[вернуться к содержанию сайта]

ТАЙНА ГРАВИТАЦИИ И АНТИГРАВИТАЦИИ
(напечатано в журнале "Инженер" №8, 2010)

    В научной фантастике часто затрагивают тему гравитации и антигравитации, летательных аппаратов, обходящихся без опорной среды и запасов топлива, – аппаратов левитации, или агравиторов. При этом все авторы убеждены, что для понимания природы тяготения и создания парящего транспорта надо отказаться от теории гравитации Эйнштейна (теории относительности), признав, что гравитационное воздействие создаётся потоком некой материи, испускаемой тяготеющими телами. Именно это позволяет управлять гравитацией в известных фантастических повестях "Уровень шума" Р. Джоунса, "Безжалостное небо" А. Кларка, "Первые люди на Луне" Г. Уэллса и других. А может, эти рассказы содержат зерно истины?

    Теория относительности Эйнштейна наделяет пространство, пустоту (абсолютное ничто) свойствами, кривизной, изменяемой массивными телами. Это искривление пространства якобы и проявляется в форме тяготения, так же как натянутая резиновая плёнка, искривляясь под тяжестью груза, вынуждает съезжать к нему мелкие шарики. Традиция наделять пространство свойствами идёт от Аристотеля с его тезисом боязни пустоты. Но эти взгляды чужды атомистической физике, основанной 2500 лет назад Демокритом. Он показал, что у пустоты нет свойств, а воздействия (световые, магнитные, электрические и гравитационные) переносятся в пустоте микрочастицами материи, которые ударами производят притяжение и отталкивание. Однако ныне принята не эта классическая теория, а общая теория относительности (ОТО), предсказания которой подтверждают опыты. Долгое время казалось, что классическая физика не может их объяснить. Но это миф! Как выяснилось, задолго до Эйнштейна учёные предсказали и объяснили релятивистские эффекты с классических позиций.

    Так, смещение перигелия Меркурия было объяснено ещё в 1872 г. И. Цёлльнером, показавшим, что гравитация имеет электрическую природу и распространяется, подобно электромагнитным воздействиям, со скоростью света С [1]. Причина светового запаздывания – в материальном (обладающем массой, инерцией) переносчике воздействий. От конечной скорости С сила тяготения при взаимном движении тел меняется по величине и направлению, подобно силе ударов капель дождя о стекло автомобиля, или силе притяжения движущихся зарядов. Вносимая движением Меркурия (летящего вокруг Солнца со скоростью 50 км/с) малая поправка к силе и ведёт к повороту орбиты планеты со скоростью 43'' в столетие. Строго это было доказано в 1908 г. В. Ритцем, предсказавшим на базе этой классической теории вековые смещения и для Венеры, Земли, подтверждённые впоследствии [2]. Эйнштейн же объяснил на основе ОТО аномалию Меркурия лишь в 1915 г. А найденная им формула повторяла формулу Ритца, но без всяких ссылок на него, хотя Эйнштейн был знаком с работами Ритца, учился с ним на одном курсе, дискутировал в печати и написал в соавторстве статью.

    Другой эффект – изменение частоты света в гравитационном поле, который Эйнштейн объяснил абсурдным замедлением времени возле тяготеющих тел, наращивающим период световых колебаний. Эффект снижения частоты света был открыт, например, у Солнца, спектральные линии которого сдвинуты в красную область. Однако это явление легко объяснить без ОТО и мнимого изменения масштаба времени, если применить классическую физику и открытый в 1908 г. эффект Ритца – изменение периода и частоты света от ускоренно летящего источника [3]. Ведь в мощном гравитационном поле Солнца ускорение a свободного падения превосходит земное (g=10 м/с²) в 30 раз: a=GM_S/R_S²=272 м/с², где G=6,67·10^-11 Н·м²/кг² – гравитационная постоянная, M_S=2·10³⁰ кг – масса Солнца, R_S=7·10⁸ м – его радиус.

    Атомы, излучая характерные спектральные линии, падают в атмосфере Солнца с ускорением a. От эффекта Ритца их свет частоты f и длины волны λ воспринимается на Земле как свет частоты f'=f(1–aL/C²) и длины λ'=λ(1+aL/C²), где L – это путь, на котором преобразуется свет. То есть классический эффект Ритца тоже ведёт к росту длины волны и покраснению света Солнца и других звёзд под действием их тяготения. Тот же эффект Ритца ведёт и к покраснению далёких галактик пропорционально расстоянию L до них (закон Хаббла) [3].

