Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Некоторые принципы работы программного обеспечения физического мира.
Обеспеченность бытия физического мира программными средствами является приговором для многих моделей и понятий современной теоретической физики, поскольку функционирование программного обеспечения происходит по принципам, учёт которых ограничивает полёт теоретических фантазий. Прежде всего, если бытие физического мира программно обеспечено, то это бытие – полностью алгоритмизовано. Любой физический объект является воплощением чёткого набора алгоритмов. Поэтому адекватная теоретическая модель этого объекта, конечно же, возможна. Но эта модель может быть основана лишь на верном знании соответствующего набора алгоритмов. Причём, адекватная модель должна быть свободна от внутренних противоречий, поскольку от них свободен соответствующий набор алгоритмов – иначе он был бы неработоспособен. Аналогично, адекватные модели различных физических объектов должны быть свободны от противоречий между собой. Разумеется, пока мы не обладаем полным знанием всего набора алгоритмов, обеспечивающих бытие физического мира, противоречия в наших теоретических воззрениях на физический мир неизбежны. Но уменьшение числа этих противоречий свидетельствовало бы о нашем продвижении к истине. В современной же физике, наоборот, число вопиющих противоречий лишь возрастает со временем – а это значит, что здесь происходит продвижение совсем не к истине. Каковы же основные принципы организации программного обеспечения бытия физического мира? Есть программы, которые представляет собой набор пронумерованных команд-операторов. Последовательность их выполнения детерминирована, начинаясь оператором «Начать работу» и заканчиваясь оператором «Закончить работу». Если такая программа, будучи запущенной, не влипнет в сбойную ситуацию вроде зацикливания, то она непременно доберётся до «конца» и успешно остановится. Как можно видеть, на программах только такого типа не построить программного обеспечения, которое способно бесперебойно функционировать неопределённо долго. Поэтому программное обеспечение физического мира, как можно допустить, построено по принципам обработчиков событий, т.е. по следующей логике: если соблюдены такие-то предусловия, то сделать вот что. А если соблюдены другие предусловия – сделать вон что. А если не соблюдены ни те, ни другие – ничего не делать, сохранять всё как есть! Отсюда вытекают два важных следствия. Во-первых, из работы по предусловиям следует обобщённое правило инерции: пока нет предусмотренных стимулов для изменения физических состояний, никаких изменений состояний и не производится, т.е. состояния остаются прежними. Этот вывод, конечно, не понравится тем мыслителям, которые полагают, что физические объекты находятся в непрерывном взаимодействии. Увы – опыт свидетельствует о том, что на микроуровне взаимодействия не являются непрерывными, а изменения состояний происходят скачкообразно. Иллюзия непрерывности взаимодействий имеет место на макроуровне – где эта «непрерывность» проистекает из усреднения и сглаживания результатов множества элементарных актов взаимодействия, которые происходят по дискретной логике цифрового мира. Во-вторых, из работы программ по предусловиям следует, что не бывает спонтанных физических явлений. «Спонтанным» называют явление, которое происходит самопроизвольно, без видимых причин. Но если мы не видим причины явления, то это ещё не значит, что причины нет. Обусловленность физических явлений работой программ как раз и подразумевает, что если эти программы не сбоят, то они не допускают ничего сверх того, что в них предусмотрено. А, значит, причина у любого физического явления непременно имеется. Спонтанность же – это физическое беззаконие. И не торчат ли здесь ослиные уши, поскольку это беззаконие, как выясняется, подчиняется некоторым закономерностям? Так, «спонтанное» излучение фотонов, как утверждает квантовая теория, происходит с определённой вероятностью, а частота «спонтанных» радиоактивных превращений ядер в образце уменьшается со временем по экспоненциальному закону… Вот так «самопроизвол» получается! Давайте же не будем детей смешить, давайте будем последовательны. Давайте признаем, что вещество не выдаёт никакой отсебятины, что оно лишь подчиняется программным директивам. Такое подчинение, заметим, отнюдь не приводит к абсолютному детерминизму, т.