Cosmología fractal
Cosmología fractal : ideas y teorías de la cosmología física , que sugieren la infinidad del espacio del Universo y la distribución de los objetos astronómicos en él de acuerdo con el principio de las estructuras autosimilares ( fractales ). La cosmología fractal niega la homogeneidad espacial del Universo a gran escala y asume que tiene una dimensión fractal (menos de 3 ), un número que determina la distribución de masa . Es la masa contenida en una bola centrada en un objeto astronómico medio que debe obedecer la ley de potenciacon respecto al radio. En el siglo XXI, las ideas de la cosmología fractal no cuentan con un apoyo significativo por parte de la ciencia académica , aunque la aplicación de la teoría fractal a la cosmología sigue siendo objeto de investigación teórica.
Antecedentes
El desarrollo de la cosmología fractal fue una extrapolación de la jerarquía del Universo asumida por algunos astrónomos del siglo XIX ( planetas → sistemas planetarios / estelares → “islas estelares” → ...), que luego se convirtió en un hecho científicamente reconocido. Sin embargo, allá por 1761, cuando no se sabía nada sobre la existencia de otras galaxias, el científico alemán Johann Lambert publicó Cosmological Letters on the Structure of the Universe, donde sugería que el Universo está ordenado jerárquicamente y a gran escala: cada estrella con los planetas forman un sistema de primer nivel, luego estas estrellas se combinan en un sistema de segundo nivel, etc. Las consideraciones físicas también descubrieron que la suposición de una distribución (en promedio) uniforme de estrellas en el Universo se contradice con dos paradojas: la paradoja fotométrica (Olbers) y la paradoja gravitacional .
En 1908, Carl Charlier , basándose en la idea de Lambert [1] , publicó la teoría de la estructura del Universo, según la cual el Universo es una colección infinita de sistemas que entran entre sí de un orden cada vez mayor de complejidad. En esta teoría, las estrellas individuales forman una galaxia de primer orden, una colección de galaxias de primer orden forma una galaxia de segundo orden, y así hasta el infinito. Basado en esta idea de la estructura del Universo, Charlier llegó a la conclusión de que en un Universo infinito, las paradojas fotométricas y gravitatorias se eliminan si las distancias entre sistemas iguales son lo suficientemente grandes en comparación con sus tamaños. Sea el radio medio del sistema del -ésimo nivel, y - el número medio de elementos del nivel anterior que componen el sistema del -ésimo nivel. Entonces, como mostró Charlier, para eliminar las paradojas, basta con suponer que para todos los niveles [2] :
Si asumimos la misma dimensión fractal del Universo para todos los niveles, entonces no debería exceder de 2 .
Esto conduce a una disminución continua en la densidad promedio de la materia cósmica a medida que avanzamos hacia sistemas de orden superior. Para eliminar las paradojas, se requiere que la densidad de la materia caiga más rápido que inversamente proporcional al cuadrado de la distancia desde el observador.
Sin embargo, con el desarrollo de la teoría del universo en expansión y, en particular, de la Teoría General de la Relatividad , estas paradojas fueron eliminadas de otra forma.
Refutaciones
La dependencia de la masa (o el número de galaxias) del radio de la bola, prescrita por la cosmología fractal de Lambert-Charlier, no está trazada en el Universo observable , al igual que no están determinadas estructuras mayores que un supercúmulo de galaxias . [2] [3] Además, las mediciones precisas de la intensidad de la radiación de microondas reliquia llevadas a cabo en el siglo XXI muestran la pequeñez de las fluctuaciones del potencial gravitatorio en el universo visible, lo que contradice el modelo fractal (al menos bajo la suposición de un universo en expansión descrito según la relatividad general).
La cosmología fractal tal como la entiende Lambert-Charlier también contradice el principio cosmológico .
Desarrollo moderno
En 2002, el astrofísico ruso Yuri Baryshev publicó el libro Discovery of Cosmic Fractals , que contiene una descripción general de las ideas de la cosmología fractal.
Algunos científicos consideran que la existencia de grandes grupos de cuásares es una refutación de la distribución uniforme de la masa en el universo.
Véase también
- Anidación infinita de la materia , una teoría similar pero pseudocientífica
- cúmulo de galaxias
- Supercúmulo de galaxias
- Estructura a Gran Escala del Universo
Notas
- ↑ Carl Ludwig Charlier. Jerarquía de Charlier
- ↑ 1 2 Astronomía relativista, 1989 , p. 43..
- ↑ Tegmark et al. El espectro de poder tridimensional de las galaxias del Sloan Digital Sky Survey // The Astrophysical Journal : diario. - Ediciones IOP , 2004. - 10 de mayo ( vol. 606 , n. 2 ). - Pág. 702-740 . -doi : 10.1086/ 382125 . - . — arXiv : astro-ph/0310725 .
Literatura
- Klimishin I. A. . Astronomía relativista. 2ª ed. — M .: Nauka , 1989. — 287 p. — (Problemas de la ciencia y del progreso técnico). — ISBN 5-02-014074-0 . - S. 41-46.