускоренного расширения сегодня связывают в значительной мере с астрономическими наблюдениями и получением более точных космологических данных. Отмечается возможность получения адекватного знания о расширении Метагалактики и на относительно позднем (от момента Большого Взрыва) этапе ее эволюции, которое, по мнению многих, должно позволить сделать выбор между гипотезами. Тем не менее, доминирует положение, что Метагалактика вполне корректно описывается стандартной космологической моделью (λCDM - модель), в соответствии с которой она является плоской. Согласно этой модели, темная энергия считается силой, препятствующей росту массивных скоплений галактик (крупнейших структур) [1,5].
Однако анализ показывает, что отмеченные претенденты на роль темной энергии фактически в основе содержат одну общую гипотезу, хотя и не формулируют ее непосредственно. Суть этой гипотезы состоит в том, что природа темной энергии заключена в структуре и свойствах самой Метагалактики, на которые внешние условия влиять никак не могут, что не вполне согласуется даже с λCDM – моделью, которая, как показывает анализ, в принципе не отрицает влияния внешних условий на процесс ускоренного расширения Метагалактики. Вместе с тем, очевидно, что она отрицает возможность их изменения во времени. Такие представления эволюции Метагалактике сегодня нельзя признать вполне адекватными и более определенно о причинах ее ускоренного расширения можно говорить лишь с учетом всех факторов, в число которых необходимо включать внешние условия и возможность их динамики [2,3,4].
К доминирующим относится также положение, что эволюция мира (под которым имеется в виду Метагалактика) в целом затухает и его пространственно-временная структура стабилизируется, причем, чем быстрее космологическое расширение под действием вакуума, тем ближе абсолютная статика мира. В таком мире события (все четырехмерные точки) неразличимы, что означает, что в мире ничего не происходит, соответственно этот мир вечен и неизменен как целое. Такой мир соответствует и статичному миру Эйнштейна, хотя в его модели статичность достигается равновесием тяготения вещества и антитяготения вакуума.
В мире вакуума антитяготение считается ничем не уравновешено, тем не менее, этот мир по существующим представлениям также должен находиться в покое. По этой модели статичность мира не обязательно предполагает равновесие сил (в вакууме это считается необязательным), такой вакуум делает мир неизменным даже в отсутствие других сил. Эти рассуждения также показывают, что современные представления о мире и природе темной энергии сформулированы без учета внешних условий Метагалактики, которые, по существу, требуют принципиально новых моделей, в основе которых должны лежать и новые факторы, и соответственно уточнение основ современной физики и космологии.
Метагалактика интерпретируется в целом, как однородная (вещество распределено равномерно по всему пространству), что признается соответствующим наблюдениям (разделение Метагалактики на ячейки однородности размером в 300-1000 Мпк и более, в каждой из которых число галактик практически одинаково). Вместе с тем, теория однородной расширяющейся Метагалактики, которая выдержала проверку не только в наблюдениях далеких галактик, но и в наблюдениях реликтового излучения (которое оказалось однородным по пространству с точностью до тысячных долей процента, 1992-2003гг.) обязана была бы уточнять, что эта количественная мера однородности Метагалактики обеспечена определенными внешними условиями. Но этого теория не отмечает, поэтому стандартная модель претендует на адекватность независимо от того, какими являются внешние условия на данном этапе эволюции Метагалактики и какими они будут на последующих этапах.
Тем не менее, уже сама постановка вопроса о множестве Метагалактик предполагает учет внешних условий, которые на определенных этапах коэволюции могут быть либо полностью изолированы друг от друга, либо составлять единое целое и только в этом случае, представляется, можно говорить об однородности. Мир не ограничивается нашей Метагалактикой, хотя известно, что идеальной однородности нет и в ней. Поэтому, если учитывать динамику внешних условий, то принцип однородности представляется принципиально неприемлемым, например, для Метавселенной, одним из этапов эволюции которой является множество автономных Метагалактик. Поэтому теорию однородности следует интерпретировать как теорию для космологических систем с заданными и неизменными во времени внешними условиями.
Когда с метагалактической космологией казалось, все вполне сложилось, и оставался только вопрос, каков истинный смысл закона Хаббла, наблюдения реального положения дел в ближней Метагалактике показали, что однородности распределения вещества в Метагалактике нет. Кроме того, что галактики распределены крайне нерегулярно, наблюдались и сильные неоднородности (галактики, которые образуют группы с размерами около одного мегапарсека, и входят в большое скопление галактик Дева, центр которого лежит в направлении на одноименное созвездие и находится на расстоянии в 15-20 Мпк, и т.д.). Ответ, который в последствии был дан на вопрос, как в таких условиях может существовать регулярный «поток расширения» с законом прямой пропорциональности скорости и расстояния, который был связан с темной энергией, также не вполне адекватен по причине умалчивания в нем о факторе внешних условий.
Подобные вопросы (правда, также без предложения учесть внешние условия) были и у С.Вайнберга: «В действительности взгляд на данные Хаббла оставляет меня в полном недоумении... мы и не должны ожидать, что для этих галактик выполняется точное соотношение пропорциональности между скоростью и расстоянием, - все они слишком близки... Трудно избежать заключения, что Хаббл просто знал тот ответ, который хотел получить» [1]. Однако сомнения по поводу эмпирического закона Хаббла, безусловно, актуальны, но лишь в плане неприемлемости его в качестве универсального для всех этапов эволюции Метагалактики.
Подобное сомнение должно быть отнесено и к основной теоретической доминанте, что в природе имеется не только всемирное тяготение, но и всемирное антитяготение, которое преобладает в наблюдаемой Метагалактике (космологическое расширение происходит с ускорением Б. Шмидт, А. Райес, С. Перлмуттер). Необходимо учитывать, что данная доминанта содержит не вполне корректное утверждение, что антигравитация создается не галактиками с их обычным барионным веществом и темной материей, а особой космической энергией, в которую погружены все галактики. В такой интерпретации темная энергия фактически представлена (как и гравитация) неуничтожаемым и не создаваемым, действующим везде и независимо ни от чего свойством природы. Сегодня с такими утверждениями ни по поводу гравитации, ни по поводу темной энергии соглашаться нет оснований, что обусловлено существованием еще одного вида вакуума, свойства которого принципиально отличаются от вакуума Метагалактики.
Некоторые из интерпретаций ОТО утверждают, в частности, что сила тяготения создается не только плотностью среды, но и ее давлением. Эффективная плотность, создающая тяготение здесь представляется суммой лишь двух слагаемых, которая в уравнении состояния вакуума оказывается отрицательной (отсюда и антитяготение вакуума, где отрицательная эффективная плотность создает «отрицательное» тяготение). Однако подобные интерпретации также должны быть признаны не вполне корректными, т.к. даже космологическая константа, безусловно, учитывает влияние внешних факторов (только данного этапа эволюции Метагалактики). Кроме того, такие свойства характерны не для всех видов сред.