е. к полной предопределённости череды физических событий при заданных начальных условиях – как это представлялось Лапласу. Лапласовский детерминизм был логическим следствием уравнений ньютоновской механики. Эти уравнения, действительно, детерминистичны, поскольку подразумевают абсолютную математическую точность своей работы: задай, для некоторого момента времени, начальные условия с абсолютной точностью – и получи, с помощью этих уравнений, абсолютно точные предсказания для любого последующего момента времени. Однако, реальный физический мир – это не математическая идеализация. Здесь нет непрерывно-абсолютной точности даже для пространственно-временных физических величин, потому что вещество устроено принципиально прерывно в пространстве и во времени. Квантовый пульсатор характеризуется дискретом в пространстве – ненулевым размером, а также дискретом во времени – периодом своих квантовых пульсаций. Поэтому пресловутые «начальные условия» не могут быть заданы с абсолютной точностью. Всегда будет некоторый пространственно-временной разброс, всегда будет соответствующая неопределённость – а, значит, о детерминизме здесь не может быть и речи. Поэтому в основу программного обеспечения физического мира не могут быть положены детерминистичные уравнения. Добавим, что неадекватность этих уравнений реальным физическим законам обусловлена ещё одним обстоятельством. Детерминистичные уравнения хорошо работают, обеспечивая приемлемую точность предсказаний, лишь пока процессу, который они описывают, ничего не мешает. Например, уравнения ньютоновской механики весьма неплохо описывают движение планет. Но для описания движения молекул в газе эти уравнения мало пригодны: первое же столкновение молекулы с другой молекулой – и от непрерывно-предсказуемости её движения мало что остаётся. Программное обеспечение физического мира, основанное на детерминистичных уравнениях, оказалось бы неработоспособно: программы моментально захлебнулись бы исключительными ситуациями. Кстати, здесь мало помог бы и другой метод построения программ, соответствующий статистическому методу описания в физике. Статистический метод описывает поведение больших коллективов частиц в целом, игнорируя судьбы отдельных частиц этого коллектива. А ведь каждая «исключительная ситуация» должна быть обработана индивидуально. Причём – незамедлительно. Скажем, если происходит неупругое столкновение частиц, то тот или иной вариант превращений энергии должен быть приведён в действие сию же секунду. Более того – сию же фемтосекунду! А «статистику» экспериментатор наберёт уже по совокупности наблюдений достаточно большого числа тех самых неупругих столкновений – и обнаружит, например, что в 80% случаев частицы распадаются по варианту №1, а в 20% - по варианту №2. Причём, знание этого процентного соотношения отнюдь не позволит достоверно предсказать, какой вариант распада окажется реализован в каждом конкретном случае. Вновь мы видим, что без обработчика событий, т.е. без работы программ по предусловиям, никак не обойтись. И, поскольку мы вновь вернулись к принципу работы по предусловиям, обратим внимание на ещё одну важную особенность такой работы. А именно: в любом предусловии число задействованных физических параметров непременно ограничено – поскольку любая программа способна обрабатывать текущие значения лишь ограниченного числа параметров. Из этой очевидной особенности следует, в частности, что любой физический объект способен одновременно взаимодействовать с принципиально ограниченным количеством других физических объектов. Так, ньютоновский закон всемирного тяготения, согласно которому каждая массочка взаимодействует со всеми остальными массочками во Вселенной, является математической идеализацией – физически же, такое положение дел нереально. В частности, как мы увидим далее, область действия тяготения планеты не простирается до бесконечности, а имеет выраженную границу, за пределами которой планетарное тяготение совершенно отсутствует – у Земли эта граница отстоит примерно на 900 тысяч километров. Не сочтите это за шутку, дорогой читатель: при пересечении границ областей планетарного тяготения – как светом, так и космическими аппаратами – происходят реальные физические эффекты, которые официальная наука до сих пор не может объяснить. Причём, для ограниченности областей действия тяготения звёзд и планет мы усматриваем большой резон. Программное обеспечение физического мира вышло бы чудовищно и бессмысленно усложнённым – будучи совершенно неработоспособным – если, благодаря ему, всяк наш чих вызывал бы отклик во всей Вселенной. Таким образом, проясняется ещё одно принципиальное обстоятельство: поскольку физические законы обусловлены программным обеспечением с ограниченными возможностями, то характер этих законов не допускает ситуаций, при которых происходил бы выход за рамки этих ограничений. В реальном