Читайте также: |
|
Какие выводы можно сделать из эксперимента Саньяка? Что приводит к различию в движении светового луча по и против направления вращения? Можно ли объяснить эти результаты с помощью теории относительности?
К сожалению, мне не приходилось встречаться с серьезным анализом результатов экспериментов Саньяка. Нельзя исключить, что такого анализа у нас не проводилось:
во-первых, потому, что информация об эксперименте не получила широкого распространения;
во-вторых, ОТО еще не отложилась в качестве основной теории тяготения, и было неясно, с каких мировоззренческих позиций рассматривать эти результаты;
в-третьих, сам эффект ускорения светового луча, движущегося навстречу вращающемуся диску, и замедления движущегося по направлению вращения однозначному объяснению не поддавался.
В настоящее время (1989 г. – А.Ч.) этому явлению можно дать объяснение и с позиций релятивистской механики А. Эйнштейна и с позиций также релятивистской механики Г. Лоренца. В советской физической литературе утвердилось мнение, что эти две теории, в общем, однотипны, построены на одном и том же теоретическом и математическом основании и предсказывают одни и те же явления. Различие между ними очень незначительно и заключается в том, что А. Эйнштейн не признает существования эфира, а теория Г. Лоренца не может существовать без эфира. Это основная причина, почему эта теория не получила дальнейшего развития.
Это «маленькое», почти формальное, различие приводит к принципиально разному подходу к вне нас существующей действительности, к различию в описании физических экспериментов и к различию предсказуемости результатов новых экспериментов. С объективностью эфира у Г. Лоренца связаны следующие явления:
• существование телесного эфира ¾ переносчика всех видов взаимодействия, включая электромагнитное и гравитационное;
• релятивистские эффекты (возрастание массы с увеличением скорости, замедление времени, сокращение размеров по направлению движения и т.д.) признаются реальными и вызываются взаимодействием тела с эфиром (например, эфирные явления при движении Земли).
В теории относительности А. Эйнштейна существование вещественного эфира, так же как и реальность релятивистских эффектов, полностью отрицается. А получаемые из решения предсказания этих эффектов признаются кинематическими, фиктивными, кажущимися, являющимися следствием математического формализма и т.д. [119-121]. По СТО свойства тела, которое движется в пустом пространстве без взаимодействия, должны оставаться неизменными, а эффекты «... выявляются только в результате наблюдений (сравнений), т.е. в порядке отношения одного движущегося тела к другому» [16].
Такой подход к объективной реальности резко ограничивает сферу рассмотрения физических явлений и, конечно, предсказательность теории. Это подтверждает и анализ результатов эксперимента Саньяка, выполненный с позиций теории относительности. По нему возможно проведение только одного варианта эксперимента, в полном соответствии со схемой (74), и при этом вся конструкция должна вращаться в вакууме. Световые лучи, двигаясь навстречу друг другу и ударяясь о зеркала S1, S3, изменяют свой импульс и свою скорость (?), что и регистрируется интерферометром К. Никаких других изменений и предложений по новым экспериментам на основе анализа (рис. 74) сделать не представляется возможным.
По Г. Лоренцу, тяготеющий эфир, образующий пространство внутри полого диска при его вращении, сепарируется и располагается так, что более тяжелые частицы прилегают к ободу вращающегося диска, легкие же перемещаются к оси вращения. Поэтому структура пространства внутри вращающегося полого диска меняется и возникает локальное тяготение, направленное от оси к ободу. Одновременно сам эфир внутри полости увлекается диском. Световой луч, летящий навстречу вращению, встречает более сжатую зону эфира и ускоряется, а летящий по направлению вращения — менее сжатую и замедляется. Именно это явление фиксируется интерферометром.
Полученная из анализа эксперимента по теории Г. Лорентца физическая картина расширяет представление о сути явления, позволяет предсказать новые эксперименты и сделать следующие выводы:
• все окружающее пространство образовано телесным эфиром;
• частицы телесного эфира являются самотяготеющими и сепарируются полым вращающимся диском;
• сепарация эфира образует внутри полого вращающегося диска локальное гравитационное поле;
• гравитационное притяжение передается близкодействием от частицы к частице, т.е. так, как это предполагал И. Ньютон [20], хотя это не вытекает из его теории.
