[вернуться к содержанию сайта]
Эффект Доплера знают все. Именно он лежит в основе работы "радара", знакомого любому автомобилисту. 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. Представим себе автомобиль, несущийся к наблюдателю. За счёт движения свет фар машины покажется наблюдателю чуть синее, чем в действительности. Если же машина уносится прочь, свет её задних фар, напротив, станет казаться чуть красней реального: движение меняет частоту света. Объясняется это тем, что при движении расстояние между машиной и наблюдателем меняется. Поэтому два последовательных сигнала, скажем два выстрела из автомобиля, пройдут это расстояние в разное время. На эту разность времён хода и уменьшится для наблюдателя период между сигналами. Так же и для света, представляющего собой периодический, волновой процесс, движение преобразует период и частоту следования гребней волн, т.е. 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 его ускорение. Иными словами, согласно Ритцу, цвет фар изменится даже у автомобиля, не набравшего скорость, а просто резко “дёрнувшего” 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 у 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 сигналов и окрашенность света.
Пусть, к примеру, этими сигналами будут два пистолетных выстрела по столбу. Первый выстрел производится из автомобиля, только начавшего разгон и потому обладающего нулевой скоростью. Поэтому первая пуля двинется к столбу со стандартной скоростью стрельбы – C, пройдя расстояние L до столба за время L/C. Когда спустя время T после первого выстрела будет произведён второй, машина, имеющая ускорение a, наберёт скорость V=aT. Это движение автомобиль дополнительно сообщит второй пуле, так что её скорость составит уже C+V, а время пути – L/(C+V), что на величину LV/C2 меньше продолжительности полёта первой пули. Иначе говоря, к столбу пули придут с разрывом времени T' на LV/C2 меньшим начального T. Следовательно, T'/T=1– La/C2. И наоборот, если машина резко тормознёт с ускорением -a или резко рванёт с места в сторону от столба, пули к нему придут с разрывом T' большим периода их выстреливания: T'/T=1+La/C2.
Именно эту формулу вывел ещё в 1908 г. швейцарский физик Вальтер Ритц для света. В его формуле C – это скорость света, T – его период. Сразу бросается в глаза, в чём отличие эффекта Ритца от эффекта Доплера: мало того, что частота света зависит от ускорения, оказывается, на неё влияет и удалённость L источника. Эта зависимость цветового сдвига объекта от его удалённости весьма примечательна. Читателя искушённого она сразу натолкнёт на мысль о законе Хаббла, согласно которому покраснение света далёких галактик так же пропорционально расстоянию до них: T'/T=1+ LH/C, где H= 55 (км/с)/Мпк – постоянная Хаббла.
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 объяснения. 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 свойствах самого света, который и сам по себе мог бы постепенно краснеть, терять энергию, “стариться”. Недаром покраснение тем сильней, чем дольше свет шёл до нас. Впервые такую мысль высказал наш астрофизик А.А. Белопольский (1854-1934), много сделавший и для обоснования эффекта Доплера.
И Белопольский окажется прав, если эффект Ритца реален. Ведь по Ритцу так и выходит: чем дальше свет уходит от источника, тем он становится краснее или синее. (В нашем примере более быстрые задние пули по мере приближения к “финишу” постепенно нагоняют передние, сокращая разрыв, период света.) Однако для этого необходимо, чтобы у галактик было ускорение. И оно имеется, ибо все галактики вращаются. Вращательное центростремительное ускорение в видимой наиболее яркой части галактик, в их ядре, направлено от нас. То есть эффект Ритца привёл бы именно к росту периода и к покраснению света. Более того, степень этого покраснения в точности совпадает с той, что даёт закон Хаббла.
В самом деле, если галактики “краснеют” за счёт эффекта Ритца, постоянная Хаббла должна равняться отношению ускорения к скорости света (C =300000 км/с). Поскольку нормальные 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, т.е. 0,002 Мпк. Подставляя эти значения, найдём величину H =56 (км/с)/Мпк очень близкую к действительному значению постоянной Хаббла в 55 (км/с)/Мпк, почерпнутому, подобно другим данным, из справочника "Альфа и омега" (1987 г.). Итак, красное смещение может оказаться простым следствием эффекта Ритца, а не надуманного разлёта галактик.
Почему же наука не признаёт эффект Ритца? Всё дело в том, что согласно нынешним воззрениям скорость света не должна складываться со скоростью источника. Как бы быстро источник света ни перемещался, наблюдатель, согласно теории относительности, всегда зафиксирует у испущенного света одну и ту же скорость С. Ритц же допустил, что источник дополнительно сообщает свету свою скорость, словно движущееся орудие – выстрелянному снаряду (вспомним пример со стрельбой из машины). Другим словами, по Ритцу свет подчиняется классическому закону сложения скоростей. 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.
В своей работе “Критический анализ электродинамики” (перевод её можно найти на сайте www.ritz.boom.ru) Ритц предложил и конкретный механизм распространения света. Он допустил, что электрон, словно бенгальский огонь, выбрасывающий из себя искры, источает со скоростью света особые частицы (реоны), переносящие электрическое воздействие от заряда к заряду. Тем самым Ритц впервые ввёл в физику кванты электрического поля. Колебания электрона создают переменное электрическое поле, так же 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 со скоростью электронов и источника света. В “Технике молодёжи” не раз звучал призыв проверить, суммируется ли скорость света со скоростью источника (ТМ 2001 №4, №10, ТМ 2002 №3). Но пока это достоверно не выяснено, эффект Ритца и БТР признаны не будут.
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 нашего примера, наблюдателю, находящемуся от автомобиля достаточно далеко, частота следования пуль может показаться столь большой, что по темпу огня он решит: стреляют не из пистолета, а из автомата. Эффект может субъективно настолько увеличить скорострельность оружия, что все пули прибудут к наблюдателю одновременно. В случае света это приведёт не только к огромному сдвигу частоты, но ещё и к тому, что весь свет, излучённый в течение времени T, воспримется разом в виде сверхъяркой вспышки. Быть может, именно так возникают мощные вспышки сверхновых звёзд?
В.И. Секерин в своей книге "Теория относительности – мистификация века", предположил, что такое растяжение и сжатие времени, вызванное ускоренным движением звезды по орбите, может создать и пульсацию её света с орбитальным периодом, чем объяснил мигание звёзд-цефеид. Если смещения в спектрах звёзд в части случаев созданы 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. Квазары, цефеиды, пульсары, чёрные дыры, гравитационные линзы – всё это с точки зрения теории Ритца может, подобно разбеганию галактик, оказаться всего лишь иллюзией, зрительным обманом, причём столь крупным, что он заставляет “краснеть” всю Вселенную.
Сергей Семиков
Дата установки: 09.02.2009
[вернуться к содержанию сайта]