физическом мире недопустимы те вольности с энергией, которые позволительны в математике – например, недопустимы сингулярности, в которых величина энергии стремится к бесконечности. Также недопустимы объекты с бесконечным числом степеней свободы, а, значит, и с бесконечным энергосодержанием – а именно такими объектами являются, например, электромагнитное поле и «физический вакуум». Мы заостряем внимание на математических вольностях с энергией, поскольку всё содержание физических законов, на наш взгляд, сводится к простому алгоритму: «При такой-то и такой-то ситуации, произвести превращение такого-то количества энергии из одной формы в другую». Разумеется, при любом таком превращении, количество энергии в новой форме – это то же самое количество энергии, бывшее в исходной форме. Отсюда, на наш взгляд, и проистекает закон сохранения энергии – фундаментальный и универсальный физический закон. Уместно заметить, что, ввиду фундаментальности такой физической величины, как энергия, любой физический объект непременно обладает энергиями, а при любых изменениях физических состояний непременно происходят те или иные превращения энергии. Более того – величины и формы энергий объекта являются его важнейшими физическими характеристиками, а превращения энергий являются сущностью происходящих изменений состояний. Поэтому если некая теоретическая модель не даёт внятного разъяснения вопросов об энергиях физического объекта или о превращениях энергии при некотором физическом процессе, то такая модель не может претендовать на соответствие физическим сущностям. Так, официальная теория тяготения – общая теория относительности – не может называться физической теорией хотя бы потому, что на протяжении уже почти столетия она уходит от обсуждения вопроса об энергии гравитационного поля и, соответственно, утверждает, что при свободном падении пробного тела никаких превращений энергии не происходит. Между тем, даже детям известно, что кирпич, уроненный с большей высоты, ударяет по головушке сильнее. Если теоретики не понимают, что, падая дольше, кирпич набирает большую энергию движения – они могут легко в этом убедиться на собственном опыте. И ведь реалии «цифрового» мира таковы, что они в чистом виде выражают сущность той или иной формы физической энергии. Надо лишь иметь в виду, что любая форма физической энергии непременно соответствует какой-либо форме движения. Так, собственная энергия элементарной частицы – это энергия квантовых пульсаций, т.е. циклических смен состояний. Энергия связи на дефекте масс – это энергия циклических перебросов квантовых пульсаций в паре связанных частиц. Энергия движения элементарной частицы – это энергия цепочки её элементарных перемещений, квантовых шагов. И здесь мы обнаруживаем нечто замечательное. Энергия любого движения – всегда принципиально положительна. Если каждая форма физической энергии соответствует какой-либо форме движения, то никакая физическая энергия не может быть отрицательной. Беспроблемные превращения одних форм энергии в другие возможны лишь для положительных энергий, поскольку эти превращения являются следствиями превращений соответствующих форм движения. Чисто математически, позволителен рост положительной кинетической энергии за счёт уменьшения отрицательной потенциальной энергии, но такая математика не имеет отношения к физическим реалиям. Люди могут работать в долг, но физические законы – нет: здесь обмен всегда и немедленно эквивалентен. Для сравнения: в ортодоксальной физике сущность большинства форм энергии нисколько не поясняется. Какова, например, природа собственной энергии тела, mc 2? За сотню лет наука не смогла дать ответа на этот вопрос! А какова природа т.н. потенциальной энергии тела, которая зависит лишь от его местонахождения? Не выдумка ли это – потенциальная энергия – которая потребовалась только для того, чтобы сводить концы с концами в балансах с участием кинетической энергии? А какова природа энергии химических связей – часть которой, якобы, выделяется в виде тепла при реакциях горения? «Молекулы реагентов были связаны слабо, молекулы продуктов стали связаны сильнее – разность пошла на выделение тепла.» И всё? Долго ещё будет продолжаться этот лепет? Наконец, раз уж у физических объектов обладание энергиями в различных формах, а также превращения энергий из одних форм в другие, обусловлены программными предписаниями, то следует иметь в виду принципиальное свойство любых программных предписаний: их текущие директивы, по определению, однозначны. Программа может быть весьма «навороченной», сильно ветвиться и предусматривать огромное (но всегда конечное) число вариантов