Появление в полости вращающегося диска локального гравитационного поля может быть проверено экспериментально:
• видоизменением эксперимента Саньяка;
• по изменению частоты света, движущегося как в направлении притяжения, так и против;
• по изменению скорости течения времени внутри диска;
• по изменению линейных размеров тел, помещенных в локальное гравитационное поле, а также другими экспериментами.
Прежде чем приступить к описанию экспериментов, подтверждающих образование локального гравитационного поля, замечу, что отрицание эфира имело своим последствием постулирование принципиальной невозможности локализации гравитационного поля, а, следовательно, и его экранирования [61,122-125]. Потомкам судить, какой вред был нанесен этим запретом науке, но до сих пор физики-теоретики и экспериментаторы даже помыслить не могут об экранировании гравитационных полей.
А теперь снова об эксперименте Саньяка. Теория относитель-ности не предполагает никаких изменений в его проведении. Теория эфира такие изменения предполагает в следующем виде (рис. 75). Внутри полого диска А, способного вращаться, устанавливается неподвижный диск-короб В, к стенке которого крепятся зеркала S1, S2, S3, отражающие световые лучи и полупрозрачная пластинка G, которая расщепляет луч света на два луча, идущих в противоположных направлениях. В остальном схема эксперимента (рис. 75) ничем не отличается от схемы эксперимента Саньяка (рис. 74) и от эксперимента по локализации гравиполя (рис. 22). Возникает вопрос: Можно ли обнаружить вращение диска А, находясь внутри покоящегося короба В?
Ответ теории относительности отрицателен. Поскольку диск В не вращается, световые лучи, двигаясь от зеркала к зеркалу, не изменяют своего импульса и, следовательно, двигаются с постоянной скоростью. Интерференционная картина изменяться не будет. Вращение внешнего диска обнаружить невозможно.
Рис. 75
По теории Г. Лорентца, вращающийся диск А приводит во вращение и сепарирует эфир во всем объеме диска, включая неподвижный короб В. Конечно, сепарация в неподвижном коробе в диске должна происходить медленнее, но и в этом случае световые лучи будут идти навстречу друг другу с различными скоростями, и при сложении их интерференционная картина будет изменяться, свидетельствуя о вращении наружного диска. Эффект будет усилен, если зеркала S1, S2, S3, укрепить на неподвижной основе внутри диска А в вакууме.
Таким образом, измененный эксперимент Саньяка не просто зафиксирует возможность определения состояния наружного диска приборами, находящимися внутри него, но и позволит однозначно выяснить, какая из релятивистских теорий (Г. Лорентца или А. Эйнштейна) более адекватно отражает природные процессы.
Известно, что фотоны света, движущиеся от гравитирующего тела, уменьшают частоту волны — так называемое красное смещение, и наоборот, — движущиеся к гравитирующему телу фотоны увеличивают свою частоту, т.е. испытывают фиолетовое смещение. Это свойство фотонов можно использовать для доказательства появления локального гравитационного поля внутри полого, вращающегося диска, заменив систему зеркал Саньяка источником света и его приемником на ободе или на оси.
Естественно, что, обладая направленной системой мышления и пройдя школу механицизма и теории относительности, ученые не могли предвидеть возможности проведения таких экспериментов, но могли наткнуться на них случайно. Именно такая случайность произошла с группой английских исследователей, проводивших эксперименты по подтверждению теории относительности [126]. То, что произошло в результате, хорошо описано у В.Н. Демиденко [127]:
«... В 1961 г. Чампни и Мун решили подтвердить поперечный эффект Доплера с помощью нового метода — эффекта Месбауэра. Они расположили приемник и источник фотонов на противоположных концах диаметра ротора (рис. 76, а). В роторе было просверлено сквозное отверстие, где фотоны могли бы путешествовать.