Недостаточно обоснованным следует признать и утверждение мысленного эксперимента, при котором помещенные в вакуум две частицы якобы начнут удаляться друг от друга. Если не оговорено, какие при этом внешние условия имеет сам вакуум, какова при этом его собственная динамика, то погружение в него частиц при любых параметрах этих факторов, может и не привести к указанному эффекту. Вывод, который был сделан по наблюдательным данным о сверхновых, о том, что плотность вакуума, превышает суммарную плотность всех остальных видов космической энергии в наблюдаемой Метагалактике, за которым затем последовал вывод, что антитяготение сильнее тяготения и космологическое расширение обязано происходить с ускорением [1,5], фактически не является всесторонне обоснованным и не единственным. В этом анализе следовало бы, по крайней мере, ставить вопрос о достаточности фактора соответствующей плотности вакуума для процесса ускоренного расширения и при любых ли внешних условиях данный эффект будет сохраняться тождественным. Если Метагалактика, например, была бы заключена в жесткую оболочку, то, очевидно, что ни ее расширение, ни, тем более, ускоренное расширение не имело бы места.
Поэтому адекватность этих утверждений должна быть признана не вполне очевидной до решения вопроса о роли внешних условий Метагалактики и их динамики в процессе ускоренного расширения и других процессах эволюции Метагалактики, в связи с чем, необходимо также доказывать достаточность (или недостаточность) для объяснения этих эффектов только одной космологической константы. По существу, космологическая константа не дает ответа на, пожалуй, один из самых важных вопросов космологии, а именно, действительно ли источник темной энергии принадлежит только непосредственно Метагалактике, или это результат действия только внешних условий Метагалактики, либо их определенной комбинации.
Космологические теории, которые не учитывают влияния и изменения внешних условий Метагалактики на космологические процессы в ней, фактически утверждают, что эффект темной энергии обусловлен только внутренней структурой (вакуумом) Метагалактики. Столь же недостаточно обоснованно и утверждение, что Метагалактика будет расширяться по тем же законам и далее, причем независимо, что будет происходить за ее пределами. Необходимо отметить, что космологическая константа может быть интерпретирована и не только как констатирующая возможность ускоренного расширения Метагалактики, но и как учитывающая влияние на этот процесс (только на данном этапе) и внешних условий Метагалактики. Такую возможность она получила лишь потому, что изначально была сформулирована в общем виде (подобно закону Хаббла). Из этого непосредственно следует, что ОТО необходимо дополнить пояснением: «при постоянных, имеющих место на данный момент внешних условиях Метагалактики». Такое дополнение должно вводиться также и вместе с утверждением, по которому все галактики и скопления галактик должны разбегаться в пространстве с ускорением и, что скорость взаимного удаления любых космологических систем всегда прямо пропорциональна расстоянию между ними.
Однако подобных дополнений не содержит ни ОТО, ни закон Хаббла. Соответственно закон прямой пропорциональности, который считается неизбежным следствием однородности распределения вещества в Метагалактике, должен интерпретироваться также лишь как закон данного локального этапа эволюции Метагалактики, имеющего конкретные, причем постоянные в данном интервале времени внешние условия. Такое дополнение позволяет ввести в космологию новые факторы и показать не только физический смысл, но и каким образом темная энергия, равномерно распределенная в объеме Метагалактики, может нести антигравитацию и реализовываться в эффекте ее расширения.
Интерпретации темной энергии, связанные с вакуумом и другими объектами, принадлежащими только Метагалактике, в отличие от космологической постоянной фактически просто пренебрегают внешними условиями, включая и данный этап эволюции Метагалактики. Подобные интерпретации темной энергии, безусловно, искаженно трактуют физический смысл космологической постоянной. Поэтому они все должны быть признаны не вполне корректными (космологическая постоянная учитывает влияние внешних условий Метагалактики, хотя и не учитывает их динамики). Это свидетельствует о недостаточно точном понимании и более широкого фактического содержания не только космологической константы, но и закона Хаббла. Признание этого факта также является важным шагом, в понимании того, что это их имманентное свойство, которое пока не проанализировано должным образом.
Вместе с тем, главной проблемой является проблема динамики внешних условий, т.к. только ее решение позволяет видеть все этапы эволюции Метагалактики. Соответственно утверждение, что Метагалактика управляется уравнениями состояния вакуумной модели в виде связи между плотностью энергии и давлением, по сути, являются не вполне достаточными для решения этой проблемы. Интерпретация природы темной энергии должна учитывать не только полное содержание космологической константы, но и динамику внешних условий, однако вакуумные и другие интерполяционные интерпретации для этого непригодны, не спасает их и дополнение «при неизменных внешних условиях».
Как отмечалось, закон Хаббла, который, как и космологическая константа, также учитывает внешние условия только современного этапа эволюции Метагалактики, но не учитывает их возможную динамику, соответственно также должен рассматриваться как интерполяционный закон только данного этапа эволюции Метагалактики при данных внешних условиях. Он констатирует, что внешние условия на данном этапе эволюции Метагалактики таковы, что ═ ∙ где - расстояние до галактики, - скорость ее удаления, коэффициент пропорциональности - постоянная Хаббла (не зависит ни от расстояния до галактики, ни от направления на нее). При этом закон Хаббла, как и космологическая константа, также не может сказать, какие силы (внутренние, внешние или их комбинация) ответственны за него.
ОТО на языке сил утверждает, что эйнштейновская сила антитяготения, действующая между двумя телами прямо пропорциональна расстоянию между ними и создается не телами, а вакуумом, в который они погружены, однако подобные утверждения сегодня требуют уже более высокого уровня непредвзятости при их доказательстве.
Необходимо понимание, что космологическая константа не только имеет более широкий физический смысл, но и, вообще говоря, не исключает даже решающего влияния внешних условий на процесс ускоренного расширения и на данном этапе эволюции Метагалактики. Поэтому доминирующая роль вакуума в космологической константе даже на данном этапе ускоренного расширения Метагалактики пока не имеет достаточных оснований. По поводу нового подхода, как теоретически более непредвзятого, чем это было достигнуто при создании ОТО и СТО, можно сказать, что он должен быть в меру абстрактным и, безусловно, физически адекватным. Необходимо и более глубокое понимание свойств физического вакуума, где пока ясности также нет.
На любую частицу хаббловского потока, по современным представлениям, действует сумма сил F═ FN + FE , где FN ═ – G M m / R2 , FE ═ + G (4 π / 3) 2 ρv m R , G - постоянная тяготения, R - расстояние до галактики от центра Метагалактики. Этим соотношением доказывается, что тяготение доминирует на малых расстояниях R < Rv, где оно тем сильнее, чем ближе тела друг к другу. Антигравитация FE преобладает на больших расстояниях R > Rv , где оно тем сильнее, чем дальше тела друг от друга. По современным представлениям сумма сил предполагается равной нулю на определенном расстоянии от центра тяготение центральной массы, где тяготение полностью компенсируется антитяготением вакуума (радиус нулевого ускорения).
Однако такой баланс сил, как представляется, учитывает не все силы, которые реально могут влиять на космологические процессы. Баланс космологических сил с участием только центральной массы Метагалактики M и массы галактики m учитывает лишь ньютоновскую силу тяготения FN, сжимающую Метагалактику и не допускает существования внешних по отношению к Метагалактике сил (и гравитационных). Знак минус этой формулы, указывает на то, что сила тяготения в принципе может только уменьшать расстояние между M и m. Более адекватным представляется баланс гравитационных сил, в котором наряду с центральной силой тяготения Метагалактики учитываются также гравитационные силы, действующие на расширение Метагалактики, причем, как внутри Метагалактики, так и со стороны масс, находящихся за пределами видимой части Метагалактики.