    Но в случае покраснения света Солнца путь L, на котором набирается красный сдвиг Δλ=λ'–λ=λaL/C², уже не равен расстоянию до Земли, как было бы в чистом вакууме. Ведь Солнце окружено атмосферой, и эффективный путь L много меньше. В самом деле, рост длины волны по эффекту Ритца связан с тем, что световые лучи наследуют скорости излучающих атомов, отчего гребни световых волн, испущенные позднее, имеют меньшие скорости (атомы замедляются тяготением Солнца) и всё больше отстают от испущенных ранее. В итоге длины световых волн (расстояния меж гребнями) постепенно растут за счёт разницы скоростей [3]. Но свет, следуя через атмосферу Солнца и взаимодействуя с её атомами, переизлучается ими и по теории Ритца приобретает скорость C уже относительно этих атомов: именно их ускорение a(R) задаёт дальнейшее растяжение световых волн (рис. 1). Атмосфера и корона Солнца простирается на десятки радиусов R_S за видимые границы светила, как видно при затмениях. На таких расстояниях R ускорение a(R)=GM_S/R² спадает почти до нуля.

    То есть в расчёте сдвига Δλ надо учесть переменность a(R) и суммировать приросты dλ=λadL/C² на каждом элементарном участке пути dL=dR, интегрируя dλ=λGM_SdR/R²C² в пределах изменения R от R_S до R_F, равного крайнему радиусу короны Солнца, где a=0. В итоге общий сдвиг длины волны Δλ=[1/R_S-1/R_F]λGM_S/C², или с учётом R_F>>R_S, Δλ/λ= GM_S/R_SC²= 2,12·10^-6. Это найденное по теории Ритца красное смещение для Солнца совпадает с формулой, данной Эйнштейном в 1911 г., спустя три года после открытия Ритцем эффекта сдвига спектра при ускорении. Именно такое смещение линий в спектре Солнца было обнаружено при точных измерениях [4]. Так что и этот эффект нашёл объяснение в классической теории Ритца, без немыслимого изменения темпа течения времени из теории Эйнштейна.

    Красное смещение было открыто и в поле тяготения Земли с помощью эффекта Мёссбауэра. Если излучение идёт от источника гамма-лучей на земной поверхности (вместо R_S берём радиус Земли R_E=6,38·10⁶ м) к приёмнику на высоте H=20 м над ней (R_F=R_E+H), то из прежней формулы получим Δλ=[1/R_E-1/(R_E+H)]λGM_E/C², где M_E – масса Земли. Или с учётом R_E>>H найдём Δλ/λ=HGM_E/R_E²C²=gH/C²=2·10^-15. Это ритцево смещение было обнаружено в опыте Паунда и Ребке, но снова ложно истолковано как подтверждение эффекта Эйнштейна и замедления времени в поле тяготения. Излучение "краснело", идя от нижнего источника к верхнему приёмнику, и напротив "синело" (длина волны λ' сжималась), если источник был наверху, а излучение шло вниз [5]. При этом роль переизлучающих центров играли атомы земной атмосферы, имевшие ускорение свободного падения a=g, направленное вниз, по ходу излучения, отчего эффект Ритца вёл к сокращению длины волны и посинению источника [3].

    Сжимается длина световой волны λ'=λ–Δλ=λ(1–GM_S/RC²) и при снижении расстояния R до Солнца. Это эквивалентно сокращению волн при падении луча в среду с показателем преломления n=λ/λ' и снижению скорости света до значения C'=C/n=C(1–GM_S/RC²). То есть по Баллистической Теории Ритца (БТР) с подходом к Солнцу скорость и длина световых волн уменьшается, а при удалении – вновь нарастает (рис. 2). Луч, идя от источника к приёмнику возле Солнца, замедляется и запаздывает в сравнении с лучом, идущим вдали от светила. Именно такой эффект замедления радиолуча был реально зафиксирован при радиолокации [5]. И снова эффект истолковали как подтверждение теории относительности, дающей то же предсказание, что и БТР, но из эффекта замедления времени возле Солнца, хотя обнаружился лишь классический эффект замедления электромагнитных волн в подвижной среде (плазме).

