[вернуться к содержанию сайта]
– О, баллистика, баллистика!
Жюль Верн "С Земли на Луну"
Благодаря Жюль Верну космос издавна ассоциируется с баллистикой - наукой о движении пуль и снарядов [1]. Эта связь прослеживается даже в названиях: баллистические ракеты, "Звёздные войны", Большой взрыв. Но баллистическая теория неожиданно оказывается применима даже к таким загадкам космоса как взрывные сверхновые звёзды, пульсары, цефеиды и красное смещение галактик, вызванное, как считают, эффектом Доплера.
Эффект Доплера знают все. Именно он лежит в основе работы "радара", знакомого любому автолюбителю. Но мало кому известен другой любопытный эффект, родственный доплеровскому. Речь идёт об эффекте Ритца, открытом век назад, но так и не признанном наукой. Эффект Доплера иллюстрирует следующий пример (рис. 1). Представим себе автомобиль, идущий к наблюдателю. За счёт движения свет фар машины покажется ему чуть синее, чем в действительности. Если же машина уносится прочь, свет её задних фар, напротив, станет казаться чуть красней реального: движение меняет частоту света. Вызвано это тем, что при движении расстояние между машиной и наблюдателем меняется. Поэтому два последовательных сигнала, скажем два выстрела из автомобиля, произведённые с интервалом в секунду, пройдут это расстояние в разное время. Так, при стрельбе из машины, идущей к наблюдателю со скоростью 30 м/с, второй пуле предстоит пролететь на 30 метров меньше. Поэтому при скорости пуль в 300 м/с вторая пуля выиграет на этой дистанции десятую долю секунды. На эту разность времён хода и сократится для наблюдателя период между сигналами: пули проследуют с интервалом в 0,9 секунды вместо 1 с. Так же и для света, представляющего собой летящую последовательность волновых фронтов, движение преобразует период и частоту следования импульсов, гребней волн, то есть меняет окрашенность света.
Эффект Ритца схож с эффектом Доплера, но природу имеет несколько иную. Согласно Ритцу, движение источника тоже создаёт у наблюдателя (даже не дальтоника) иллюзию изменения цвета. Но если в эффекте Доплера на частоту света влияла скорость источника, то в эффекте Ритца влияет ускорение. Иными словами, согласно Ритцу, цвет фар изменится даже у автомобиля, не набравшего скорости, а ещё только “рванувшего” с места. Эффект поясняют те же два сигнала, данные автомобилем. Поскольку скорость машины, начавшей разгон, невелика, сигналам предстоит пройти почти одно и то же расстояние. Однако за счёт ускорения скорость второго сигнала будет чуть больше, чем у первого. А значит, и здесь сигналы затратят разное время на прохождение дистанции. Для наблюдателя снова изменится период между сигналами, преобразуется частота их следования и окрашенность света (рис. 2).
Пусть, к примеру, этими сигналами опять будут два пистолетных выстрела по столбу. Первый выстрел производится из автомобиля, едва начавшего разгон и потому имеющего нулевую скорость. Тогда первая пуля двинется к столбу со стандартной скоростью выстрела C=300 м/с, пройдя расстояние L=900 м до столба за время L/C=3 секунды. Когда после первого выстрела, спустя время T=1 с, будет произведён второй, машина, имеющая ускорение a=10 м/с2, наберёт уже скорость V=aT=10 м/с. Это движение автомобиль дополнительно сообщит второй пуле, так что её скорость составит уже C+V=310 м/с, а время пути станет L/(C+V)=2,9 с, что примерно на величину LV/C2=0,1 секунды меньше продолжительности полёта первой пули. Следовательно, к столбу пули придут с разрывом T'=T-LV/C2=T(1–La/C2)=0,9 с, меньшим первоначального T=1 с. И напротив, если ускорение a машины направлено в сторону от столба, то снижение скорости второй пули на 10 м/с (C-V=290 м/с) увеличит на 0,1 секунды разрыв времени T' между приходом пуль: T'=T(1+La/C2)=1,1 с.
