[вернуться к содержанию сайта]

    Недавно академик Е. Александров рассмотрел опытную проверку баллистической гипотезы о влиянии скорости источника на скорость света (см. "Наука и жизнь" №8, 2011 г.). Как переводчик работ Вальтера Ритца, выдвинувшего в 1908 г. эту гипотезу, хочу немного о ней добавить. Цель тут не в умалении чьих-то заслуг, а в напоминании о заслугах Ритца, который, кстати, учился с Эйнштейном в цюрихском политехникуме, написал с ним в соавторстве статью и внёс большой вклад в спектроскопию (комбинационный принцип), математику (вариационный метод), теорию упругости (анализ фигур Хладни), электродинамику (баллистическая теория Ритца – БТР), атомную физику (магнитная модель атома). И лишь ранняя смерть учёного в 1909 г., в возрасте 31 года, привела к скорому забвению многих его идей.

    Сама баллистическая гипотеза, уподобившая полёт частиц света от подвижного источника – полёту ядер из движущейся пушки, была лишь вершиной айсберга, как отмечал в 1995 г. в "Успехах физических наук" академик М.А. Ельяшевич. Ритц объяснял опыт Майкельсона-Морли по примеру Галилея, доказавшего равенство скоростей вылета ядер из пушки во всех направлениях. По баллистической гипотезе, подобно ядрам, приобретающим движение пушки, свет в опыте Майкельсона получает движение источника, летящего со скоростью Земли. Поэтому относительно неё снаряды или свет во всех направлениях движутся одинаково: по принципу относительности Галилея движение Земли нельзя заметить. Тем самым Ритц объяснил опыт Майкельсона проще, чем специальная теория относительности (СТО). Не зря гипотезу Ритца поддержали такие физики, как Дж.Дж. Томсон, Р. Толмен, П. Эренфест. Впрочем, ещё в 1729 г. для первого точного определения скорости света по величине звёздной аберрации астроном Дж. Брадлей применил баллистическую кинематику света, опираясь на идею Демокрита, Галилея и Ньютона о световых частицах, идущих от звёзд.

    Если баллистическая гипотеза – это зримая вершина айсберга, то выкристаллизованная из неё Ритцем баллистическая теория оптики и электродинамики – это его основная, скрытая часть. Она объясняла классической механикой частиц электрическое и магнитное воздействие зарядов. Ритц считал заряды источниками гипотетических элементарных частиц-реонов R (от греч. Rheos – "течение", "поток"), вылетающих из электронов со скоростью света c. Удары этих частиц о другие электроны и рождают электрическое отталкивание. А взаимное движение зарядов меняет по баллистическому принципу скорость и частоту ударов, ведя к изменению электрической силы, ощутимому как добавочное магнитное воздействие. Как отмечал Ритц, "это – своего рода механическая теория электричества". Изменением силы воздействия F на движущийся заряд Ритц объяснил и аномальное поведение быстро летящих электронов. Если в СТО причиной спада их ускорения a=F/m считают рост массы m электрона при неизменной силе F, то по Ритцу причина – в спаде силы при постоянной массе.

    В баллистической теории Ритц рассмотрел и гравитацию, объяснив в 1908 г. смещение перигелия Меркурия и верно предсказав смещения перигелиев у других планет за 7 лет до Эйнштейна, которому пришлось придумать уже общую теорию относительности. Ритц сводил к электричеству не только магнетизм с гравитацией, но и ядерные взаимодействия, вызывающие распад радия, выдвинув попутно идею об оси электрона и наличии у него стандартного магнитного момента. Так Ритц на десятилетия опередил развитие науки и начал успешно строить единую теорию поля на основе классической механики частиц – наглядного атомистического подхода, следуя линии Демокрита. Наконец, формула, выведенная Ритцем в 1908 г. из баллистического принципа, предсказывала эффект красного смещения у галактик, пропорциональный расстоянию до них. То есть из баллистической теории сразу следует хаббловский закон красного смещения и даже верное значение постоянной Хаббла. Причём эффект Ритца, в отличие от эффекта Доплера, ведёт к покраснению света галактик даже без гипотезы об их удалении и расширении Вселенной. По эффекту Ритца красное смещение возникает и у неподвижных галактик, как считал и сам Хаббл, и наш астрофизик А.А. Белопольский, и даже К.Э. Циолковский. Тем самым эффект Ритца позволяет считать Вселенную стационарной, вечной, и устраняет ряд парадоксов красного смещения, типа аномально высоких красных смещений квазаров и открытых Г. Арпом (преемником Хаббла) связанных, одинаково удалённых галактик, имеющих разные красные смещения. Наконец, отпадает надобность в гипотетической тёмной материи и тёмной энергии, выдуманных исключительно для устранения парадоксов, возникших от доплеровской трактовки красных смещений (см. Семиков С.А. "Баллистическая теория Ритца и картина мироздания", Н. Новгород, 2009).