    Переменность скорости света по эффекту Ритца ведёт и к искривлению световых лучей возле Солнца, подобно изгибу лучей в средах с переменным n, скажем в миражах. И точно, лучи звёзд, идя мимо Солнца, изгибаются, отчего звёзды видны чуть смещёнными от своих реальных положений (на 1,75''), так же как в мираже участки неба видны на раскалённом солнцем асфальте, создавая иллюзию луж (рис. 2). Искривление света звёзд отвечало формулам ОТО и считалось подтверждением искривления пространства тяготением Солнца. Но те же отклонения в 1,75'' предсказывает и теория Ритца, ибо даёт такие же изменения скорости и длины волны света в поле Солнца. Так что по принципу Оккама надо отдать предпочтение более простой и естественной теории Ритца, созданной раньше теории гравитации Эйнштейна и толкующей искривление лучей света классически, без новых сложных гипотез.

    Рассмотрим теперь пресловутый постулат ОТО об эквивалентности гравитационной и инертной массы, по которому, находясь в лифте, нельзя определить, покоится ли он на земле или движется вдали от неё с ускорением g. По нему длину волны света меняет и гравитация, и ускорение, что подтверждают и опыты, выявившие сдвиг спектра в ускоренно движущихся системах. Но, как показал хотя бы А. Кларк, принцип эквивалентности абсурден, ибо гравитационная и инертная масса имеют разную природу, и можно говорить лишь об их равенстве, пропорциональности. А что касается равенства сдвигов спектра при ускорении и в поле тяготения, то его и следовало ожидать из эффекта Ритца. Именно ускорение источника света (а не сама гравитация) преобразует спектр. И не важно, чем вызвано данное ускорение a – вращением, тяготением или иной силой: сдвиг спектра будет одинаков в согласии с опытами.

    Так, известны опыты, выявляющие по эффекту Мёссбауэра ничтожные сдвиги спектра, когда источник и приёмник находятся уже не на разных высотах, а на разных дистанциях R₁ и R₂ от оси крутимого с угловой скоростью ω диска, на котором ускорение a=ω²R (рис. 3). Сдвиг длины волны Δλ=λ'–λ снова найдётся интегрированием dλ=λadR/C²=λω²RdR/C² в пределах изменения R от R₁ до R₂. Отсюда Δλ/λ=[R₂²-R₁²]λω²/2C². Тот же результат, подтверждённый опытом, даёт и ОТО, но сложней и с мнимым замедлением времени от ускорения [6]. А в теории Ритца сдвиг спектра – это естественное следствие принципа Галилея и переизлучения света атомами промежуточной среды, диска и воздуха, увлечённого его вращением. Когда же среды нет (или её влияние мало), сдвиг спектра задаётся лишь ускорением источника и расстоянием до него, как для красного смещения по закону Хаббла. Итак, нет релятивистских эффектов, которые нельзя объяснить по классической теории Ритца! Одна эта теория даёт всё, что объясняла электродинамика Максвелла, СТО и ОТО, а сверх того предсказывает закон Хаббла и прочие эффекты космоса, непонятные в рамках этих теорий [3].

    Итак, гравитация – это не мнимая кривизна пространства, а силовое воздействие, вроде электромагнитного. Ещё в 1908 г. Ритц проложил мост от электричества к гравитации [7], чего не смог добиться из-за ложных взглядов Эйнштейн в своих попытках создания единой теории поля. Ритц развил идею Цёлльнера о гравитационном поле как частном проявлении электрического, что вытекало из равенства скоростей распространения этих полей и подобия законов тяготения Ньютона и Кулона [1]. Значит, все воздействия передаются единым носителем, покидающим источники поля со стандартной скоростью C! По идее Ритца этот носитель – поток элементарных частиц-реонов, выбрасываемых со скоростью C всеми зарядами. Цёлльнер допустил, что сила притяжения двух разноимённых зарядов чуть превосходит силу отталкивания таких же одноимённых. Поэтому, хотя тела в целом нейтральны, содержа поровну положительных и отрицательных зарядов, они стягиваются силой, гравитационной по названию, но электрической по природе. Эта гипотеза нашла обоснование в БТР.