Относительно любой точечной массы в любой системе всегда существуют точечные массы, которые действуют на данную массу в противоположных направлениях, как разнонаправленные силы тяготения. Если внешние силы в сумме будут превышать внутренние гравитационные силы Метагалактики, то внешние силы могут не только расширить, но даже разделить Метагалактику на части, и исключать такой ход развития событий для Метагалактики, пока нет никаких аргументов.
Выражение темной энергии в виде FE означает, что эта сила отталкивает тела друг от друга. FE создается эффективной гравитирующей плотностью вакуума –2ρv. На этом основании делается вывод, что на галактику действует эффективная (или полная) масса вакуума, заключенная в сфере радиуса R, которая рассматривается как произведение эффективной плотности вакуума (–2ρv) на объем сферы [5,6,7]. Как уже отмечалось, вакуумный подход не совсем верно интерпретирует физический смысл космологической константы, которая допускает (но не более) такую интерпретацию только в сочетании с тем, что за пределами Метагалактики могут быть самые различные внешние условия, которые также должны рассматриваться при идентификации факторов ускоренного расширения Метагалактики. Это могут быть и гравитационные силы, которые, как вариант, могут быть и доминирующими над гравитационными силами Метагалактики, а также другие условия. Космологическая константа фактически принципиально отрицает утверждение, что ускоренное расширение Метагалактики суть действия только ее внутренних факторов, тем более только давления вакуума, и не зависит от того, какие внешние условия при этом имеют место.
Поэтому корректным, представляется, исходить из того, что за видимой границей Метагалактики могут существовать различные виды объектов, включая массы, которых могут быть сопоставимы и с массой Метагалактики. Это могут быть и уникальные черные дыры, соседние Метагалактики или нечто еще неизвестное в космологии, которые также могут являться причиной ускоренного расширения Метагалактики, в частности, как результат доминирования внешних гравитационных сил над метагалактическими силами тяготения. Допускать следует и другие варианты альтернативной интерпретации природы темной энергии, учитывающие внешние условия, которые могут оказаться ничем не хуже вакуумных и подобных им интерпретаций. С другой стороны, представляется, что именно большое число равноправных моделей требует фактически и учета динамики внешних условий, что, безусловно, усложняет задачу, но не делает ее неразрешимой.
Представим Метагалактику в виде N концентрично расположенных галактических сфер, где граничной будет галактическая сфера Nm с радиусом Метагалактики Rm. Каждой галактической сфере Ni соответствует конкретное число галактик (можно рассматривать на примерах и отдельных галактик) расположенных на радиусе Ri , который может меняться под действием тех или иных сил, как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения. Ri может быть представлен как функция действующей на данную сферу результирующей силы ΔFi, которая определяет направление движения галактик Ri ═ Ri ( ΔFi)
Давление ΔFi на данную галактическую сферу или галактику массой m с учетом внешних условий можно представить в виде: ΔFi ═ – Fiv ± Fin +Pt , где Fiv – ньютоновская сила тяготения между данной массой и центральной массой Метагалактики, Fin – внешние по отношению к данной галактической сфере силы, которые могут быть как расширяющими ее (знак «плюс»), так и сжимающими (знак «минус»). Гравитационные силы, которые входят в Fin , соответственно стремятся только расширить Метагалактику и противодействуют центральным гравитационным силам Fiv, стремящимся уменьшить ее размеры.
Внешние силы Fin могут быть также равными нулю (абсолютный вакуум) и сжимающими (при контакте с соседними расширяющимися Метагалактиками), тогда единственной противодействующей уже сумме сил сжатия (центральные гравитационные плюс внешние) Метагалактики силой может быть лишь темная энергия. Поэтому кроме внутренних гравитационных сил Fin и внешних сил Fiv, в балансе сил необходимо учитывать также силу Ft темной энергии, природу которой логичнее пока признать неизвестной. Символ эйнштейновской силы FE здесь не использован, т.к. по смыслу он связан только с вакуумом Метагалактики, т.е. является сугубо внутренним фактором, физический же смысл Ft может быть связан как с внутренними, так и внешними факторами или их комбинациями. Тем не менее, независимо от природы Ft для нее определенно направление ее действия, данная сила стремится только расширить Метагалактику, поэтому в балансе сил Ft должна ставиться со знаком «плюс». При Fiv ═ iv mi / iv2 и Fin ═ in mi / in2 , ΔFi соответственно принимает вид: ΔFi ═ m i ( iv / iv2 – in / in2) + Ft , где: - постоянная тяготения, mi – масса галактики, на которую действую силы Fiv , Fin , Ft , iv - расстояние до массы mi от центральной массы Метагалактики iv, in - расстояние до массы mi от центра масс in , которые противодействуют центральным гравитационным силам Метагалактики.
Основной смысл этого анализа состоит в том, чтобы показать, что природа темной энергии может интерпретироваться не только как внутренний или комбинированный, но и как чисто внешний фактор относительно Метагалактики и что вклад в антигравитацию могут вносить также внешние гравитационные силы. Если учитывать динамику внешних условий (необходимость чего не находит возражений), то вариантов интерпретации природы темной энергии становится существенно больше, чем при локализации ее космологического смысла, как внутреннего фактора Метагалактики. Поэтому решение данной проблемы логичнее искать не только в рамках Метагалактики, но и за ее пределами, а также в комбинации внутренних и внешних факторов.
Равномерное распределение антигравитации по объему Метагалактики, как внутренний фактор, без учета внешних условий, вообще говоря, приводит к парадоксальному выводу, что в такой интерпретации темная энергия не может влиять на процесс ускоренного расширения Метагалактики. Эйнштейновская сила антитяготения между телами (прямо пропорциональная расстоянию между ними), создаваемая вакуумом, в который они погружены, фактически для того, чтобы Метагалактика начала расширяться требует, чтобы некая иная (не вакуумная) сила предварительно обеспечила не только разные расстояния между галактиками, но и разместила их по определенному закону (закону Хаббла). Иначе Метагалактика не может начать расширяться. На вопрос, что это за сила, ОТО ответа не дает. Таким образом, ее утверждения, что так должно быть, опираются фактически на непонятно, как созданные именно такие начальные условия. Такие начальные условия могут быть созданы определенными внешними условиями Метагалактики. Тогда становится очевидным, что и закон Хаббла также есть следствие определенных внешних условий.
Более корректное объяснение ускоренного расширения Метагалактики с учетом как внутренних, так и внешних факторов, представляется, может дать только та модель, в которой учитывается энергия Метагалактики, излучаемая в пространство физического вакуума ее внутренними источниками (энергия звезд). То, что данная энергия ориентирована на расширение Метагалактики и противодействует гравитационным силам, сомнений не вызывает. Поэтому остается лишь вопрос, при каких внешних условиях эта энергия может стать решающим фактором.
