ЭФФЕКТ РИТЦА

    Поистине драматична судьба выдающегося швейцарского учёного Вальтера Ритца (1878–1909), со смерти которого в 2009 г. исполняется ровно сто лет. Уже в 25 лет он опубликовал исследования по физике и математике, обессмертившие его имя, но вскоре был вынужден на три года прервать научные занятия из-за резкого ухудшения здоровья. Лишь в 1907 г. Ритц возобновил исследования и выступил в печати с серией важных работ по спектроскопии, электродинамике и гравитации, содержащих принципиально новые выводы, во многом подтверждённые дальнейшим ходом развития науки. К примеру, в спектроскопии часто применяют комбинационный принцип Ритца, формула которого послужила основой для модели атома Бора. Однако скорая трагическая смерть Ритца в 1909 г. в возрасте 31 года привела к долгому и незаслуженному забвению многих его идей.

    Тем самым Ритц не только впервые ввёл в физику обменное взаимодействие и объяснил закон Кулона, но и ясно показал, как электрическое поле заряда при его движении производит магнитное. А применив эти идеи к гравитации в предположении, что скорость её распространения равна скорости света c, Ритц объяснил смещение перигелия Меркурия, предсказав верные смещения и для перигелиев Земли с Венерой. Помимо этих признанных наукой результатов Ритц на основе своей электродинамики, названной баллистической (заряды, как орудия, "перестреливаются" частицами), вывел и один интересный эффект изменения частоты света ν источника в зависимости от его движения. Если в эффекте Доплера наблюдатель воспринимает частоту ν'=ν(1–V/c), меняющуюся от лучевой скорости V источника, то эффект Ритца предсказывает дополнительный сдвиг частоты света и от лучевого ускорения a источника: ν'=ν(1–La/c²). Причём этот сдвиг Δν/ν пропорционален удалённости L источника.

    Эффектом Ритца долго пренебрегали: ведь квадрат скорости света c в знаменателе делает его почти незаметным в сравнении с эффектом Доплера. Но в силу пропорциональности расстоянию эффект должен отчётливо проявиться на громадных космических расстояниях. И самое интересное, что именно в космосе такое явление сдвига частоты, растущего с расстоянием до объекта, действительно найдено в виде красного смещения спектров галактик. Согласно закону Хаббла ν'=ν(1–LH/c), их красный сдвиг тоже нарастает пропорционально их удалённости L. А коэффициент пропорциональности H называют постоянной Хаббла.

    Ещё наш признанный астрофизик А.А. Белопольский, много сделавший для спектроскопии, предложил в 1930 г. объяснять красное смещение галактик не доплер-эффектом от их разбегания, а неким иным эффектом сдвига частоты – зависящим от расстояния. Этим эффектом вполне мог бы оказаться эффект Ритца. Если красное смещение ν'=ν(1–LH/c) вызвано эффектом Ритца ν'=ν(1–La/c²), то постоянная Хаббла H=a/с. Ускорения a в галактиках вызваны их вращением: центростремительное ускорение a=V²/R, где V – окружная скорость звёзд в галактике, R – её радиус, откуда H=V²/Rс. Галактики часто грубо приравнивают друг к другу (скажем, по массе, светимости), поэтому примем для всех них значения V и R известные для нашей Галактики. Поскольку основной вклад в яркость галактик и самые интенсивные спектральные линии дают их ядра, берём V и R ядер. Галактическое ядро имеет радиус R=0,002 Мпк и окружную скорость V=180 км/с. Подставив всё в формулу H=V²/Rс, найдём, что постоянная Хаббла должна из эффекта Ритца равняться 54 (км/с)/Мпк. Это очень близко к тем 55 (км/с)/Мпк, что приведены для H вместе с другими параметрами в "Справочнике необходимых знаний" (М., 2002 г).

    Итак, закон и постоянная Хаббла легко следуют из гипотезы Белопольского и ритц-эффекта. Красное смещение по эффекту Ритца должно проявляться идентично доплеровскому – одинаково на всех частотах и с соответствующим изменением периода всех процессов. Эффект Ритца разрешает и многие парадоксы красного смещения. Так, аномально большие красные сдвиги квазаров могут быть следствием малости их размеров R в сравнении с ядрами галактик, а значит величина H=V²/Rс и красное смещение окажутся для них велики даже при малой удалённости. Разницей радиусов, скоростей вращения V, а значит и H, можно объяснить и заметные различия красного смещения у галактик, образующих связанные пары.

Сергей Семиков