    В самом деле, если одноимённые заряды, скажем два электрона e^–, отталкиваются за счёт ударов реонов, испущенных одним и поглощённых другим электроном, то притяжение разноимённых зарядов вызвано иным механизмом, с чем связана и несколько большая величина силы притяжения (рис. 4). Каждый заряд создаёт вокруг себя, кроме потока расходящихся частиц, поток сходящихся из окружающей его сферы распада: как заряд салюта выбрасывает отдельные осколки, окружающие его огненной сферой, а после сами взрывающиеся снопами искр [8]. Расходящиеся от электрона реоны отвечают за его воздействие на другие заряды, а сходящиеся – за воздействие на сам электрон. Если рядом есть положительный заряд, позитрон e⁺ (антиэлектрон), пускающий ареоны (антиреоны), то частицы эти при контакте с реонами аннигилируют, не просто исчезая, а отлетая или распыляясь от взрыва.

    Аннигиляция требует некого малого времени τ, в течение которого частицы должны находиться на расстоянии меньшем радиуса взаимодействия ρ: аннигиляция идёт лишь у частиц, летящих рядом, с одной скоростью, в одном направлении (так и электрон аннигилирует лишь с взаимно неподвижным позитроном, иначе летящем мимо). Поэтому испущенные позитроном ареоны удаляют лишь те реоны, с которыми им по пути и которые сходятся к электрону со стороны позитрона. От аннигиляции реонов с этого направления идёт меньше, и преобладание их ударов с обратной стороны толкает электрон навстречу позитрону. Такой механизм электромагнитного притяжения предлагали ещё Демокрит с Лукрецием, открывшие, кроме элементарных частиц вещества (атомов), элементарные частицы электрических воздействий (реоны), источаемые светящимися телами, магнитами и электроном (янтарём).

    Казалось бы, движение электронов навстречу ударам ареонов противоречит закону сохранения импульса: ареоны несли импульс p=mC, направленный от позитрона, а электрон приобрёл обратное движение – к позитрону (рис. 4). И всё же закон выполняется, если принять в расчёт импульсы всех тел системы, включая реоны. Так и парусная яхта идёт галсами против ветра (ударов атомов воздуха) в согласии с законами физики, если учесть импульс, уносимый водой. А в опыте Кокереля груз втягивается в трубу, вопреки напору встречного воздуха, за счёт созданного потоком разрежения перед грузом и давлением воздуха снизу, толкающим груз вверх против силы тяжести. Здесь тоже соблюдён закон сохранения, если учесть, кроме импульса груза и напирающего воздуха, импульс нисходящего потока (рис. 5).

    То же верно и для воздействия потока ареонов (ареонного ветра) на электрон. Кроме импульса ареонов и электрона, надо учесть ещё импульсы реонов, которые при контакте с ареонами, пролетая мимо, уносят импульс равный удвоенному импульсу p электрона. В итоге общий импульс сохраняется. Подобный механизм притяжения тел от испускания частиц, расчищающих пространство между телами, был теоретически и экспериментально обоснован д.т.н. К.П. Станюковичем, построившим теорию электричества и гравитации альтернативную максвелло-эйнштейновской. Будучи признанным специалистом по теории горения и газодинамике взрыва, он опирался на баллистические модели созвучные идеям Ритца. Но критика теории Эйнштейна и основанной на ней теории Большого взрыва [9] была негативно воспринята учёными-релятивистами, как огня боящимися возрождения идей Ритца. Поэтому работы Станюковича были забыты, а сам он был отстранён от фундаментальной физики.

    И всё же механизм притяжения тел от обмена частицами вполне работоспособен, в отличие от квантовой электродинамики, построенной по образу БТР Фейнманом, но не объяснившей притяжения. А БТР легко даёт силу притяжения зарядов F⁺ равную силе отталкивания F^-. Испущенные позитроном ареоны удаляют столько реонов, сходящихся к электрону, сколько пришло бы к нему от расположенного на том же расстоянии второго электрона. С реонами аннигилируют лишь ареоны, летящие через площадку S, равную сечению электрона. Поэтому недостаток реонов, идущих к нему из сферы распада со стороны позитрона почти точно равен их избытку, идущему от второго электрона через S, откуда F⁺=F^-. Говорим "почти", поскольку равенство это неточное из-за конечного времени τ и радиуса ρ взаимодействия реона с ареоном, аннигилирующих даже при сближении под малым углом α. Главное, чтобы за время взаимодействия τ они не успели разойтись на расстояние большее ρ, то есть имели векторную разность скоростей меньшую ΔV=ρ/τ. Это чуть расширит площадку S', в пределах которой поступают ареоны, "действующие" на электрон. Так что притяжение F⁺ чуть больше отталкивания F^-, для которого эффективное сечение взаимодействия реонов с электроном точно равно S. Этот дисбаланс сил F⁺ и F^- зарядов тела и порождает гравитацию.