Такими внешними факторами для Метагалактики могут быть и отмеченные выше внешние гравитационные силы, которые в такой модели допускаются уже существенно меньшими. С точки зрения функционирования более общей относительно Метагалактики модели Метавселенной, более предпочтительным внешним фактором для данного этапа эволюции (ускоренного расширения) Метагалактики, представляется абсолютно пустое пространство (абсолютный вакуум). Причем, что весьма важно, эти варианты внешних условий Метагалактики взаимно исключают друг друга, т.к. не могут действовать в рамках одного этапа эволюции Метагалактики. Это связано с особыми свойствами пространства абсолютного вакуума, которые отличаются от свойств физического вакуума. Энергия внутренних источников излучения в такой модели может рассматриваться и как источник поддержания постоянного давления (изобарная модель) и постоянной температуры (изотермическая модель) физического вакуума Метагалактики. Учитывая, что физический вакуум Метагалактики имеет положительную температуру и соответствующее давление, при внешних условиях в виде абсолютного вакуума, имеющего нулевое давление и абсолютный нуль температуры эта энергия вполне способна поддерживать градиент температур (и давление), необходимый для ускоренного расширения Метагалактики. В сочетании с другими аргументами этот вариант представляется более других соответствующим реальности.
Одним из важных аргументов в пользу подобной модели коэволюции Метагалактики и Метавселенной является то, что современная космология вписывается в данную модель почти без изменений. Есть и другие аргументы, хотя гравитационные взаимодействия центральной массы Метагалактики и внешних масс также предлагают вполне конкурентные решения. Это может быть указанием на то, что динамика внешних условий может задействовать на других этапах эволюции Метагалактики не только эти, но и другие силы и модели.
Свойства пространства абсолютного вакуума, как базового пространства, в котором размещены физические вакуумы множества Метагалактик, должны существенно отличаться от свойств физического вакуума. Одним из главных отличительных свойств пространства абсолютного вакуума, представляется то, что через него не могут передаваться ни гравитационные, ни другие фундаментальные физические взаимодействия, которые соответственно могут действовать только через заполненные материей пространства, к которым следует относить и физический вакуум. Это свойство отличает пространство абсолютного вакуума и от ньютоновского абсолютного пространства, которое, по мнению Ньютона, обладало способностью передавать, по крайней мере, гравитационные взаимодействия (причем мгновенно). А.Эйнштейн справедливо отказал ньютоновскому абсолютному пространству в наблюдаемости, т.к. такого пространства в реальности действительно быть не может. Однако, признав право на существование лишь пространства физического вакуума Метагалактики, он лишь декларативно отказал в наблюдаемости пространству абсолютного вакуума (что не представляется вполне корректным). Фактически же Эйнштейн, введя космологическую постоянную, по сути, тем самым признал не только влияние внешних условий на процессы в Метагалактике, но и наблюдаемость пространства абсолютного вакуума. Нет оснований исключать и очевидный (в смысле всесторонне доказанный) физический аргумент, что абсолютно пустое трехмерное пространство, безусловно, обязано быть наблюдаемым и не только косвенно, т.к. нет оснований отрицать факт существования трехмерных объектов, причем это факт, который удалить из физических аргументов никогда не удастся.
Представляется, что космология сегодня имеет убедительные аргументы, подтверждающие наблюдаемость пространства абсолютного вакуума в «чистом» виде, что отражает, прежде всего, ускоренное расширение Метагалактики и актуальность динамики внешних условий. Фактически это новый вид пространства, которого нет в современной физике и космологии. Обладая отличительными свойствами не только от ньютоновского абсолютного пространства, но и от пространства физического вакуума и пространства Эйнштейна, пространство абсолютного вакуума позволяет создать принципиально новую картину мира с новыми возможностями для теоретических и эмпирических исследований.
Не менее важным представляется вывод и о том, что в пространстве Метагалактики (физическом вакууме), который в этой модели интерпретируется, как пространство, непрерывно заполненное материей, исключительно по этой причине имеют возможность действовать гравитационные и другие известные и еще неизвестные фундаментальные взаимодействия. Однако здесь уже на новом уровне ставится проблема более точной и всесторонней интерпретации свойств и физического вакуума, где необходима идентификация, прежде всего, вида материи, которым заполнено пространство Метагалактики, и особенностей взаимодействия его с барионным веществом. Должны наблюдаться обратимые переходы материи физического вакуума (погруженного в пространство абсолютного вакуума) в барионное состояние и обратно, где данный вариант интерпретации природы темной энергии представляется наиболее адекватным в модели космологии Метагалактики, учитывающей внешние условия, по крайней мере, на данном этапе ее эволюции [2,3,4].
Необходимый новый уровень теоретической непредвзятости, сочетающийся с физической адекватностью, которые обеспечивают необходимую дополнительную аргументацию, дает, в частности, и физически адекватная математическая логика, которая указывает на необходимость физически адекватной математики и физически адекватного введения особых чисел, вместо абстрактной математики [2,3]. Физически адекватная математика (FAM – математика) доказывает, что аксиоматика абстрактной математики обеспечивает лишь приближенное описание, которое принципиально не подходит для описания процессов фундаментального уровня. На этом основании в математику (и соответственно в физику и космологию) предлагается ввести физически адекватные особые числа-объекты, на роль которых объекты известные современной физике элементарных частиц и космологии не вполне подходят. Физически адекватными особыми числами (единица и нуль) могут быть в соответствии с требованиями физически адекватной математической логики только объекты фундаментального уровня природы с особыми свойствами, но такие объекты еще не идентифицированы.
Аксиоматика FAM – математики доказывает необходимость обоснования, прежде всего, физически адекватного нуля, аргументируя это тем, что только адекватное решение этого вопроса позволяет адекватно идентифицировать свойства и объектов, которые имеют право претендовать на статус физически адекватных объектов-единиц и соответственно представлять любые физические объекты, а также быть эталоном для счетных и метрических чисел.
Физически адекватный нуль, таким образом, был обоснован и представлен пространством, в котором материя не присутствует ни в каком виде. Это требование-свойство обосновывалось также тем, что тогда на статус физически адекватного объекта-единицы может претендовать только действительно фундаментальная элементарная частица, Таким образом, главный прогноз физически адекватной математики сводится к тому, что абсолютно свободное от материи пространство (абсолютный вакуум) и фундаментальная элементарная частица, из которой состоит все сущее, должны действительно существовать (наблюдаться). Физический вакуум в качестве претендента на статус физически адекватного нуля был отклонен потому, что, опираясь на эмпирические факты, он, безусловно, может интерпретироваться, как заполненное материей пространство.
Ньютон, который фактически декларировал один вид пространства, а эмпирические факты (включая гравитационное тяготение, инерцию и другие), на которые он опирался в своих исследованиях, брались им из иного по свойствам пространства (физического вакуума). СТО и ОТО, по сути, в своей основе также опираются только на материальное пространство физического вакуума, как единственно возможный вид пространства, но именно по этой причине возникли трудности с адекватной интерпретацией физического смысла природы темной энергии и этапов эволюции Метагалактики.
