[вернуться к содержанию сайта]

    В настоящее время Константин Эдуардович Циолковский более известен как автор основополагающих работ и проектов в области ракетной техники и космонавтики. Не только ракетный принцип, но и многие расчёты, конструкторские решения Циолковского были в почти неизменном виде реализованы в космической технике. Однако мало кому известны труды Циолковского по фундаментальным вопросам физики, космологии, устройству мироздания. Поэтому именно о них мы и расскажем, дабы отметить 150-летие великого учёного.

    Первые физические работы Циолковского относятся к кинетической теории газов, которую великий самоучка построил самостоятельно, не зная о работах других учёных. Из работ по теории газов выросло увлечение Циолковского аэродинамикой, его теоретические и экспериментальные исследования по обтеканию потоком воздуха тел разной формы, а также его работы по созданию управляемого аэростата и ракет. Другим следствием работы по кинетической теории газов стало исследование Циолковского по фундаментальнейшему вопросу науки – вопросу о природе света. В этой ныне забытой работе, которая так и называлась: "Кинетическая теория света", Циолковский ввёл представление об "атомах эфира", посредством движения которых передаётся электрическое и магнитное воздействие, а значит в частности и свет – периодическое электромагнитное воздействие.

    Характерно, что эфир в представлении Циолковского был совершенно отличен от того эфира, который принимало большинство физиков его времени и который был впоследствии отвергнут, как противоречащий опытам. Если для всех эфир был некой непрерывной, сплошной однородной твёрдой субстанцией с противоречивыми свойствами, то для Циолковского эфир был вполне реальной материальной средой, подобно газам, представляющей собой огромное скопище частиц – "атомов эфира", беспорядочно снующих во всех направленьях с огромными скоростями в среднем равными скорости света. Согласно Циолковскому, подобно тому как звук передаётся в воздухе со скоростью примерно равной скорости движения его молекул (около 300 м/с), так и свет в среде, состоящей из атомов эфира, будет двигаться с их средней по модулю скоростью (300000 км/с). Столь большая скорость атомов эфира была бы вполне естественна, если учесть, что их масса должна была быть много меньше массы атома и электрона. Ведь по молекулярно-кинетической теории скорость частиц газа обратно пропорциональна их весу.

    Интересно, что идею Циолковского об атомах эфира активно поддерживал Д.И. Менделеев – автор периодической системы элементов (атомов) и один из создателей молекулярно-кинетической теории газов. К сожалению, эти мысли Циолковского и Менделеева о корпускулярной природе переносчиков света и электрического воздействия были в дальнейшем преданы забвению, возможно потому, что физики вскоре отказались от какой бы то ни было материальной среды для переноса света. Когда же в дальнейшем физика вернулась к подобным представлениям, скажем в фотонной теории и квантовой электродинамике, о намного более ранних идеях Менделеева и Циолковского уже основательно забыли. А между тем именно атомы эфира Циолковского, движущиеся со световыми скоростями, проглядывают в идеях о фотонах – атомах, корпускулах, квантах света и электрического поля.

    Поэтому, учитывая, что многие гениальные прозрения Циолковского и Менделеева сбылись, их идеи о природе света и сегодня заслуживают внимания, тем более, что и по сей день природа света до конца не понята, а существующие теории содержат противоречия.

    Среда из атомов эфира, предложенная Циолковским, отличалась от абстрактного аристотелева эфира, принятого большинством физиков, не только тем, что не противоречила опытам, но и тем, что была согласно Циолковскому чисто материальна, то есть имела ту же природу, что и обычное вещество. В частности Циолковский предполагал, что именно из атомов эфира, как из мельчайших частиц, построены электроны и атомы вещества. Т.е. Циолковский вводил атомы эфира не просто как неощутимую среду, но как некий мировой конструкт, основу всего. А такая идея особенно интересна ввиду того, что учёные до сих пор не могут толком объяснить как устроены, из чего составлены электроны и другие частицы. Кроме того, такая идея Циолковского, как замечал и С.И. Вавилов, интересна ввиду того, что открывает единство природы света и материи, доказанного не только превращением материи в свет в процессе аннигиляции, но и самим фактом испускания и поглощения веществом света.

    [вырезанный фрагмент: … Идеи Циолковского об атомах эфира, носящихся в мировом пространстве, находят строгое обоснование в трудах Вальтера Ритца – современника Циолковского. В настоящее время он больше известен своим вариационным методом и комбинационным принципом. Но кроме того Ритц создал и такие ныне забытые теоретические модели как Баллистическая Теория Ритца (БТР) и магнитная модель атома. В своей баллистической теории Ритц тоже пришёл к выводу о существовании неких элементарных светоносных частиц, аналогичных эфирным атомам Циолковского, и названных позднее реонами. Как полагал Ритц, эти частицы постоянно выбрасываются, словно искры бенгальским огнём, элементарными зарядами (электронами) во всех направлениях со скоростью света. Электроны постоянно обмениваются этими частицами, отдающими при поглощении свой импульс, чем и производят кулоновское отталкивание. Таким образом, Ритц и Циолковский видели, что электродинамика, подобно термодинамике газа, может быть сведена к механике, к движению и столкновению частиц. Совершенно так же как сила давления газа на поршень складывается из ударов отдельных атомов, так и кулоновская сила должна складываться из ударов отдельных частиц.