Так как источник двигался относительно приемника под прямым углом, то по теории относительности здесь должен был бы наблюдаться поперечный эффект — красное смещение — уменьшение частоты волны. Однако эффект оказался нулевым.
Американские физики Хей, Шиффер, Креншоу, Эгелфаст решили выяснить, а что будет, если источник поместить в центре ротора? Появился эффект, истолкованный как красное смещение (1962 г.). Кондиг повышает точность эксперимента и обнаруживает странное расползание резонансной линии, но сам эффект опять считается красным смещением.
Рис. 76, а-в
Наконец годом позже (в 1969 году) Чампни, Иссаак и Кан произвели предварительный сдвиг резонансных линий. Для этого они нанесли источник гамма квантов — радиоактивные атомы железа на пластинчатую основу — мягкую медь и вновь замерили эффект. Источник был в центре ротора (рис. 76, б). Когда ротор привели во вращение, то неожиданно для экспериментаторов резонансная линия поползла в сторону фиолетового смещения. Резонансные линии источника и приемника совместились, а затем разошлись. Сомнений быть не могло. Наблюдался не красный, а фиолетовый сдвиг. Результат был настолько ошеломляющим, что заметка о нем была предельно краткой. Никаких выводов не делалось (курсив мой – А.Ч.), а приводились лишь данные экспериментов».
Ничего удивительного: искали подтверждение теории относительности, а получили подтверждение существования эфира (в период, когда он однозначно отсутствовал по постулату), выраженное в форме локализации гравитационного поля. И хотя исследователи не исключали возможности существования эфира, в этой конкретной постановке эксперимента его наличие не предполагалось. И снова мировоззрение, вслед за Саньяком, помешало сделать открытие локализации гравиполя. Кстати, анализируя эффект группы Чампни, некоторые ученые несколько позднее предположили, что в данном случае имеет место локализация гравиполя [128]. Но к ним не прислушались.
Занимаясь изучением экспериментов с прохождением лучей света во вращающемся полом диске, В.И. Демиденко в следующей работе [129] нашел объяснение опытам английской группы исследователей: «... Пусть на окружности вращающегося ротора находится приемник. Фотон налетает на него, в результате чего импульс фотона относительно приемника увеличивается, происходит векторное сложение двух импульсов. Обнаруживается фиолетовый сдвиг частоты. Если же вращается источник, то масса виртуального фотона, который может быть испущен, находится в движении, обладая начальным импульсом. В процессе излучения этот импульс векторно отнимается от квантового импульса фотона (импульс излучения), и в результате приемник, находящийся в центре ротора, регистрирует уменьшение энергии и частоты приходящих фотонов — красное смещение (рис. 76, в) ».
Это объяснение может считаться подтверждением теории относительности. Но, рассматривая источник и приемник фотонов в движении с ротором, В. Демиденко упустил вариант, по которому и источник и приемник могут быть неподвижными, а ротор вращающимся. В этом случае ударное увеличение и уменьшение импульса фотона будет отсутствовать, а красное или фиолетовое смещение останется. Что тогда? Ведь эта постановка эксперимента не предусматривается ОТО. Схема (рис. 77) соответствующего эксперимента аналогична схеме 75 проведения опыта Саньяка с использованием полого вращающего диска с неподвижной коробкой в нем. Места крепления источника света и приемника переносятся с обода диска А на неподвижную основу коробки В, заключенную внутри диска А в условиях вакуума. Если при движении от неподвижного источника 1 к неподвижному приемнику 2 и при движении от неподвижного источника 3к неподвижному приемнику 4частота фотонов останется неизменной как при вращении диска А, так и при его покое, то справедлива гравитационная теория А. Эйнштейна.
Если же при неподвижных источниках и приемниках света и вращающемся диске А частота фотонов в направлении 1-2будет иметь фиолетовое смеще-ние, а в направлении 3-4красное смещение, то это будет свидетельствовать в пользу гравитационной теории Г. Лоренца,
подтверждать существование Рис. 77 механического эфира и образова-ние в полости вращающегося ротора локального гравитационного поля.