Поэтому ускоренное расширение Метагалактики ставит вопрос не о восстановлении в физических правах абсолютного пространства, а о введении нового вида пространства с принципиально новыми для физики и космологии свойствами. Введение пространства абсолютного вакуума в качестве физически адекватного нуль - объекта позволяет сформулировать более конкретные требования и к структуре физического вакуума. В этом контексте он обязан состоять из особых фундаментальных физических объектов (структурных единиц физического вакуума, которые предлагается назвать неоатомами – новыми неделимыми, в чем, представляется состоит их основной смысл), которые физически адекватной математикой принимаются в качестве физически адекватных единиц. Соответственно должно вводиться и еще одно (новое) фундаментальное взаимодействие (вакуумное), которое удерживает эти объекты в виде физического вакуума. Энергия этого взаимодействия может соответствовать и планковской энергии, и для того чтобы преодолеть такую энергию связи, необходимы гравитационные силы, по крайней мере, двух Метагалактик. Поэтому, представляется, что разрыв физического вакуума возможен только на этапе разделения единого физического вакуума Метавселенной на физические вакуумы Метагалактик, которые на этом этапе сжимаются под действие внутренних гравитационных сил.
Математико-физический контекст особых чисел является тождественным в том смысле, что физически адекватный объектный (счетный) и метрический нуль представляет одна безразмерная точка в пространстве абсолютного вакуума. Счетную и метрическую единицу представляет соответственно структурная единица физического вакуума (она же неоатом, преон, струна и т.д.) и ее размер, рис.1. Метагалактика и Метавселенная (или Мультивселенная) соответственно также могут быть представлены конкретным физически адекватным числом.


а) Nmp__Nmv__Nv__Np__Nэ_2n_1n_0_1n_2n_Nэ__Np__Nv__Nmv__Nmp

б) Lmp__Lmv__Lv__Lp__Lэ__2λ_1λ_0_1λ_2λ__Lэ__Lp__Lv__Lmv__Lmp

Рис. 1

а) Физически адекватная объектная числовая ось Fn – множества (фундаментального объектного множества), где любые объектные множества суть подмножества Fn - множества. «n» - означает объектное множество.
0 (нуль) – пустое объектное множество соответствующее абсолютному вакууму
1 (единица) - объектная единица соответствует множеству одного неоатома,
2 (две единицы) – множество двух неоатомов,
Nэ – множество неоатомов, составляющих электрон,
Np – множество неоатомов, составляющих протон,
Nv – множество неоатомов Метагалактики;
Nmv – множество неоатомов Метавселенной,
Nmp – множество неоатомов Метапространства.

б) Физически адекватная метрическая числовая ось Fλ – множества (фундаментальное метрическое множество), где каждая единица соответствует размеру λ одного неоатома (как объекта-эталона). «λ» - метрическое множество.
0 – пустое метрическое множество
1 λ (метрическая единица) – отрезок, равный диаметру неоатома;
2 λ (метрическое число - два)– отрезок, равный 2 диаметрам неоатома,
Lэ – отрезок, равный сумме диаметров неоатомов, составляющих электрон,
Lp – отрезок, равный сумме диаметров неоатомов, составляющих протон,
Lv – отрезок, равный сумме диаметров неоатомов, составляющих Метагалактику;
Lmv – отрезок, равный сумме диаметров неоатомов, составляющих Метавселенную;
Lmp – отрезок, равный диаметру Метапространства.

Физически адекватная числовая ось не содержит иррациональных, периодических, трансцендентальных и подобных чисел в виду того, что появление таких чисел в абстрактной математике есть следствие абстрактного введения единицы, которая в соответствии с таким введением может быть приписана любому физическому объекту. В отличие от абстрактной математики FAM –математика единицу относит только к физическому объекту фундаментального уровня. Это позволяет любой физический объект представить конкретным числом физических единиц, составляющих данный объект в данный момент времени (планковское время), с указанием их координат в Метагалактике и Метавселенной. По сути, это математико-физический (или физико-математический) паспорт, которым обладает любой материальный объект Метагалактики.
Еще один аргумент в защиту модели «двух вакуумов», как базовой модели Метагалактики и природы темной энергии, учитывающих динамику внешних условий Метагалактики, предлагает космологическая термодинамика. Введение физически адекватной единицы, как структурной единицы физического вакуума требует анализа мысленного эксперимента, в котором допускается возможность совершения бесконечно большой работы над системой. Такой эксперимент должен позволить показать действительно элементарные частицы, а также то, что темная энергия и антигравитация, по сути, могут являться следствиями действия гравитационных сил при определенных условиях. Актуализируется также закон зависимости температуры системы от объема, и формулируется требование к теориям всего, которые обязаны коррелированно описывать эволюции Метагалактики и Метавселенной, где проблема природы темной энергии и динамики внешних условий Метагалактики являются ключевыми.
Мысленный эксперимент совершения бесконечно большой работы над системой и закон зависимости температуры от объема требуют уточнения физического смысла отношения между теплотой и механической работой и иного взгляда в этом контексте на базовые положения молекулярно-кинетической теории. Анализ показывает, что ее экспериментальное обоснование движения атомов в состоянии термодинамического равновесия имеет альтернативную интерпретацией. Следует считать, что атомы в опытах измерения скоростей предварительно выводились из состояния равновесия, в связи с чем, наряду с макроскопическим равновесием должно учитываться равновесие при взаимодействии фотонов с атомами. Такое равновесие всегда является динамическим для фотонов, но не для атомов.
Скорости атомов, полученные в опытах О. Штерна и при истечении газа в вакуум (и подобных опытах), являются функцией плотности свободного фотонного газа в межатомном пространстве, который противодействует силам межатомного притяжения и при определенных внешних условиях реализуется в расширении газа и скоростях его атомов. Таким образом, внешние условия в таких процессах также являются решающим фактором. Здесь необходимо провести аналогию данных процессов с действием гравитации и антигравитации, создаваемой темной энергии, природа которой, как представляется, также связана с плотностью фотонного газа в пространстве физического вакуума Метагалактики и ее внешними условиями.
Поэтому при квазистатических процессах сжатия и расширения газов аналогия взаимодействия атомов с поршнем, как мячей с движущейся стенкой, уже не может быть признана вполне корректной. Совершение работы над системой ведет к росту ее внутренней энергии и как следствие повышает температуру системы. Это положение первого начала термодинамики в контексте выше отмеченного также требует уточнения его физического смысла, т.к. совершение сколь угодно большой работы над системой не может обеспечить столь же бесконечное увеличение энергии системы. Существует предел, которым является масса системы, т.к. внешние силы обеспечивают здесь только импульс.
В этом аспекте температура, как физический параметр, отражает объемную плотность свободного фотонного газа в межатомном пространстве (под термином «свободный» имеется в виду отраженный в тепловом движении и в излучении). За идеальный газ для выполнения закона Джоуля может быть принят соответственно только фотонный моногаз при условии, что под плотностью внутренней энергии U и температурой T понимается одно и то же. Это определяет и вид функции U = U (T). Соответственно термодинамический закон, утверждающий независимость температуры системы (внутренней энергии) от объема также требует уточнения. Из этого следует, что в опытах Джоуля и Гей-Люссака и при неквазистатическом движении газа без совершения работы, которые являются эмпирической основой этого закона, необходимо определить источник дополнительного количества фотонов, которые создали внешний эмпирический эффект якобы независимости температуры системы от объема. Следует считать, что это количество фотонов образовалось в результате динамического взаимодействия и трения при неквазистатическом движении атомов газа и продавливании газа через пробку или вентили. Анализ показывает, что в этих условиях имеет место элемент совершения определенного количества работы над системой.