Именно эту формулу ещё в 1908 г. и вывел для света швейцарский физик Вальтер Ритц (1878-1909). В его формуле C – это скорость света, T – период световых колебаний, увеличение которого означает покраснение света, а уменьшение – посинение. Сразу бросается в глаза, в чём отличие эффекта Ритца от эффекта Доплера: кроме того, что частота света зависит от ускорения, на неё влияет ещё и удалённость L источника. Эта зависимость цветового сдвига объекта от его удалённости весьма примечательна. Читателя искушённого она сразу наведёт на мысль о законе Хаббла, согласно которому покраснение (увеличение периода T и длины волны λ) света далёких галактик так же пропорционально расстоянию L до них: T'=T(1+LH/C), где коэффициент H= 55 (км/с)/Мпк называют постоянной Хаббла [2].
Считается, что покраснение вызвано эффектом Доплера: цвет галактик меняется за счёт их движения, “убегания” от нас. Прежде учёным претила искусственность такого объяснения, поскольку, во-первых, неясно было, с чего галактикам разлетаться, раз между ними действуют силы тяготения, а во-вторых, из закона Хаббла выходило, что скорость разлёта галактик растёт с их удалением от нас, чему тоже не было причин. Нынешние учёные смирились с таким надуманным объяснением и даже подогнали под него теоретическую базу. Но прежние принимали его в штыки и считали, что причина в ином эффекте - в постепенном покраснении, старении света по мере его движения. Впервые эту мысль высказал наш астрофизик А.А. Белопольский (1854-1934), много сделавший и для обоснования эффекта Доплера.
И Белопольский будет прав, если эффект Ритца реален. Ведь по Ритцу так и выходит: чем дальше свет уйдёт от источника, тем он станет синее или краснее. Так, если в примере с пулями вторая обладает меньшей скоростью, то по мере движения она будет всё больше отставать от первой, наращивая дистанцию. Так же нарастает и длина световой волны, что приводит к постепенному покраснению света галактик. Для этого галактике надо лишь иметь ускорение. И оно присутствует, поскольку все галактики вращаются. Вращательное центростремительное ускорение в наиболее яркой части галактик, в их сферическом ядре, направлено туда же, куда и сила тяготения - к центру ядра галактики. Поэтому как бы ни была повёрнута галактика, в видимой и наиболее яркой, ближней к нам части ядра ускорение всегда направлено от нас. (Обратной стороны ядер, где ускорение направлено к нам, нельзя видеть от их непрозрачности.) То есть эффект Ритца приводит именно к росту периода и покраснению света (рис. 3). А степень покраснения точно совпадает с найденной из закона Хаббла.
В самом деле, если галактики “краснеют” за счёт эффекта Ритца, то постоянная Хаббла H=a/С, то есть равна отношению ускорения к скорости света (C=300000 км/с). Поскольку ускорения (a=V2/R) в нашей и других галактиках примерно одинаковы, получим: H=V2/RС. Здесь V – это окружная скорость звёзд в ядре Галактики, равная 183 км/с, R – радиус их орбиты, или радиус ядра, составляющий у нашей и других галактик порядка 2000 парсек, или 0,002 Мпк. Подставляя эти значения, найдём величину H=56 (км/с)/Мпк очень близкую к измеренному значению постоянной Хаббла в 55 (км/с)/Мпк, почёрпнутому, как и другие данные, из справочника "Альфа и омега" [2, с. 34]. Итак, красное смещение может оказаться простым следствием эффекта Ритца, а не иллюзорного разлёта галактик от Большого взрыва.