    Теперь, когда природа гравитации прояснена, можно подумать о создании устройств антигравитации для преодоления тяготения и безопорного движения над землёй без расхода топлива. Из закона сохранения импульса для полёта и удержания аппарата на высоте надо по открытому Циолковским реактивному принципу производить выброс материи в направлении силы тяжести. Самолёты и вертолёты отбрасывают вниз поток воздуха, а ракеты – реактивную струю газа. Но в БТР парение возможно без среды и ракетного топлива, поскольку любое тело постоянно источает поток материи – реонов и ареонов, выбрасываемых зарядами тела с огромной скоростью. Поэтому безопорное парение тел не нарушит закона сохранения импульса, если учесть неощутимые потоки реонов, несущие огромные импульсы и энергии, которые можно обуздать, используя в агравиторах. Но, как отмечал Ритц, электрон выбрасывает реоны во все стороны, а потому импульсы отдачи реонов взаимно нейтрализуются.

    И всё же электрон может в неких направлениях выбрасывать реонов больше, чем в других. Лишь случайные повороты электрона от ударов ведут к тому, что в среднем он испускает во все стороны равное число реонов и, обладая в среднем нулевым импульсом, лишь случайно мечется в стороны, словно броуновская частица (отсюда принцип неопределённости положения, энергии электрона и эффект туннелирования). Избирательный выброс реонов в одном направлении, возможно, связан с наличием у электрона магнитного момента от его вращения, отчего вверх или вниз по оси вращения вылетает больше реонов. Ещё в 1908 г. Ритц открыл осевую структуру электрона и разницу его воздействий в разных направлениях.

    Значит, если сориентировать электрон магнитным полем, он будет выбрасывать реоны преимущественно в заданную сторону, получая реактивную отдачу. Подобный эффект реально открыт: многие частицы и ядра в магнитном поле выбрасывают продукты распада в одну сторону. Так, ядра ⁶⁰Co, ориентированные магнитным полем (направленным вверх), чаще испускают электроны вниз (в 60 % случаев, рис. 6). Та же асимметрия открыта в распадах элементарных частиц π- и μ-мезонов. Процент осколков, вылетающих в данном направлении, определяется формой и прочностью соответствующих участков частицы. Если так же асимметричен и процесс выброса электроном реонов, то это позволит управлять их потоком. Первый способ управления состоит в ориентации электронов магнитным полем. Электроны тела с параллельно выстроенными магнитными осями создадут подъёмную силу F. Постоянные магниты – именно такие ансамбли атомов с упорядоченными моментами электронов.

    Выходит, даже простые магниты могут обладать подъёмной силой, пусть и много меньшей их веса. При сравнении веса образцов до и после намагничивания эту микросилу тяги можно было бы выявить чувствительными весами. Для создания значительной подъёмной силы нужны мощные сверхпроводящие магниты, охлаждённые до низких температур. И тут интересно заметить, что именно у сверхпроводников впервые открыли явление левитации, парения магнитов. Однако квантовая теория сверхпроводимости объясняет феномен левитации вытеснением магнитного поля из сверхпроводника. Но, быть может, ключ к пониманию явления и созданию агравиторов сокрыт как раз в выстраивании сверхсильными магнитными полями осей электронов, выбрасывающих поток реонов вдоль общей оси (рис. 7).