отработки ситуаций – но если уж программа отождествила наступление некоторого предусловия, то приводится в действие один-единственный вариант отработки, соответствующий тому самому предусловию. Отсюда с очевидностью следует важнейший принцип, по которому существует физический мир: все физические явления – однозначны. То есть, однозначными являются все текущие физические состояния, а также однозначно происходят изменения физических состояний, с однозначными превращениями энергии – независимо от «точек зрения» кривых и косых наблюдателей. Так, не может быть физических сил, которые действуют лишь в некоторых системах отсчёта. Либо сила действует, либо – нет. Поэтому совершенно нефизична концепция сил инерции, которые действуют лишь в ускоренных системах отсчёта. Да и любимый конёк специальной теории относительности – парадокс близнецов (он же парадокс часов) – является пустышкой, которую породила гнилая теория, ибо на практике этого парадокса нет. Опыт работы с транспортируемыми атомными часами, в том числе установленными на бортах навигационных спутников, с полной очевидностью показывает, что результаты сличений пар движущихся часов всегда однозначны: если часы №1 отстали от часов №2, скажем, на 300 наносекунд, то это значит, что часы №2 ушли вперёд от часов №1 на те же 300 наносекунд. Более того, эти однозначные эффекты, обусловленные движением пар часов, не удаётся объяснить в терминах относительной скорости движения часов в этой паре! Для согласия с опытом, приходится рассчитывать для каждых часов индивидуальное изменение хода, соответствующее индивидуальной скорости движения этих часов, а затем брать разность накопившихся эффектов у тех и других часов. Практика с очевидностью показывает, что адекватное описание физического мира не построить в терминах относительных скоростей – ведь даже в случае с транспортируемыми часами приходится оперировать их индивидуальными, однозначными скоростями. Ниже мы покажем, как эти скорости безошибочно отсчитывать. По логике вышеизложенного, однозначности физических явлений мы придаём исключительно важное значение. Во-первых, работа программ, по определению, происходит таким образом, что текущие состояния физических объектов принципиально однозначны. Поэтому, на наш взгляд, великим абсурдом является центральное понятие квантовой механики – о смешанных состояниях. Речь ведут о том, что микрообъект может находится сразу в нескольких «чистых» состояниях, имея при этом, например, сразу три различных значения энергии в одной и той же форме. Допущение подобных чудес, попирающих закон сохранения энергии, означает признание теоретиками своей неспособности объяснить явления микромира на основе разумных представлений. Во-вторых, если, помимо неоднозначностей пребывания в том или ином состоянии, допускались бы неоднозначности при изменениях физических состояний, то, как следствие, допускались бы нарушения закона сохранения энергии. Именно такие нарушения, опять же, понадобились теоретикам для решения своих теоретических проблем: они привлекли на помощь принцип неопределённости, «согласно которому закон сохранения энергии может как бы нарушаться» [Н1] на малых интервалах времени. Неоднозначности пребывания в состояниях и неоднозначности изменений состояний, допускаемые принципом смешанных состояний и принципом неопределённости, указывают на глубину кризиса в современной теоретической физике. Ибо она сама растоптала «самое святое», что у неё было – закон сохранения энергии. Ну, полная беспринципность! Совершенно неадекватная тому, что физический мир – воплощение «тупой автоматики»! Итак, кратко повторим вышеназванные принципы работы программного обеспечения физического мира. Во-первых, эти программы работают по принципу обработчиков событий, т.е. по предусловиям; во-вторых, возможности этих программ ограничены; и, в-третьих, текущие директивы, определяющие состояния физических объектов, а также изменения этих состояний – всегда принципиально однозначны.