    Если неподвижный электрон испускает стационарный поток реонов, то колеблющийся электрон создаст поток частиц переменный по плотности и скорости, и он окажет на другие заряды уже не постоянное, а периодически меняющееся электромагнитное воздействие, именуемое светом. Ещё проще Ритц объяснил как движение зарядов создаёт магнитное поле: световая скорость испущенных подвижным зарядом реонов должна складываться с его скоростью по правилам кинематики, что изменит силу и частоту ударов реонов о другие заряды, а значит электровоздействие. Эта прибавка к электрической силе и воспринимается как магнитное действие. Даже кажущееся изменение массы электрона с ростом его скорости Ритц объяснил тем, что движение электрона меняет силу электрического и магнитного воздействия на него за счёт изменения скорости встречного потока реонов: кажущийся рост массы вызван снижением силы. Строго обосновав свою электродинамику, Ритц доказал её применимость к гравитации и задолго до Эйнштейна объяснил вековое смещение перигелия Меркурия. Так в рамках баллистической теории идеи Циолковского нашли строгое обоснование.]

    Не менее интересны воззрения Циолковского на устройство Космоса, на различные вопросы космологии. Особенно сильно претила Циолковскому мысль о конечности мира, Вселенной, у которой по ныне принятой теории Большого взрыва и расширяющейся Вселенной должны быть конечные размеры и конечное время существования. Он писал:

    "Эйнштейн в своей теории относительности приходит, между прочим, к следующим выводам. Вселенная имеет ограниченные размеры: примерно 200 миллионов световых лет. Теперь это опровергнуто уже фактически астрономией. Размеры Вселенной по мере развития науки, всё более и более расширялись и в настоящее время перешли эйнштейновские пределы. Указание на пределы Вселенной так же странно, как если бы кто доказал, что она имеет в поперечнике один миллиметр. Сущность одна и та же. Не те ли это шесть дней творения (только преподнесённые в другом образе). Мы не знаем ограниченности во времени. И сам Эйнштейн признаёт его неограниченность в прошедшем и будущем. Но раз время беспредельно, то как же может быть ограничено пространство!".

    И до сих пор нет оснований считать Вселенную ограниченной в пространстве и времени, и тем более нет оснований считать её расширяющейся. Ведь нет смысла говорить о расширении того, что не имеет границ. И действительно, в настоящее время предложено множество альтернативных теорий, в рамках которых удаётся истолковать распространённость лёгких элементов, реликтовое излучение и красное смещение в спектрах галактик с позиций принципиально отличных от теории расширения и Большого взрыва. Так, ещё при жизни Циолковского наш замечательный астрофизик А.А. Белопольский предложил своё объяснение красному смещению в спектрах галактик. Он предположил существование недоплеровского эффекта изменения частоты, причём пропорционального расстоянию. Откуда и следовал хаббловский закон красного смещения.

    Было показано, что такой эффект действительно может существовать, скажем, в рамках баллистической теории Ритца. Причём рассчитанное по формуле Ритца теоретическое значение постоянной Хаббла весьма точно совпадает с измеренным H. Кроме того, эффект позволяет элементарно объяснить аномально высокие красные смещения квазаров, не соответствующие расстояниям до них, а также различие красных смещений у компонентов парных галактик. Всё это свидетельствует против теории расширяющейся Вселенной и Большого взрыва и подтверждает мнение Циолковского о безграничности Вселенной во времени и пространстве.

    Но более всего, надо думать, была невыносима Циолковскому мысль о невозможности превысить скорость света, ставшей непреодолимым световым барьером на пути человека к далёким звёздам, к которым так стремился Циолковский. Каким-то мраком, обречённостью веяло от этого барьера. Недаром Циолковский писал: "Второй вывод его [Эйнштейна]: скорость не может превышать скорости света, т.е. 300 тыс. километров в секунду. Это те же шесть дней, якобы употреблённых на создание мира" [2]. Циолковский был уверен, что человечество рано или поздно сумеет покорить и заселить не только околосолнечное пространство, но и дальние области Вселенной, и всю жизнь боролся за то, чтобы показать, что не существует никаких барьеров на пути к этому.

Список литературы:

Дата установки: 20.01.2017
[вернуться к содержанию сайта]