Почему же наука не признала эффект Ритца? Всё дело в том, что согласно нынешним воззрениям скорость света не должна складываться со скоростью его источника. Как бы быстро источник или приёмник света ни перемещался, наблюдатель, согласно теории относительности, всегда зафиксирует у света одну и ту же скорость С. А Ритц допустил, что источник дополнительно сообщает свету свою скорость, словно движущееся орудие – выстреленному снаряду (вспомним пример со стрельбой из машины). Другим словами, по Ритцу свет подчиняется классическому закону сложения скоростей (рис. 4). Именно за эту аналогию его концепцию окрестили Баллистической Теорией Ритца (БТР). Принять такой закон для света было бы вполне естественно. По сути его подтверждал и нашумевший опыт Майкельсона-Морли, в котором выяснилось, что скорость света складывается со скоростью Земли, отчего свет всегда имеет относительно Земли одну и ту же скорость. Подтверждал баллистическую теорию и эффект звёздной аберрации: за счёт сложения относительной скорости звезды и Земли со скоростью света звезда видится смещённой от своего реального положения (рис. 5). О баллистической теории Ритца мало кто знает, поскольку вскоре после публикации в 1908 г. этой альтернативы теории относительности Вальтер Ритц умер в возрасте 31 года. В 2009 году как раз исполняется ровно сто лет с его трагической для земной науки смерти.
Ритц в своей работе “Критический анализ общей электродинамики” (оригиналы и переводы трудов Ритца собраны на сайте www.ritz-btr.narod.ru) предложил и конкретный механизм распространения света. Он допустил, что электрон, словно бенгальский огонь, выбрасывающий из себя снопы искр, источает со скоростью света особые частицы (реоны), переносящие электрическое воздействие от заряда к заряду и при ударе вызывающие кулоновское отталкивание (рис. 6). Тем самым Ритц впервые ввёл в физику кванты электрического поля, лишь спустя десятилетия принятые в квантовой электродинамике без упоминаний о Ритце. Колебания электрона создают переменное электрическое воздействие (свет), подобно тому как взмахи бенгальским огнём периодически меняют силу и направление потока искр. По законам механики световая скорость излучаемых электроном частиц должна складываться с его скоростью. А раз свет – это колебания электрического поля, переносимого реонами, то его скорость тоже сложится по искромётной аналогии со скоростью электронов и источника света. Вообще давно следовало проверить, суммируется ли скорость света со скоростью источника. Но пока это достоверно не выяснено, эффект Ритца и БТР останутся гипотезами.
А жаль. Ведь эффект Ритца объясняет и много чего помимо красного смещения. Даже при ничтожном ускорении этот эффект в силу громадности космических расстояний может оказаться велик. Говоря языком баллистической аналогии, наблюдателю, находящемуся от ускоренно сближающегося автомобиля достаточно далеко, частота следования пуль может показаться столь большой, что по темпу огня он решит: стреляют не из пистолета, а из пулемёта. Скорострельность пулемёта (10 выстрелов в секунду T'=0,1 c) будет достигнута, если расстояние L увеличить до 8 км. Эффект может субъективно настолько увеличить скорострельность оружия, что все пули прибудут к наблюдателю одновременно. То есть T'=0 c, что в заданных условиях произойдёт на расстоянии L=9 км. В случае света это привело бы не только к сильному сдвигу частоты, но ещё и к тому, что весь свет, излучённый в течение времени T, воспринялся бы разом в виде сверхъяркой вспышки. Не так ли возникают мощные вспышки сверхновых звёзд? Тогда видимый взрыв этих звёзд - иллюзия, вроде слышимого взрыва от сверхзвукового истребителя, где вся энергия звука аккумулируется в кратком миге. Возникает ударная световая волна, типа ударных звуковых волн в воздухе и плазме.
Такое растяжение и сжатие времени T', вызванное ускоренным движением звезды по орбите, может создать и пульсацию её света с орбитальным периодом, чем, вероятно, вызвано мигание звёзд-цефеид [3, 4]. Если смещения в спектрах некоторых звёзд вызваны в основном эффектом Ритца, а не Доплера, то их скорости найдены неверно. Это заставляет пересмотреть результат наблюдений двойных звёзд, говорящий, якобы, против сложения их скоростей со скоростью света. Также эффект Ритца приводит к выводу, что подобно тому как нет надобности выдумывать экзотические и специфические объекты типа квазаров, сверхновых, пульсаров и цефеид [4], нет нужды и в сверхплотных звёздах - белых карликах, нейтронных звёздах и чёрных дырах. Плотность этих гипотетических звёзд в миллиарды раз больше плотности воды [5]. Так, нейтронные звёзды имеют плотность атомного ядра. Все эти звёзды были предсказаны в качестве следствий ложных теорий - квантовой физики и теории относительности. Астрономы так стремились найти подтверждения реальности этих вымышленных объектов, что, разумеется, "нашли". Однако их обнаружение - это результат некорректной интерпретации наблюдательных данных и неучёта эффекта Ритца.
