Гравитация как давление в квантовом конденсате вакуума

Аннотация: Предлагается модель, в которой гравитация интерпретируется не как геометрическое свойство пространства-времени (ОТО), а как градиент давления в физической среде — квантовом конденсате вакуума. Массивные астрофизические объекты создают в этой среде области повышенного давления, что проявляется как притяжение. Модель приводит к пяти проверяемым предсказаниям, отличающим её от ОТО.

1. Три постулата модели

1.1. Вакуум — физическая среда

Вакуум рассматривается не как «ничто», а как основное состояние всех квантовых полей — сверхжёсткий конденсат. Его параметры определяются из наблюдательной космологии:

• Плотность энергии: ρ_vac ≈ 6×10⁻¹⁰ Дж/м³ (из космологической постоянной)
• Модуль упругости: K_vac = ρ_vac·c² ≈ 5×10⁷ Па
• Скорость распространения возмущений: скорость света c

1.2. Гравитация — градиент давления

Любой массивный объект (звезда, квазар, чёрная дыра) действует как источник энергии, «накачивающий» вакуум. Создаваемый градиент давления вызывает движение вещества к источнику — это воспринимается как гравитационное притяжение.

Аналогия: Как воздух течёт в область пониженного давления, так вещество «течёт» к массивным объектам.

1.3. Информация распространяется сферически

Энергетический импульс от астрофизического события (взрыв, слияние) создаёт расширяющуюся сферическую оболочку возмущения в вакууме. Эта оболочка несёт полную информацию о событии (голографический принцип в динамической форме).

2. Качественные объяснения наблюдаемых явлений

2.1. Гравитационные волны — акустические волны в среде

Слияние чёрных дыр GW231123: катастрофический выброс энергии создаёт ударную волну в вакууме. Колебания, зарегистрированные LIGO (амплитуда ~10⁻²¹), — прямое доказательство волновой природы среды.

2.2. «Невозможные» чёрные дыры в запрещённом диапазоне

Магнитные поля в коллапсирующей звезде действуют как регулирующий клапан, сбрасывая до половины вещества и уменьшая итоговую массу ЧД. Это объясняет событие GW231123 без привлечения экзотических механизмов.

2.3. Крупномасштабная структура Вселенной

Войды и нити могут быть стоячими волнами (бухты.заливы) от интерференции первичных возмущений вакуума в ранней Вселенной.

3. Пять проверяемых предсказаний (5–15 лет)

Предсказание 1: Низкочастотный гравитационный фон коррелирует с квазарами

• Что предсказывается: Космический интерферометр LISA (запуск ~2035) обнаружит фоновый гравитационно-волновой сигнал (10⁻⁵–10⁻¹ Гц), который будет статистически значимо коррелировать с распределением квазаров, а не только со слияниями компактных объектов.
• Почему это следует из модели: Квазары — самые мощные стабильные источники энергии, постоянно «вибрирующие» вакуум.
• Как проверить: Кросс-корреляция данных LISA с каталогами квазаров (eROSITA, SDSS). Отличие от ОТО: в стандартной модели такой корреляции нет.

Предсказание 2: Вспышки активности ядра галактики влияют на орбиты ближайших звёзд

• Что предсказывается: Вспышки в аккреционном диске сверхмассивной ЧД Стрелец А* будут вызывать обнаружимые аномалии в орбитах ближайших звёзд (S2 и др.) с задержкой, равной времени распространения возмущения со скоростью света.
• Почему это следует из модели: Импульс энергии изменяет локальное давление в вакууме, что влияет на движение тел.
• Как проверить: Совместный анализ данных инфракрасных (VLT, Keck) и рентгеновских (Chandra) наблюдений за центром Галактики за 20+ лет. Точность измерений орбит уже позволяет обнаружить отклонения в ~1%.

Предсказание 3: Реликтовое излучение имеет аномалии на границах войдов

• Что предсказывается: На картах реликтового излучения (CMB) границы крупнейших войдов будут проявлять специфические спектральные искажения, отличные от эффекта Сюняева—Зельдовича.
• Почему это следует из модели: Войды — гигантские резонаторы; их границы колеблются, взаимодействуя с CMB-фотонами.
• Как проверить: Анализ данных обсерваторий Simons Observatory и CMB-S4 (2025–2030 гг.) с разрешением лучше 1 угловой минуты.