1.4 Понятие квантового пульсатора. Масса. Чтобы создать простейший цифровой объект на экране компьютерного монитора, нужно, с помощью простенькой программы, заставить какой-либо пиксель «мигать» с некоторой частотой, т.е. попеременно пребывать в двух состояниях – в одном из которых пиксель светится, а в другом не светится. Аналогично, простейший объект «цифрового» физического мира мы называем квантовым пульсатором. Он представляется нам как нечто, попеременно пребывающее в двух разных состояниях, которые циклически сменяют друг друга с характерной частотой – этот процесс напрямую задаёт соответствующая программа, которая формирует квантовый пульсатор в физическом мире. Что представляют собой два состояния квантового пульсатора? Мы можем уподобить их логической единице и логическому нолю в цифровых устройствах, основанных на двоичной логике. Квантовый пульсатор выражает собой, в чистом виде, идею бытия во времени: циклическая смена двух состояний, о которой идёт речь, представляет собой неопределённо долгое движение в его простейшей форме, отнюдь не подразумевающей перемещения в пространстве. Квантовый пульсатор пребывает в бытии, пока продолжается цепочка циклических смен его двух состояний: тик-так, тик-так, и т.д. Если квантовый пульсатор «зависает» в состоянии «тик» - он выпадает из бытия. Если он «зависает» в состоянии «так» - он тоже выпадает из бытия! То, что квантовый пульсатор является простейшим объектом физического мира, т.е. элементарной частицей вещества, означает, что вещество не делимо до бесконечности. Электрон, будучи квантовым пульсатором, не состоит ни из каких кварков – которые являются фантазиями теоретиков. На квантовом пульсаторе происходит качественный переход: с физического уровня реальности на программный. Как и любая форма движения, квантовые пульсации обладают энергией. Однако, квантовый пульсатор принципиально отличается от классического осциллятора. Классические колебания происходят «по синусоиде», и их энергия зависит от двух физических параметров – от частоты и амплитуды – значения которых могут изменяться. У квантовых же пульсаций, очевидно, амплитуда не может изменяться – т.е. она не может являться параметром, от которого зависит энергия квантовых пульсаций. Единственный параметр, от которого зависит энергия E квантовых пульсаций – это их частота f, т.е. чисто временная характеристика. Причём, эта зависимость простейшая, линейная: E=hf, (1.4.1) где h - постоянная Планка. Не следует путать формулу (1.4.1) с аналогичной формулой, которая, как считается, описывает энергию фотона – притом, что до сих пор не дан чёткий ответ на вопрос о том, что же в фотоне колеблется. Ниже мы приведём ряд свидетельств о том, что фотонов – в традиционном понимании – не существует (3.10). Сейчас же мы говорим не о фотонах, а о веществе: мы утверждаем, что формула (1.4.1) описывает собственную энергию элементарной частицы вещества. Собственную энергию элементарной частицы описывает ещё одна формула – эйнштейновская, которую называют «формулой ХХ века»: E=mc 2, (1.4.2) где m - масса частицы, c - скорость света. Комбинация формул (1.4.1) и (1.4.2) даёт формулу Луи де Бройля: hf= mc 2. (1.4.3) Смысл, который мы усматриваем в этой формуле, заключается в том, что три характеристики квантового пульсатора – собственная энергия, частота квантовых пульсаций и масса – прямо пропорциональны друг другу, будучи связаны через фундаментальные константы, а, значит, эти три характеристики представляют собой, в сущности, одно и то же физическое свойство. Отсюда естественным образом вытекает непротиворечивое и однозначное определение массы: масса элементарной частицы – это, с точностью до множителя c 2, энергия квантовых пульсаций этой частицы. Подчеркнём, что, при таком подходе, масса эквивалентна одной-единственной форме энергии – а именно, энергии квантовых пульсаций. Все остальные формы энергии не проявляют свойств массы – вопреки эйнштейновскому подходу, в котором любая энергия эквивалентна массе. Универсальность эйнштейновского подхода, как выясняется, неприемлема, поскольку из-за неё физика оказалась в тупике – до сих пор не умея объяснить, например, происхождения дефекта масс у составных ядер. А разгадка этой тайны, как мы постараемся показать, проста (4.7): часть собственной энергии связуемых нуклонов превращается в энергию их связи, которая свойств массы уже не проявляет. Формула де Бройля (1.4.3) настолько фундаментальна, что, на наш взгляд, именно она является «формулой ХХ века», а не её кастрированный эйнштейновский вариант (1.4.2). Печально, но де Бройль признал ошибочность своей формулы – его убедили в том, что она релятивистски неинвариантна! Ведь специальная теория относительности (СТО) утверждает, что, по мере роста скорости частицы, масса испытывает релятивистский рост, а частота, наоборот, уменьшается из-за релятивистского замедления времени. Де Бройль, увы, не знал, что свидетельства о релятивистском росте массы были лживы с самого начала (4.5) – быстрый электрон слабее отклоняется магнитным полем не из-за увеличения массы электрона, а из-за уменьшения эффективности магнитного воздействия. Свидетельств же о релятивистском замедлении времени де Бройлю не предъявили – их ещё не было. Позднее такие свидетельства появились, но мы знаем, что они тоже являются