Положения формальной термодинамики исходными считают роль элементарных движений атомов и обратимость таких перемещений. Закон Джоуля, понятия внутренней энергии и энтропии являются в этой концепции трансформирующим звеном. В свете полученных эмпирических результатов [4], но независимо от них некорректность этого звена и соответственно исходная концепция следуют также и из постоянства скорости фотона, ввиду того, что результаты адиабатического расширения полости с черным излучением не могут быть объяснены убылью внутренней энергии при сохранении ее физического смысла в скорости индивидуального движения.
В подобных процессах атомы недопустимо рассматривать как абсолютно неизменные твердые частицы. Под скрытой теплотой следует иметь в виду и полную массу вещества, которая при наличии соответствующего внешнего импульса (совершением достаточно большой работы над системой) может полностью быть превращена в фотонный газ. В опытах Джоуля при определении механического эквивалента теплоты, следовательно, также часть массы вещества переходит в фотонный газ. Из изложенного, в частности, следует, что масса изолированной от физического вакуума системы (что обеспечивает только абсолютный вакуум) должна оставаться инвариантной при любых процессах. Представляется, что именно этот вывод должен быть положен и в основу уточненной формулировки первого начала термодинамики, который дает основание полагать, что барионное вещество строится из структурных единиц физического вакуума. Достаточно убедительным аргументом здесь является также тождественность результатов независимого анализа броуновского движения в полости содержащей газ или «черное излучение». Такое понимание первопричин теплового движения имеет вполне реальную основу и первичным инициатором движения в этих опытах, а также в качестве одного из основных составляющих темной энергии можно считать фотонный газ.
Таким образом, физически адекватная математика утверждает, что масса адиабатически изолированной системы при процессах совершения над ней работы является инвариантом, причем независимо от того погружена ли система в физический вакуум или в пространство абсолютного вакуума. Она же утверждает, что масса адиабатически изолированной системы является инвариантом в любых процессах (и при совершении работы самой системой над внешними силами), если система погружена только в пространство абсолютного вакуума. В представлении же СТО, масса системы при совершении над ней работы внешними силами, должна расти независимо от того вида пространства, в котором система находится. Фактически же это имеет место, если процесс происходит только в пространстве физического вакуума (и только при определенных внешних условиях, имеющих место при столкновении элементарных частиц в ускорителях), ее масса увеличится в соответствии с основной формулой СТО.
Эти эффекты связаны с взаимодействием физического вакуума с активированными при столкновении частицами. От пространства физического вакуума в рамках Метагалактики изолироваться принципиально невозможно. В таких условиях имеют место переходы материи физического вакуума в объекты системы и обратно. Поэтому эмпирически опровергнуть СТО в плане конкретизации того вида пространства, для которого СТО адекватно, практически очень сложно. Для этого необходимо провести эксперименты в пространстве абсолютного вакуума, в котором масса системы должна оставаться инвариантом, как при ее сжатии, так и при расширении, но такой системой может быть только автономная Метагалактика. Поэтому только масса автономной Метагалактики m (внешними условиями для которой является пространство абсолютного вакуума) остается инвариантом при любых процессах, включая расширение, сжатие и т.д.: m ═ const. Учитывая, что массы систем находящихся внутри Метагалактики также должны быть инвариантны, хотя только при процессах всестороннего адиабатического сжатия, то такой эксперимент уже вполне возможно провести в земных условиях.
На вопрос, в какие элементарные физические объекты превратятся в итоге исходное вещество системы при совершении над ней сколь угодно большой работы, физически адекватная математика утверждает, что в системе останется только фотонный газ особо высокой плотности, при которой не смогут существовать другие виды элементарных частиц. Это возможный аналог начального состояния Метагалактики после Большого взрыва. Дальнейшее совершение работы над системой также представляло бы интерес, но для его анализа пока нет никаких оснований [2,3,4]. Совершение работы над системой по физическому смыслу близко гравитационному сжатию, различие лишь в том, что при гравитационном сжатии действуют не внешние, а внутренние силы системы, но оба процесса позволяют показать структурные составляющие вещества в их истинном состоянии, в отличие от процессов, реализуемых на ускорителях.
В процессе разложения вещества системы при совершении работы внешних сил над системой объектам системы сообщается только импульс. Если в итоге в системе не остается других элементарных частиц кроме фотонов, то последним видом частиц в цепи разложения, которым передавался импульс внешних сил, очевидно, могут считаться только неделимые далее структурные единицы физического вакуума, также имеющие массу. В этом FAM-математика видит истинный физический смысл и принципа эквивалентности массы и энергии. Частицы физического вакуума можно называть неоатомами, струнами, преонами и т.д., но физический смысл должен сохраниться в том, что такие частицы уже не могут быть разложены на более мелкие, сколько бы не увеличивалась работа внешних сил.
При представлении радиуса Метагалактики Rm как функции обратно пропорциональной температуре Метагалактики Tm: Rm═ Rm(1/Tm), когда более высокой температуре Tm всегда соответствует меньший радиус Метагалактики Rm, необходимо учитывать существование таких этапов, на которых происходит изотермическое расширение Метагалактики (что относится и к современному этапу). Метагалактика является особым видом физических объектов, над которыми на определенных этапах их эволюции внешние силы не совершают работы, но которые имеют внутренние источники энергии.
Если Метагалактику поместить в жесткую оболочку и таким образом не давать ей возможности расширяться, то плотность фотонного газа в ней и соответственно температура («реликтового» излучения) будет расти. Признание, в качестве причины возникновения давления физического вакуума, излучения энергии внутренними источниками Метагалактики позволяет вполне обоснованно предполагать в будущем уменьшение этого давления. Соответственно расширение Метагалактики можно считать также следствием отсутствия у нее жесткой оболочки, т.е. вполне определенных внешних условий, представленных пространством абсолютного вакуума, которое позволяет Метагалактике на данном этапе расширяться даже с ускорением.
Динамика интенсивности излучения внутренними источниками Метагалактики и динамика внешних условий, варьируемая от абсолютного вакуума до контакта с физическими вакуумами соседних Метагалактик, по сути, позволяет непротиворечиво описать все этапы эволюции Метагалактики, которые повторяются бесконечно. Ре расширение может быть как ускоренным, так и замедленным с последующим этапом равновесия, последующим сжатием Метагалактики под действием ее внутренних и (или) внешних сил до определенных минимальных размеров Rmin, равновесия в сжатом состоянии и последующего нового этапа расширения. Причем при весьма малой вероятности Больших взрывов, хотя температура Метагалактики в сжатом состоянии должна быть достаточно высокой, чтобы уравновесить гравитационное сжатие Метагалактики, масса которой в изолированном состоянии является космологическим инвариантом. Поэтому вещество в барионном состоянии должно сохраняться в Метагалактике во времени и на всех этапах ее эволюции.