Предсказание 4: Спектр мощности распределения галактик имеет дополнительные резонансные пики

• Что предсказывается: Спектр мощности распределения галактик (обычно объясняемый барионными акустическими осцилляциями) будет показывать слабые дополнительные пики на масштабах 100–500 Мпк, соответствующих собственным частотам войдов.
• Почему это следует из модели: Войды как резонаторы создают стоячие волны, влияющие на распределение галактик.
• Как проверить: Анализ каталогов галактик DESI (уже работает) и Euclid (запуск 2024) с объёмом выборки >10⁸ галактик.

Предсказание 5: Эффективная гравитационная «постоянная» анизотропна в скоплениях с активными ядрами

• Что предсказывается: В скоплениях галактик, где центральная галактика имеет активное ядро (АЯГ), динамическая масса, измеренная по движению галактик, будет систематически отличаться от массы, измеренной гравитационным линзированием.
• Почему это следует из модели: АЯГ создаёт асимметричный профиль давления в вакууме, влияющий на движение галактик.
• Как проверить: Сравнение масс 100+ скоплений с АЯГ, измеренных двумя независимыми методами (линзирование и кинематика). Текущая точность (~10%) уже позволяет обнаружить эффект в 5–10%.

4. Критические отличия от ОТО и стандартной космологии

5. Пути фальсификации модели

Модель будет опровергнута, если:

1. LISA не обнаружит корреляции между гравитационным фоном и квазарами (к 2040 г.).
2. Орбиты звёзд у Стрельца А не покажут связи* с активностью ядра (данные уже накоплены, анализ возможен сейчас).
3. CMB на границах войдов не покажет аномалий (к 2030 г.).
4. Спектр мощности распределения галактик будет строго соответствовать ΛCDM без дополнительных пиков (к 2027 г.).
5. Массы скоплений с АЯГ и без будут одинаковы в пределах погрешности (к 2026 г.).

6. Заключение

Модель предлагает физическую, а не геометрическую интерпретацию гравитации. Её сила — в единстве объяснения и конкретных проверяемых предсказаниях.

Модель не заменяет ОТО, но предлагает иной язык для описания гравитации — через динамику среды. Если хотя бы два из пяти предсказаний подтвердятся, это потребует пересмотра онтологических основ гравитации. Если ни одно не подтвердится — модель будет отвергнута, что также является ценным научным результатом.

Готовность к проверке: Все пять предсказаний могут быть проверены существующими или уже строящимися инструментами в ближайшие 5–15 лет.

Ключевые слова: альтернативная гравитация, гидродинамическая модель, квантовый вакуум, проверяемые предсказания, LISA, DESI, Simons Observatory.

Примечание: Этот текст является гипотезой, а не завершённой теорией. Его ценность — в чётких, проверяемых предсказаниях, которые могут быть подтверждены или опровергнуты наблюдениями в обозримом будущем.

Пример событие GW231123

Звезда-гигант (250 масс Солнца) с быстрым вращением подходит к концу жизни и коллапсирует. При взрыве сверхновой образуется прото ЧД, окружённая облаком обломков.

Ключевой момент — образование диска:

Благодаря быстрому вращению звезды, падающее вещество не устремляется прямо в ЧД по радиусам, а формирует вокруг неё вращающийся аккреционный диск (как вода, закручивающаяся перед стоком).

Включается магнитное поле — начинается перераспределение:

Силовые линии магнитного поля «вморожены» в плазму диска. При бешеном вращении диска поле усиливается и закручивается (эффект динамо).

Магнитное давление создаёт «отток»:

Закрученное поле действует как:

Пружина: создаёт давление, которое тормозит падение вещества на ЧД.

Катапульта: часть плазмы, захваченная полем, выбрасывается вдоль оси вращения в виде мощных джетов почти на скорости света.

Итог — редактирование массы и спина:

Масса ЧД уменьшается: До половины вещества диска не падает в ЧД, а улетает в пространство. Поэтому итоговая масса ЧД (например, 100 солнц) оказывается меньше массы звезды перед коллапсом (150 солнц) и попадает в «запретный» интервал.

Вращение ЧД корректируется: Процесс сложный. С одной стороны, падение вещества из диска раскручивает ЧД. С другой — магнитные торможение и отток массы могут его замедлять. Итоговый спин — результат этого баланса. Сильное поле → больше отток → меньше масса и меньше спин. Слабое поле → меньше оттока → больше масса и бешеная раскрутка.

Суть в одном абзаце:

Раньше думали: коллапс → вся масса падает в ЧД. Теперь ясно: быстрое вращение + магнитное поле превращают область коллапса в гигантский центрифужный сепаратор. Магнитное поле работает как регулирующий клапан, который сбрасывает избыточное вещество и энергию в космос, «редактируя» финальные параметры чёрной дыры под свои правила. Запретных масс нет — есть неучтённые силы.