Взять, к примеру, звёзды-карлики [5]. Их малые размеры и огромные плотности были получены косвенным образом - на основании спектральных наблюдений двойных систем, в которые входили белые карлики. По кривой скоростей, полученной из доплеровского сдвига спектральных линий, находили радиус орбиты и период обращения звезды, откуда получали её массу (рис. 7). А размер звезды находили по известному расстоянию до звезды и её видимой яркости. Ведь при данной температуре звезды её яркость пропорциональна площади видимого диска звезды и обратно пропорциональна квадрату расстояния до неё. Поделив массу звезды на куб её радиуса, получали гигантскую плотность. Но здесь в обоих пунктах возможна ошибка. Во-первых, периодический сдвиг спектральных линий, по которому искали орбитальные скорость и радиус, может быть вызван не эффектом Доплера, а эффектом Ритца, который игнорируют. А ведь эффект Ритца на больших расстояниях может приводить к гораздо большим сдвигам частоты. Поэтому, если пользоваться формулой Доплера, покажется, что звезда-спутник движется с гораздо большей скоростью и по более широкой орбите, что приведёт к сильному преувеличению массы центральной звезды (масса пропорциональна кубу радиуса орбиты). Вторая ошибка может возникать, если звезда окружена плотным облаком газа и пыли. Тогда её видимое излучение будет сильно ослаблено поглощением, что приведёт к сильно заниженным размерам звезды. Именно эти две ошибки и приводят к неверным значениям плотности звезды. Вот почему белые карлики не укладываются, как все прочие звёзды, на главную последовательность на диаграмме Герцшпрунга-Рассела (спектр-светимость) [5]: причина в неверном определении их масс и светимостей.
Одна ошибка влечёт за собой другую. В спектрах этих звёзд обнаружили очень сильное смещение спектральных линий к красному концу спектра. А это, согласно общей теории относительности, доказывает их огромную массу. Ведь чем сильней поле тяготения, тем сильней изменена частота процессов. В действительности сильное смещение частоты может быть вызвано тем же эффектом Ритца от вращения звезды. В видимой нам части звезды ускорение направлено к центру звезды (то есть от нас) и по эффекту Ритца может, как в случае красного смещения у галактик, приводить к смещению линий в красную сторону, только куда более мощному в силу больших ускорений. Кроме того, возможен сдвиг спектральных линий в красную сторону под влиянием высокого давления в плотных атмосферах, окружающих такие звёзды. Это классический эффект, описанный к примеру Белопольским. Так что нет никаких сверхплотных звёзд - белых карликов. А то, что мы за них принимаем - рядовые звёзды с нормальной плотностью. Теоретики-астрофизики выдумывают разные мифические сверхъестественные объекты космоса, пользуясь тем, что пока туда нельзя слетать и проверить всё на месте. Они игнорируют принцип Оккама, по которому не следует преумножать сущностей сверх необходимого. Ведь для объяснения всех явлений космоса достаточно рядовых двойных звёзд и баллистического принципа, с вытекающим из него эффектом Ритца.