Отмечу, что проблема с теоретическим объяснением данных экспериментов так и не была решена, если не считать [130-132]. Во всяком случае, я такого объяснения не встречал, а что касается самих экспериментов, то их, похоже, больше никто не повторял, и постепенно забывается о том, что они проводились. Итак, все описанные эксперименты (рис. 74-77) фиксируют одно и тоже явление — локализацию (экранирование) гравитационного поля в объеме полого вращающегося диска. Причем важнейшим условием экранирования является полное отграничение динамическим объемом приборов, фиксирующих локализацию поля. Напомню, что гравипритяжение со времен Ньютона считается центральным, проходящим по прямой, соединяющей центры взаимодействующих тел, и многие эксперименты проводились таким образом, чтобы «прервать» зону данного взаимодействия как статическими, так и динамическими экранами (дисками, вращающимися либо в промежутке между телами, либо над притягиваемым телом, либо под ним). Но ни один из таких экспериментов не был успешным. А это, в свою очередь, свидетельствует о том, что гравитационное притяжение передается внецентренно и может экранироваться только объемными динамическими стенками. Естественно также, что все эксперименты с локализацией гравиполя вращающимся пустотелым диском объясняются формулой (3.17).
Это очень показательный пример ортодоксального отношения к экспериментам, не вписывающимся в рамки современных теорий. И таких экспериментов не три, не четыре. Их десятки, а возможно, и сотни практически в каждом разделе физики, начиная с классической и кончая квантовой механикой. Даже в самом разработанном разделе физики — в классической электродинамике в достаточно узкой ее области электромагнетизме Г.В Николаев приводит и пытается объяснить в работе [133] почти полсотни экспериментов, противоречащих теории. Понятно, что необъяснимость эта связана напрямую с отрицанием эфира и вместе с ним вещественной структуры эфирного пространства.
Дополнение И. Горячко
к закону притяжения
Обычно дополнение приводится автором в конце работы для разъяснения или обогащения текста некоторым новым материалом. Здесь я нарушаю традицию и привожу дополнение к главе, используя материал из книги И.Г. Горячко [45], который иным путем пришел почти к таким же выводам, по-своему формулируя законы механики. Считая его интерпретацию очень важной и оригинальной (хотя и не во всем совпадающей с излагаемым мной материалом), привожу отрывок из его книги.
«Рассмотрим задачу о движении планеты вокруг Солнца. Выбор планеты в качестве объекта исследования обусловлен тем, что характер движения любой планеты оказывает самое непосредственное влияние на ход различных процессов, происходящих на планете и в ее атмосфере вследствие гравитационной составляющей, присутствующей в любых этих процессах. Известно, что движение любой планеты происходит по замкнутой эллиптической орбите. В полярных координатах уравнение эллипса имеет вид [54,55]
r = P/l +e∙cosφ, (3.19)
где r – модуль радиуса-вектора траектории движения центра массы планеты; Р = L2Tp/m2fM = а( 1 – е2) = const – параметр орбиты; LTp = rmwTp – модуль момента импульса планеты; т – масса планеты; М – масса Солнца; wTp – трансверсальная скорость планеты; е – эксцентриситет орбиты планеты; f = const – гравитационная постоянная; а = const – длина большой полуоси орбиты планеты; φ – полярный угол радиуса-вектора планеты.
Безразмерная пространственная координата планеты в ее плоском движении, как очевидно, равна:
r' = r/а = (1– е2)/(1 + e∙cosφ) = f1(е,φ) (3.20)
Вид функции r ' = f1(e,φ) для одной из планет солнечной системы (Земли) представлен на рис. 23 (кривая r ')
Подставляя значение Р в равенство (3,19), находим:
w2Тр = fМ (l +e∙cosφ)2 /P = fM (l + e∙cosf) /r. (3.21)
Согласно работе [56], равенство (3.21) соответствует квадрату трансверсальной скорости планеты; квадрат же ее радиальной скорости равен:
w2r = jMe2sin2φ/P = fMe2sin2φ/r (l + e∙cosφ), (3.22)
(Крайне важно иметь в виду, что трансверсальная и радиальная
Рис. 23.