лживыми (1.12-1.15) – в них желаемое выдаётся за действительное. Ни релятивистского роста массы, ни релятивистского замедления времени не существует в природе – поэтому, что бы ни происходило с частицей, соотношение (1.4.3) всегда остаётся справедливо! Например, для электрона, справочное значение массы покоя которого составляет 9.11× 10-31 кг, соотношение (1.4.3) даёт частоту квантовых пульсаций, равную 1.24× 1020 Гц. Заметим, что, в отличие от официальной науки, которая более чем за сотню лет так и не объяснила природу собственной энергии (1.4.2), мы такое объяснение даём: собственная энергия частицы – это энергия её квантовых пульсаций! Завершая это краткое знакомство с квантовым пульсатором, добавим, что он имеет характерный пространственный размер, который мы определяем как произведение периода квантовых пульсаций на скорость света. Используя (1.4.3), легко видеть, что введённый таким образом пространственный размер у частицы, имеющей массу m, равен её комптоновской длине: l C= h /(mc). У покоящегося электрона эта длина составляет 0.024 Ангстрема. Следует, конечно, уточнить – что такое «покоящийся» электрон, что такое масса «покоя» электрона. По отношению к какой системе отсчёта следует говорить о покое или движении электрона? Ведь систем отсчёта много, и скорости одного и того же электрона по отношению к ним различны – а выше мы объявили однозначность состояний физических систем одним из главных физических принципов. Дело ведь не только в том, что, по отношению к наблюдателю Васе, скорость у электрона одна, а, по отношению к наблюдателю Пете – другая. Дело ещё и в том, что разным скоростям соответствуют разные кинетические энергии. А кинетическая энергия электрона должна быть однозначна – в согласии с законом сохранения и превращения энергии. Мы не будем уподобляться теоретикам, которые допускают любые душе угодные нарушения этого закона. Мы этот закон признаём и ставим во главу угла. Поэтому мы обязаны разъяснить, что такое «истинная-однозначная» скорость физического объекта, и как её правильно отсчитывать. Этот вопрос разбирается в 1.6.
1.5 Непригодность концепции относительных скоростей для описания реалий физического мира. «Скорости движения тел относительны, и нельзя сказать однозначно, кто относительно кого движется, ибо если тело А движется относительно тела В, то и тело В, в свою очередь, движется относительно тела А…» Эти умозаключения, насаждавшиеся нам ещё со школьной скамьи, выглядят безупречными с формально-логической точки зрения. Но, с физической точки зрения, они сгодились бы лишь для нереального мира, в котором отсутствуют ускорения. Неспроста Эйнштейн поучал, что СТО справедлива лишь для систем отсчёта (СО), «движущихся друг относительно друга прямолинейно и равномерно» [Э1] – впрочем, ни одной такой практической системы отсчёта он не указал. До сих пор никакого прогресса в этом вопросе не наблюдается. Не смешно ли, что, на протяжении более сотни лет, для базовой теории официальной физики не оговорена практическая область применимости? А причина этой анекдотической ситуации весьма проста: в реальном мире, из-за физических взаимодействий, ускорения тел неизбежны. И тогда, попирая формальную логику, движение обретает однозначный характер: Земля обращается вокруг Солнца, камешек падает на Землю, и т.д. Например, однозначность кинематики при падении камешка на Землю – т.е., нефизичность ситуации, при которой Земля падает на камешек – имеет подтверждение на основе закона сохранения энергии. Действительно, если при соударении камешка с Землёй скорость соударения составляет V, то кинетическая энергия, которая может быть превращена в другие формы, составляет при этом половину произведения квадрата скорости V на массу камешка, но уж никак не на массу Земли. Значит, эту скорость набрал именно камешек, т.е. названный случай адекватно описывается в СО, связанной с Землёй. Но такой поворот дела не устраивал релятивистов. Чтобы спасти концепцию относительных скоростей, они договорились до того, что, для названного случая, связанная с камешком СО, якобы, ничуть не хуже, чем связанная с Землёй. Правда, в СО, связанной с камешком, Земля движется с ускорением g =9.8 м/с2 и, набирая скорость движения V, приобретает чудовищную кинетическую энергию. По логике релятивистов, движет Землю с ускорением g сила инерции, которая действует в СО, связанной с камешком. При этом релятивисты не утруждают себя объяснениями того, откуда у Земли берётся чудовищная кинетическая энергия, и куда эта энергия девается после того как Земля замирает, врезавшись в камешек. Вместо этих объяснений, нам подсовывают ставшую уже хрестоматийной