То же справедливо и в отношении нейтронных звёзд и чёрных дыр. Подтверждением существования нейтронных звёзд считают пульсары, которые якобы только и могут быть нейтронными звёздами, имеющими малый радиус. Иначе бы при их огромной частоте вращения они бы были разорваны центробежными силами. Но огромная частота вращения пульсаров и другие их странные свойства - это также оптическая иллюзия, вызванная сложением скорости света со скоростью испустивших его двойных звёзд [4, 6]. Точно так же ошибочны массы нейтронных звёзд и чёрных дыр, находимые из спектроскопических кривых скоростей. Так, в последнее время много говорят о тёмной материи и сверхмассивных чёрных дырах в центрах галактик. Лишь предположив их существование, астрономам удаётся объяснить огромные скорости вращения вещества и звёзд в ядрах галактик. Но если спектральный сдвиг, по которому находят такие скорости, вызван в основном эффектом Ритца, а не Доплера, то скорости эти сильно преувеличены. А потому нет надобности вводить мифические сверхтяжёлые чёрные дыры. Сверхбыстрые движения звёзд возле гипотетических чёрных дыр не говорят о большой гравитации: реальная скорость звёзд много меньше, если корректней искать её по формуле Ритца, а не Доплера. Не нужны чёрные дыры и для объяснения эффектов гравитационного линзирования. Все эти эффекты не требуют присутствия сверхплотных тел, искажающих прямой путь световых лучей. Видимое умножение числа изображений и размытие изображений объектов в кольцо - это результат прихода света к наблюдателю одновременно из разных точек орбиты объекта, благодаря разнице скоростей света [4, 6, 7]. Из-за этого лучи света, испущенные источником в разные моменты времени из разных точек орбиты, приходят к наблюдателю одновременно, создавая различные иллюзии.
Не нужны чёрные дыры и для объяснения находимых в космосе рентгеновских и радиоисточников излучения, скажем Лебедь X-1. Ведь эффект Ритца, как говорилось, способен создать огромные сдвиги частоты света f΄/f=T/T΄, отчего простой оптический источник может восприниматься как рентгеновский или, напротив, как радиоисточник. А потому, рентгеновские и радиоисточники - это не чёрные дыры и не нейтронные звёзды, как это принято считать, а самые обычные рядовые звёзды, которые за счёт космических иллюзий и миражей воспринимаются нами в необычном свете. Так что не стоит верить в существование всей этой загадочной тёмной материи, чёрных дыр и нейтронных звёзд, невидимых подобно платью голого короля. Квазары, цефеиды, пульсары, чёрные дыры, гравитационные линзы – всё это с точки зрения баллистической теории Ритца может, подобно разбеганию галактик, оказаться всего лишь иллюзией, оптическим обманом, столь большим, что он заставляет “краснеть” всю Вселенную. Догматы современной космологии и физики стали барьером на пути к освоению космоса. Весь XX век наука, как до революции Коперника, находилась в тисках средневекового мистицизма. Неужели напрасна жертва сгоревшего Бруно, раз спустя века учёные, подобно их средневековым коллегам-богословам, отвергли его концепцию о бесчисленности миров и бесконечности Вселенной? Вместо этого они, как в средневековье, стали вновь считать Вселенную ограниченной, замкнутой в "небесную сферу", раздувающуюся вроде мыльного пузыря. Так, не пришло ли время для новой революции в науке, где, как сотни лет назад, воцарились догмы, застой, мракобесие и вера в абсурд? Только отказ от туманных теоретических концепций XX - теории Большого Взрыва, расширяющейся Вселенной и теории относительности - может привести к прорыву в дальний Космос, к его адекватному восприятию и разоблачению космических иллюзий. Именно баллистика может от них спасти и снова открыть этот поистине космический путь.
Сергей Семиков
1. Авдеев Ю.Ф. Космос, баллистика, человек. М. 1978.
2. Альфа и Омега. Краткий справочник, 1987.
3. Секерин В.И. Теория относительности – мистификация века. Новосибирск, 1991.
4. Семиков С. Ключ к загадкам космоса // Инженер №3, 2006.
5. Левитт И. За пределами известного мира: от белых карликов до квазаров. М., Мир, 1978.
6. Семиков С. Как устроены маяки вселенной? // Инженер №9, 2006.
7. Семиков С. О вращениях небесных сфер // Инженер №9, 2006.
Дата установки: 05.04.2009
[вернуться к содержанию сайта]