составляющие полной скорости взаимно перпендикулярны, т.е. wТр ортогональна wr).
Поскольку квадрат, полной скорости планеты в плоском движении равен w2 = wТр+w2r, то с помощью равенств (3.21) и (3.22) находим [ 56]:
w2= fМ (1 + 2 e∙cosφ +e2) /P= fM (1 + 2 e∙cosφ +е2) /r (1 + e∙cosφ) = γfM/r. (3.23)
где γ = (1 + 2 e∙cos + е2) / (1 + e∙cosφ) = f2 (e,φ) – некоторый безразмерностный переменный параметр (назовем его коэффициентом Горячко – А .Ч.) учитывающий волновой (т.е. периодический) характер распространения гравитационной энергии в пространстве. Он жеопределяет и форму плоской траектории движения тела в пространстве. Равенство (3.23) можно получить и другим путем, если использовать известное из физики выражение для квадрата полной скорости планеты [57]:
w2 = fM (2 /r – 1 /a),
заменяя в нем величину r с помощью уравнения (3.19) и подставляя величину а = Р /(1 – е2)
Нетрудно показать, что истинная траектория движения планеты в пространстве, формирующаяся под воздействием гравитации, представляет собой пространственную косинусоидальную кривую, форма которой определяется величиной параметра γ с некоторой (~2,8%) погрешностью. Поэтому для полного адекватного описания пространственного движения тела следует лишь уточнить вид этой математической зависимости. Для этого достаточно учесть, что одновременно с движением планеты вокруг Солнца перемещается и само Солнце. Поскольку, однако, точный вид этого параметра не имеет принципиального значения для всех дальнейших выкладок, то на данном этапе исследования можно ограничиться рассмотрением плоского движения планеты. Вид функции γ = f2 (e ,φ)для планеты Земля представлен на рис. 23 (кривая γ).
Проводя простейшие преобразования, из равенства (3,23) можно получить ряд новых и весьма важных количественных и качественных результатов. Так, умножая крайние члены этого равенства на массу планеты т, получаем ранее неизвестное соотношение [56]:
mw2 = γfMm/r, (3.24)
или
2 Е = γП, (3.24')
где, в общем случае Е = mw2/ 2 + γω2/ 2- кинетическая энергия планеты; П = JMm/r – потенциальная энергия системы «планета-Солнце»: J – момент инерции планеты: ω – угловая скорость вращения планет, вокруг своей оси. Поскольку, однако, для планеты Jω2 << mw2, то с большой степенью точности можно принять Е = mw2/ 2.
Равенство (3.24) свидетельствует о взаимопревращаемости кинетической и потенциальной энергии при обращении планеты вокруг притягивающего центра (Солнца). В связи с этим выражение закона сохранения энергии для системы «планета-Солнце» (имея в виду знак минус для П), приобретает вид:
W = E – П = (γ – 2) П/ 2 = (γ – 2) Е/γ = const. (3.25)
Paвeнcтвa (3.24) и (3.25) свидетельствуют отом что распространение гравитационной энергии в пространстве представляет собой волно-
вой процесс. Для условий плоского движения планеты (полагая Солнце неподвижным) ее полная скорость равна:
w = ωr = 2 πr / τ,: (3.26)
где ω – круговая частота; τ – период обращения планеты вокруг Солнца. Поэтому из равенства (3 23) находим
γ = 4π2r3/τ2fМ (3.27)
Отсюда следует, что коэффициент Горячко равен g = f3 (r,τ). Это означает, что параметр g является пространственно-временным параметром волнового процесса распространения гравитационной энергии. Он определяет пространственную удаленность планеты (в общем случае — тела), от ее притягивающего центра в любой момент времени. Подставляя в равенство (3.27) уравнение (3.19) и равенство Р= а (1 – е2), получаем:
а3/τ2 = γfM (1 + e∙cosφ) / (1– е2) / 4 π2 = γγtfМ/ 4 π2, (3.28)
где gt = [(1 + e∙cosφ) / (l – e2)]= f4 (e,φ) – также безразмерный периодический параметр. Равенство (3.28) отличается от выражения третьего закона Кеплера лишь наличием множителей ggt. Из этого равенства следует чрезвычайно важный качественный (гносеологический) результат:
r = 2 π√ (а3/γγtfМ) = f5 (е,φ), (3.29)
или (в безразмерностном виде):
τ' = τ/τк = 1∕√ γγt = f6 (е,φ), (3.29')
где хк = 2π√ (a3/fM) = const – период обращения, определяемый третьим законом Кеплера.