Наша Метагалактика на данном этапе является автономной, т.е. ее внешними условиями является пространство абсолютного вакуума. Соответственно ее физический вакуум не взаимодействует с физическими вакуумами соседних Метагалактик. Следовательно, их взаимное влияние отсутствует и обмена массами не происходит. Такая идеальная изолированность Метагалактики имеет место только в данном единственном случае, что обеспечивает и саму возможность ускоренного расширения, хотя Метагалактика вместе со своим физическим вакуумом всегда полностью погружена в базовое пространство абсолютного вакуума.
При указании на возможность уравнений ОТО (при наличии космологической константы) описывать не только статические модели, но и модели с эволюцией (Фридман), в которых Метагалактика могла не только расширяться, но и сжиматься, представляется не совсем корректно интерпретирован физический смысл космологической константы, которая учитывает влияние внешних условий, но не их динамику. Космологическая константа позволяет описывать космологическое расширение с замедлением и космологическое расширение с ускорением, т.е. то, что относится к данному этапу эволюции Метагалактики, внешние условия которой неизменны. На современном этапе необходимо учитывать, что, т.к. мир значительно больше, чем Метагалактика, то у нее в связи с этим могут меняться внешние условия.
Некоторые теории до сих пор считают, что по своей роли и месту в ОТО космологическая постоянная соответствует сплошной среде, которая равномерно заполняет все пространство Метагалактики и имеет всюду и всегда постоянную плотность, которая положительна, а ее давление отрицательно. Причем по абсолютной величине давление равно плотности (т.к. эти физические величины имеют одинаковую размерность). Основное возражение здесь вызывает экстраполирование данного утверждения на все этапы эволюции Метагалактики («всегда»). Без учета внешних условий и их динамики, а также представления о структуре данной среды ничего нельзя сказать о том, чем обеспечиваются данные свойства, а также сможет ли эта среда сохранить эти свойства во времени. Но главное, какие внешние условия должны иметь место за пределами этой среды для обеспечения стабильности этих свойств в будущем, если это, конечно, возможно.
Относительно данной среды движение и покой считаются неразличимыми (вакуум Эйнштейна-Глинера). Однако доказательства и этого утверждения с учетом выше отмеченных и других аргументов не представляются вполне убедительными. Кроме простоты, такую вакуумную интерпретацию считают привлекательной и тем, что наблюдения, в которых темная энергия была открыта, полностью с нею согласуются (отношение давления темной энергии к ее плотности энергии оценивается –1±0,1). Другие интерпретации темной энергии, по мнению сторонников данной теории, вытесняются наблюдениями. Но эти утверждения носят также лишь интерполяционный характер, которые могут только констатировать происходящее в данный момент, но без учета внешних условий не позволяют прогнозировать даже точки бифуркации в эволюции Метагалактики (т.е. границы собственных интерполяционных возможностей), тем более, корректно идентифицировать исходное состояние Метагалактики.
Здесь следует заметить, что принцип относительности и принцип постоянства скорости света являются принципами разных уровней описания. Принцип относительности не может быть отнесен к принципам фундаментального уровня описания, в то время как принцип постоянства скорости света является таковым, и именно по причине, что в СТО эти принципы были поставлены на один уровень, данная теория оказывается ограниченной в своих возможностях адекватного описания областью пространства физического вакуума. Как выше отмечалось, данный «моно вакуумный» подход лишь частично вписывается в представленную «двух вакуумную» модель Метагалактики, т.к. не учитывает влияния внешних условий даже данного этапа эволюции Метагалактики (при изменении внешних условий становится неприемлемым).
На вопрос, почему физический вакуум создает не тяготение, а антитяготение, современная физика и космология фактически ответа не имеют. Они только утверждают, что так устроен мир, опираясь на наблюдения. Ответ дают лишь модели с внешними условиями и, в частности, «двух вакуумная» космологическая модель Метагалактики, в которую, наряду с физическим вакуумом введена наблюдаемость пространства абсолютного вакуума в качестве внешних условий, а также динамика внешних условий и динамика внутренних условий в виде динамики плотности излучения внутренними источниками Метагалактики.
При этом нет оснований исключать актуальность рассмотрения и других моделей с внешними условиями, включающих как пространство абсолютного вакуума, так и существование внешних по отношению к Метагалактике гравитирующих масс (в частности, черных дыр, соседних Метагалактик и т.д.), множественность Метагалактик и их коэволюцию в рамках Метавселенной и т.д.
Не вполне корректным с этих позиций представляется современный вывод о том, что если наблюдаемое расширение Метагалактики происходит с ускорением, то оно будет продолжаться и неограниченно долго и ничто не способно этому помешать. Адекватный ответ на этот вопрос, представляется, дает «двух вакуумная модель», учитывающая не только внешние условия, но и динамику интенсивности излучения внутренними источниками Метагалактики. На этапе расширения Метагалактики данная интенсивность, безусловно, будет убывать, при этом пространство вокруг Метагалактики может либо остаться в виде абсолютного вакуума, либо заполниться физическим вакуумом соседних Метагалактик. При этом силы, которые стремятся сжать Метагалактику (необходимо учитывать не только внутренние гравитационные силы, но и возможность подключения внешних сил сжатия) в итоге могут доминировать над антигравитацией. Конечно, это при условии, что антигравитация не является в основном следствием действия мощных внешних гравитационных сил, которые тогда просто разделят Метагалактику на не взаимодействующие между собой части, где будет разделен и физический вакуум Метагалактики. Такие силы могут действовать как в данный момент времени, так и подключиться на любом этапе эволюции Метагалактики. Внешние силы, характер которых может быть самым различным, возможны, например, и при контакте физических вакуумов соседних Метагалактик, причем начало подобного явления, когда галактики соседних Метагалактик начинают проникать в пространство нашей Метагалактики, уже наблюдаемо на данном этапе (наблюдения Кашлинского, США).
Если за основу теории Метагалактики с динамикой внешних условий принять уравнения Эйнштейна, то, прежде всего, необходимо корректно интерпретировать космологическую константу. Необходимо учитывать, что она допускает не только внутри метагалактические факторы природы темной энергии, но и внешние, действующие на данном этапе эволюции Метагалактики. Одновременно это следует понимать и как утверждение стандартной модели, что данные внешние условия не изменятся никогда, с чем соглашаться, как было показано выше, оснований нет. Космологическая константа и соответственно стандартная модель не учитывает динамики внешних условий. Учесть возможную динамику внешних можно путем введения наряду с космологической, также метакосмологической постоянной – Ψ. Таким образом, на основе формулы Эйнштейна можно получить формулу Метавселенной (модель с учетом динамики внешних условий):
Εμν + (Λ–Ψ) gμν = 8 π G / c4 ∙ Tμν
Физически адекватная математика здесь предлагает учитывать также физически адекватное число π, которое отличается от абстрактного числа. Число π представляет собой функцию физически адекватных длин и диаметров окружностей, которые есть функции числа q материальных точек длины L и числа m материальных точек диаметра окружности D, а также размера d материальных точек, используемых при построении данных физических объектов: π ═ π [ L, D (d)], L ═ L (q, d). D ═ D (m, d), Λ – космологическая константа, c4 — скорость света в вакууме, Ψ – метакосмологическая константа, G — гравитационная постоянная, Εμν — тензор Эйнштейна, Tμν — тензор энергии-импульса.