    Второй способ построения электронов состоит в придании телам быстрого вращения. В механике давно известен гироскопический эффект: крутящийся волчок на платформе совмещает свою ось с осью вращения платформы. Так работают судовые гирокомпасы, указующие на север за счёт вращения Земли. Так же и магнитные моменты, оси крутящихся электронов при раскрутке диска установятся вдоль его оси от гироскопического момента M. Это вызовет намагничивание диска – эффект Барнета, открытый в 1909 г. и обратный эффекту Эйнштейна-Де Гааза, заявленному в 1915 г. без ссылок на Барнета. Упорядочение электронов породит направленный выброс реонов и подъёмную силу F вдоль оси вращения. Такой эффект и впрямь обнаружен: раскрученные диски теряют в весе [10]. Вокруг эффекта много споров, ибо он противоречит нынешней физике, но легко объясним в БТР.

    Подъёмные силы, достигнутые у крутящихся дисков и простых магнитов невелики, ибо упорядочение электронов неполное: правильно строится лишь часть их, и оси их не строго параллельны из-за тепловых колебаний и атомных магнитных полей. Заметные эффекты возможны лишь у сверхпроводящих магнитов и сверхраскрученных дисков. Ведь поток реонов от электрона, если неоднороден, то слабо. Но поток этот несёт огромный импульс, и даже ничтожная асимметрия позволяет создать агравиторы. Левитацию давно связывают с эффектом крутящихся дисков, якобы рождающих торсионные поля. Но это только слова. А БТР легко объясняет эффект с помощью реактивной силы от направленного выброса потока реонов. Применение этих сил открывает грандиозные возможности – от антиграв-транспорта и гравипоплавков до звездолётов, обходящихся без гигантских запасов топлива. Не так ли устроены "летающие тарелки", двигателем которых считают магниты и крутящиеся диски [10].

    Интересно, что ещё в XVII веке Сирано де Бержерак в своём фантастическом произведении "Иной свет" предлагал применить для полёта на Луну, наравне с ракетным двигателем, магнитный. При этом Сирано высмеивал учение Аристотеля (прежний аналог физики Эйнштейна), отстаивая учение Демокрита и Галилея (основу физики Ритца). Так же и Дж. Свифт, предсказав в "Путешествии Гулливера" многие открытия будущего, предложил и магнитный механизм летающего острова-НЛО. Многие фантасты предвидели открытие магнитных антиграв-материалов, вроде сплава кейворита (с температурой Кюри в 60 ºF) из повести Г. Уэллса "Первые люди на Луне" или лунита-магнетита из "Незнайки на Луне" Н. Носова. А первую научно-обоснованную схему левитаторов, близкую к описанной выше, ещё полвека назад дал А. Беляев, предложивший в "Ариэле" упорядочить, направить связанное с электричеством случайное движение микрочастиц, обуздав его электромагнитными силами.

    Характерно, что и Беляев, и Джоунс в "Уровне шума" связали проблему антигравитации с индийскими факирами – мастерами левитации и контроля над скрытыми силами организма и природы. Тут призадумаешься, а может древним индийцам и впрямь были ведомы тайны микромира, гравитации и антигравитации? Не случайно в Индии Демокрит почерпнул основы своего атомистического учения. И Жюль Верн считал создателями техники будущего индийцев: покоривших все стихии капитана Немо и Робура. Не зря Джоунс пишет: "Индусы достигли большего успеха в раскрытии тайн вселенной, чем американские научно-исследовательские лаборатории". Итак, правы фантасты: путь к звёздам пролегает через отказ от нынешней абсурдной физики Эйнштейна-Аристотеля в пользу атомистики Демокрита и физики Галилея, через познание истинной природы света, электричества и гравитации!

1. Розенбергер Ф. История физики. Ч. 3, вып. II. М.-Л.: ОНТИ, 1936.
2. Семиков С. О природе массы и времени // Инженер 2006, №5.
3. Семиков С. Баллистика и космос // Инженер 2009, №4.
4. Вавилов С.И. Собрание сочинений. Т. 4, М.: АН СССР, 1956.
5. Брагинский В.Б., Полнарёв А.Г. Удивительная гравитация. М.: Наука, 1985.
6. Франкфурт У.И., Френк А.М. Оптика движущихся тел. М.: Наука, 1972.
7. Визгин В.П. Релятивистская теория тяготения (истоки и формирование). М.: Наука, 1981.
8. Семиков С. План микромира // Инженер 2007, №5.
9. Вселенная (сборник). М.: Культпросветгиз, 1955.
10. Иванов М.Г. Антигравитационные двигатели "летающих тарелок". М., 2007.

Дата установки: 04.08.2010
[вернуться к содержанию сайта]

W