Этот результат свидетельствует о том, что ход времени, как физического параметра волнового процесса, всецело определяется текущими значениями параметров орбиты. Вид функции τ = f6 (е,φ) для планеты Земля, представленный на рис. 23 (кривая τ), противоречит утверждению первого закона классической механики о равномерно текущем времени:
В то же время кривые r, g, τ на рис. 23 свидетельствуют о том, что пространственно-временные параметры тел, находящихся на планете Земля, самосинхронизированы с параметрами орбиты планеты.
Совершенно аналогичный вид имеют кривые r, g, τ и для других планет Солнечной и любой другой орбитальной системы, отличаясь друг от друга лишь абсолютными величинами этих параметров, между которыми существует простое соотношение:
γ = r3∕τ2.
В этой зависимости заключена огромной важности информация о действительной роли пространства и времени в Природе, которую нам еще предстоит разгадать и понять.
Если теперь подставить выражение (3.29) в (3.27), то получим:
r = а3√γt = f7(е,φ).
И вновь сталкиваемся с противоречием; изотропности пространства, регламентируемого первым законом классической механики, не существует. Относя, как это принято в физике [53,57], величины М и r к условиям планеты, из (3.23) получаем:
w = √ (γfM/r). (3,30)
Формула (3.30) отличается от известных формул физики [53,57] того же назначения лишь наличием параметра g и поэтому является более общей. Так, при g = 1 с ее помощью можно определить первую космическую скорость; при g = 2 – вторую космическую скорость, при более высоких значениях параметра g – третью и другое космические скорости.
Если разделить обе части равенства (3.23) на r и отнести величины М и r к условиям планеты, то получим:
g = γgо, (3.31)
где g° = – fM r /r2r – ускорение свободного падения тела (напряженность гравиполя в русской механике. – А. Ч.) в данной географической точке планеты. Например, для Земли: gо = 9.78 м/с2 – на экваторе; g° = 9.83 м/с2 на полюсах. Умножая обе части (3.31) на массу тела, получаем весьма важный новый результат:
Р = γmg°, (3.32)
который свидетельствует о том, что вес тела на планете не является постоянной величиной, а также, как и ход времени, зависит от текущих значений параметров орбиты планеты. С ростом параметра γ вес тела в данной географической точке планеты увеличивается.
Разделив, наконец, обе части (3.24) на r и записав полученное выражение в векторном виде, находим (так как γω2 << mwr2):
mwt2 r /r∙r'/r = – γfMm r /r2∙r, (3.33)
F'цс = – γF'цб, (3.34)
где F'цc – центростремительная сила; Fцб – центробежная сила.
Правая часть равенства (3.33) соответствует умноженной на параметр γ силе F', определяемой формулой всемирного тяготения И. Ньютона (3.12), а левая – центростремительной силе. (Здесь учтено, что wTp ортогонально wr, вследствие чего скалярное произведение wTp r /r = 0, и поэтому mw2Tp/r∙ r' /r = 0.)
Соотношения (3.24), (3.25) и (3.34) имеют предельно общий вид. Это означает, что они применимы для любых орбитальных систем. В частности, с их помощью могут быть получены развернутые зависимости, описывающие движение электрона вокруг ядра атома (то есть электромагнитное взаимодействие), которое также является волновым процессом, полностью аналогичным процессу распространения гравитации.
Дата добавления: 2015-07-11; просмотров: 80 | Нарушение авторских прав