В модели, предполагающей, что за границами Метагалактики действуют массы сопоставимые с массой Метагалактики, которые по этой причине могут быть ответственны за ускоренное расширение Метагалактики, природа темной энергии может рассматриваться в контексте гравитационных взаимодействий и излучения внутренних источников энергии. Возможность такой модели также учитывается константой Ψ. В «чисто» гравитационной модели предполагается также, что физический вакуум распространяться дальше сегодня принятых границ Метагалактики (т.к. гравитация может действовать только в физическом вакууме).
Если мир на данном этапе состоит из автономных (не взаимодействующих друг с другом) Метагалактик, что возможно только в случае, если их разделяет абсолютный вакуум, то природа темной энергии должна описываться «двух вакуумной» моделью, где внешним фактором в этих условиях может быть только абсолютный вакуум. Тем не менее, всегда нет оснований исключать и возможность более сложных ситуаций. Соответственно Ψ = 0 характерно только для автономной Метагалактики, изолированной от других абсолютным вакуумом (на данном этапе эволюции нашей Метагалактики Ψ = 0).
Есть основания предполагать, что масса Метагалактик также является инвариантом, причем все Метагалактик примерно равны не только по массе, но и по динамике соотношений состояний материи. Именно это является одним из факторов, которые обеспечивают возможность функционирования Метагалактики по принципу систем с вечным внутренним движением материи. Здесь имеется в виду, что такие системы, безусловно, обладают свойством взаимного превращения кинетической и потенциальной энергии без потерь (а не производства энергии из ничего). Метагалактики, очевидно, следует признать единственным в мире видом объектов, которые показывают действительно объективные физические законы, в частности, и через возможность вечного движения материи в системе без подвода энергии извне.
Самоорганизация материи Метагалактик такова, что обеспечивает (через величину ее массы, но не только) периодическое доминирование гравитации над антигравитацией и, наоборот (в предложенной выше интерпретации), что собственно определяет и основные этапы эволюции Метагалактик. К таким системам предъявляется определенное требование, прежде всего, по массе, которая должна быть не меньше массы Метагалактики, и, кроме того погружена вместе со своим физическим вакуумом в пространство абсолютного вакуума. Человечеству с его возможностями создать подобную систему нереально (откуда следует и невозможность создания вечного двигателя).
Представляется, что именно по такому принципу поделена вся масса объективно существующей материи мира на множество Метагалактик. Такие массы, способны функционировать, периодически расширяясь и сжимаясь, без подвода энергии извне потому, что их физические вакуумы погружены в пространство абсолютного вакуума. [2,3]. Можно также предполагать, что «кротовые норы» представляют собой не что иное, как локальные разрывы в континууме физического вакуума, т.е. внутри них имеет место абсолютный вакуум, который позволяет двигаться материальным объектам с любой скоростью. Динамика гравитационных сил в физическом вакууме в ньютоновской интерпретации (обратная пропорциональность квадрату расстояния), как и другие виды фундаментальных взаимодействий, обусловлены фундаментальным вакуумным взаимодействием между структурными единицами физического вакуума. Есть основания также предполагать, что космологическая константа Λ для всех Метагалактик (их физических вакуумов) практически одинакова. То же можно сказать и относительно метакосмологической константы Ψ, которая учитывает внешние условия и их динамику, Метагалактик (у природы, очевидно, нет необходимости дублировать и космологические процессы).

Выводы: Трудности в понимании причин ускоренного расширения Метагалактики и интерпретации природы темной энергии обусловлены недостаточностью анализа и учета внешних условий Метагалактики и их динамики, а также некоторых противоречий в основании современной физики и космологии. Космологическая постоянная имеет более широкий космологический смысл, нежели интерпретации темной энергии, которые решающее влияние на процесс ускоренного расширения Метагалактики связывают только с ее внутренними факторами (физического вакуума, «квинтэссенции» и других). К факторам, влияющим на ускоренное расширение Метагалактики, космологическая константа относит также внешние условия Метагалактики, учитывая действующие на данном этапе эволюции Метагалактики.
Не исключая влияния внешних условий на процесс ускоренного расширения и в качестве единственного определяющего фактора, космологическая константа принципиально исключает возможность динамики внешних условий данного этапа. Однако космологический фактор внешних условий существенно увеличивает число интерпретаций темной энергии, что указывает на принципиальную актуальность учета динамики внешних условий Метагалактики.
Среди моделей, учитывающих внешние условия на данном этапе эволюции Метагалактики, наиболее адекватной представляется «двух вакуумная» модель. Внешними условиями в этой модели является пространство абсолютного вакуума, свойства которого принципиально отличаются от свойств физического вакуума Метагалактики (идентифицируется как базовое пространство, в которое погружены все Метагалактики вместе с их физическими вакуумами). Данная модель допускает также динамику внешних условий (и соответственно новых этапов) в процессе эволюции Метагалактики от абсолютного вакуума до объединения физических вакуумов соседних Метагалактик в единое (континуум) материальное пространство.
В соответствии с «двух вакуумной» моделью, физический вакуум Метагалактики на данном этапе имеет положительные температуру и давление (относительно абсолютного вакуума), как следствие излучения внутренних источников энергии Метагалактики. При внешних условиях в виде абсолютного вакуума (имеющего нулевое давление и абсолютный нуль температур), именно эти условия приводят к ускоренному расширению Метагалактики.
Для обоснования этой модели необходимо введение мысленных экспериментов совершения бесконечно больших работ над системой и эволюции Метагалактики в «жесткой оболочке», а также закона зависимости температуры системы от объема и различия свойств абсолютного и физического вакуума. Наряду с космологической константой в уравнения необходимо вводить также метакосмологическую константу, для учета динамики внешних условий Метагалактики. В сочетании с другими аргументами рассмотренный вариант интерпретации темной энергии представляется наиболее соответствующим реальности.


Примечание.
1.С. Вайнберг. Проблема космологической постоянной, Успехи физических наук, август 1989 г., т. 158, вып. 4, стр. 640—678
2. Ю.Б.Дмитриев. Основы единой науки. - М., ИВИРАН, 2007, С.110
3.Ю.Б.Дмитриев. Границы актуальности нелинейной картины мира.// Философские науки, №6, 2011.
4. Ю.Б.Дмитриев. Физические свойства активированных состояний вещества. - М., Наука, 1987, с.203- 210.
5.Я. Б.Зельдович. Теория вакуума, быть может, решает загадку космологии,
Успехи физических наук, март 1981 г., т. 133, вып. 3, стр. 480—503
6.A.Д. Чернин. Темная энергия и всемирное антитяготение. // УФН, 178, 267 (2008).
7.В. Н. Лукаш, В. А. Рубаков. Темная энергия: мифы и реальность. // УФН, 178, 301 (2008).