    Именно факты и противоречия, скопившиеся в физике и космологии, побуждают искать замену теории относительности. Альтернативные теории, основанные на классической механике Галилея-Ньютона, снимают противоречия и открывают перспективные пути развития физики, техники, пути освоения космоса и глубокого понимания явлений. Факты заставляют усомниться и во втором постулате теории относительности. Целый век во все учебники входило "опровержение" баллистической теории из наблюдений двойных звёзд. И вот выяснилось, что оно ничего не стоит, как признают физики, включая А.М. Бонч-Бруевича и Е.Б. Александрова. В итоге, "опровержение" теории Ритца отсутствием искажений у звёзд от переменной скорости света напоминает "опровержение" теории Коперника отсутствием смещений звёзд от переменного положения Земли (параллакс). В обоих случаях искажения не могли поначалу заметить лишь ввиду их малости (от большой удалённости звёзд) и слабости астрономических приборов. А точные наблюдения выявили и параллаксы, и искажения.

    Так, предсказанные теорией Ритца эффекты у двойных звёзд реально наблюдались, как показал астроном Э. Фрейндлих. Это проявилось в виде эффекта Барра, по которому у большинства звёзд орбиты искажены и кажутся вытянутыми к Земле (см. Бэттен А., "Двойные и кратные звёзды", М.: Мир, 1976). Это и предсказывала теория Ритца: звезда, летящая по круговой орбите, кажется движущейся по эллипсу, вытянутому к Земле. То есть баллистическая теория не противоречит наблюдениям двойных звёзд, а как раз объясняет их аномалии и, возможно, аномальную вытянутость орбит экзопланет (см. "Наука и жизнь" №12, 2006 г.). Также Де Ситтер и П. Бергман показали, что теория Ритца предсказывает умножение изображений звёзд, а отсутствие такого феномена долго считали опровержением баллистической теории. Но с 1979 г. эти лишние двойные, тройные и кратные изображения стали обнаруживать у галактик и квазаров, что пытаются объяснить гравитационными линзами, хотя те не способны дать более двух изображений. Выходит, и этот аргумент Де Ситтера говорит в пользу баллистической теории, где число изображений может быть сколь угодно большим.

    Другим фактом, ставящим под сомнение постоянство скорости света, стали радиолокационные замеры в космосе. В 1969 г. американский физик Б. Уоллес обратил внимание на систематические расхождения между расстояниями до Венеры, известными из астрономии и найденными по времени задержки радиосигнала, отражённого планетой. Расстояния до Венеры, одновременно измеренные радарными станциями в США и СССР, отличались на величину, превосходящую возможные ошибки. Завышенными получались расстояния у станций, которые за счёт вращения Земли двигались от Венеры, отчего по баллистической теории скорость радиосигнала снижалась, а его задержка и расчётная дистанция нарастала. Пионер космической навигации д.т.н. В.П. Селезнёв, обучавший первые отряды космонавтов, отмечал, что применение СТО в космосе ведёт к ошибкам и авариям, например у аппаратов "Фобос". От неверных оценок расстояний аппараты порой промахиваются мимо цели или сталкиваются с ней. Так, радарные и астрономические расчёты положений Венеры отличались на сотни километров, и планету просто "сместили" росчерком пера вперёд по орбите на это расстояние, даже без всякой точки опоры. Зато расчёт дистанций с учётом зависимости скорости радиосигнала от скорости источника устранял расхождения. Систематические невязки между небесно-механическими и радарными расстояниями обнаружили и аппараты "Пионер" (см. "В мире науки" №2, 2006 г.). Да и в системе GPS, измеряющей координаты приёмника на Земле по задержке радиосигнала, выявлены расхождения с прогнозами теории относительности, устранимые лишь формальной корректирующей процедурой, как показал специалист по радиолокации и космонавигации Р. Хатч, основатель компании NAVSTAR.

    Как видим, основания для критики второго постулата СТО вполне серьёзны, а его экспериментальная проверка носит отнюдь не праздный интерес, если учесть стоимость космических программ и систем GPS, ГЛОНАСС. Эти опыты и сравнительно малые затраты на них нельзя считать бесполезными в практическом плане. Их надо уточнять, повторять в новых вариантах, поскольку, как отмечали Е.Б. Александров, А.М. Бонч-Бруевич, С.И. Вавилов, однозначной и прямой экспериментальной проверки второго постулата до сих пор не было. Предложенное в качестве прямого опыта измерение скорости синхротронного излучения на поверку тоже оказалось косвенным, раз скорость излучающих релятивистских электронов не измерена напрямую, а найдена из формул теории относительности, ограничившей скорость электронов пределом скорости света c. Но в баллистической теории, по словам Ритца, для электронов "c никоим образом не может быть предельной скоростью". И если скорость электронов заметно ниже или выше принятого значения c, то при передаче её излучению время задержки сигнала будет сильно отличаться от ожидаемых 9-ти наносекунд.

    По классической механике огромная энергия электронов как раз говорит об их сверхсветовой скорости. Это подтверждают и большие пробеги высокоэнергичных частиц: если б распадающиеся частицы-мезоны двигались с досветовой скоростью, они не успевали бы пройти длинный путь за время распада, и большие пробеги L=VT проще истолковать не растяжением времени жизни T по СТО, а сверхсветовой скоростью частиц V>c. Да и узкая направленность синхротронного излучения говорит о сверхсветовом движении электронов. Если излучатель неподвижен, он по идее Ритца разбрасывает свет в виде сферической волны во всех направлениях с одинаковой скоростью c, словно бомба, выбрасывающая осколки симметрично во всех направлениях сферической взрывной волной. Но сверхсветовой электрон, сообщая свою скорость свету, выбрасывает его только вперёд в пределах узкого конуса (который тем острее, чем выше скорость и энергия электрона), равно как осколки сверхзвуковой крылатой ракеты, взорванной в полёте, летят по инерции только вперёд. По Ритцу острая направленность синхротронного излучения, собранного в узком конусе, более понятна, чем в СТО, где свет идёт во все стороны и с одной скоростью c, независимо от скорости источника.

    Итак, проверяя баллистическую теорию, полезно прежде ознакомиться с трудами Ритца. Пока же защитники теории относительности проверяют лишь баллистическую гипотезу, в остальном руководствуясь СТО, они напоминают защитников геоцентрической теории Аристотеля-Птолемея, которые отвергали движение Земли на том основании, что по механике Аристотеля брошенные тела отставали б от движущейся Земли, чего не происходит. По Галилею это доказывало не постоянство положения Земли, а ошибочность механики Аристотеля, раз движение тел является относительным. Так же и опыт группы Александрова доказал не постоянство скорости света, а лишь неправомерность механики Эйнштейна, поскольку в теории Ритца движение частиц и света подчиняется механике Галилея.

    То есть опыт не имеет законной силы, пока скорость излучающих электронов не измерена напрямую, из анализа времени пролёта заданной дистанции вне ускорителя. А раз приход электронов и света регистрируют в виде последовательности импульсов, то следует убедиться, что время пролёта находят по одному и тому же импульсу, иначе за время задержки могут принять интервал до следующего импульса или предыдущего, что даст ошибочное значение скорости света и электронов. Это легко проверить, измеряя время задержки при плавном увеличении пролётной длины у электронов и света. Наконец, в опыте нельзя до конца исключить эффект переизлучения: нет гарантии, что по каналу идёт исходное излучение, а не вторичное – отражённое неподвижными стенками ускорительной камеры, канала и краями его диафрагм. Именно переизлучение атмосферой и элементами оптических систем, влиянием которых нельзя пренебречь даже в вакууме, сводит на нет результаты всех опытов по проверке баллистического принципа в земных условиях. Лишь в космосе, где свет идёт в пустоте, влияние скорости источника на скорость света становится хорошо заметным.

    Выходит, второй постулат теории относительности остался постулатом,– гипотезой, принятой без доказательств. В таком качестве его и стоит преподносить в учебниках, упоминая, что результаты его проверки неоднозначны, а многие факты (включая эффект Барра, опыты по радиолокации, опыты Кантора, опыты д.т.н. М.И. Дуплищева и ряд других) даже отвергают постоянство скорости света. Как верно замечено, ныне результаты таких экспериментов и критика СТО не могут попасть в научные издания, даже когда исходят от известных учёных. Вот почему эти данные переполняют СМИ с интернетом, а учебники, упоминая лишь опыты-подтверждения, без опытов-опровержений второго постулата, создают у читателя иллюзию его бесспорности. И если сторонники СТО реально заинтересованы в объективной проверке второго постулата, им следует отбросить предвзятое некритичное (а потому ненаучное) мнение о непогрешимости теории относительности и открыть страницы научных журналов для работ с критикой второго постулата. А пока жрецы науки напоминают жрецов культа, отрицавших учение Коперника на том основании, что оно противоречит священному писанию и теории Аристотеля-Птолемея (долго дававшей верные предсказания, как и СТО), но приунывших, когда Галилей опубликовал на доступном народном языке свой "Диалог", несущий опасную "ересь" в массы. Вот и современное научное рецензирование, запрещая "еретические теории", повторяет ошибки инквизиторской цензуры, запретившей "Диалог".

    В любом случае эксперименты группы Александрова и любые другие новые опыты по проверке второго постулата СТО очень полезны и актуальны. Только опыты внесут, наконец, ясность в давний и всё ещё не решённый вопрос о влиянии скорости источника на скорость света. Что же касается пуда, то он как не был никогда равен 16 кг, так и теперь составляет по определению примерно 16,38 кг (40 русских фунтов). И только принудительное упразднение декретом 1920 г. этой российской неметрической единицы (родственной, как считают, древнегреческому таланту) позволяет ныне округлять в гирях пуд до стандартного удобного веса в 16 кг, забыв о его реальном значении. Так же и скорость света, после признания в 1919–1920 гг. теории относительности, стали всегда произвольно "округлять" до стандартного удобного значения, равного константе c, независимо от движения источника и опытных данных.

Дата установки: 27.12.2011
[вернуться к содержанию сайта]

W