дурилку про реальность сил инерции: если, мол, резко затормозит поезд, в котором ты едешь, дорогой читатель, то именно сила инерции швырнёт тебя вперёд и причинит увечья! У этого доходчивого разъяснения есть всего один недостаток: в нём умалчивается про то, что на причинение увечий здесь будет тратиться кинетическая энергия, опять же, пассажира, а не чего-то ещё. В этом можно легко убедиться: набрать исходную скорость самостоятельно, без помощи поезда – и с разгону налететь на столб или капитальную стену. Увечья выйдут ничуть не хуже – причём, без помощи всяких там сил инерции. Это мы к тому, что так называемые «реальные силы инерции», которые действуют только в ускоренных СО – это не более чем теоретические измышления. А истинно реальные физические процессы и реальные превращения энергии происходят независимо от того, в какой из СО проводится их теоретический анализ. Более того, если вспомнить, что реальные превращения энергии должны происходить однозначно (1.3), то факт участия кинетических энергий в этих превращениях означает нечто поразительное. А именно: поскольку кинетическая энергия квадратична по скорости, то, при анализе ускоренного движения тела в различных СО, в которых мгновенная скорость тела различна, оказывается, что одно и то же приращение скорости даёт различные приращения кинетической энергии в различных СО. Из однозначности же приращений кинетической энергии следует, что мгновенная скорость тела тоже должна быть однозначна, т.е. адекватное описание движения тела должно быть возможно лишь в какой-то одной СО – в которой скорость тела является «истинной». Кстати, однозначность приращений кинетической энергии пробного тела, в соответствии с приращениями его «истинной» скорости, была бы весьма проблематична, если тело притягивалось бы сразу к нескольким другим телам и, соответственно, приобретало бы ускорение свободного падения сразу к нескольким притягивающим центрам – как того требует закон всемирного тяготения. Например, если астероид испытывал бы тяготение и к Солнцу, и к планетам, то какова «истинная» скорость астероида, приращения которой определяют приращения его кинетической энергии? Вопрос нетривиальный. И, чтобы с ним не мучиться, гораздо проще разграничить области действия тяготения Солнца и планет в пространстве – так, чтобы пробное тело, где бы оно ни находилось, всегда тяготело лишь к какому-нибудь одному притягивающему центру. Для этого нужно обеспечить, чтобы области действия тяготения планет не пересекались друг с другом, и чтобы в каждой области планетарного тяготения было «отключено» солнечное тяготение. При такой организации тяготения, т.е. по принципу его унитарного действия (2.8), простейшим образом решается проблема обеспечения однозначности приращений кинетической энергии пробного тела – а заодно и проблема отсчёта «истинных» скоростей физических объектов. Именно такой подход единым махом объясняет замалчиваемые официальной наукой факты, касающиеся движения астероидов (2.10) и межпланетных станций (1.10), аберрации света от звёзд (1.11), линейном эффекте Допплера при радиолокации планет (1.9), а также квадратично-допплеровских изменений хода атомных часов (2.8). Физики потратили немало усилий, пытаясь найти одну-единственную привилегированную СО – для адекватного определения абсолютных скоростей сразу всех физических объектов во Вселенной. Но эта задача, увы, была неверно поставлена. Опыт свидетельствует о том, что такой СО, одной для всей Вселенной, не существует, но зато существует иерархия СО для адекватного определения абсолютных скоростей – причём, рабочие области этих СО разграничены в пространстве, соответствуя разграничению областей действия тяготения больших космических тел. Принимая во внимание эту разграниченность, мы будем говорить не об абсолютных скоростях физических объектов, а об их локально-абсолютных скоростях, которые имеют чёткий физический смысл.
1.6 Понятие частотных склонов. Понятие локально-абсолютной скорости. Как мы излагали выше (1.4), частота квантовых пульсаций, скажем, у электрона, напрямую диктуется соответствующими программными предписаниями. Значение этой частоты могло быть задано независящим от местоположения электрона: в какой бы точке Вселенной он ни находился, частота его квантовых пульсаций была бы одна и та же. Тогда, по отношению к частотам квантовых пульсаций, пространство было бы совершенно однородно и изотропно – поэтому разграниченность областей унитарного действия тяготения пришлось бы обеспечивать манипуляциями не частот квантовых пульсаций, а каких-то других физических параметров. Однако, как отмечалось выше, частоты квантовых пульсаций, т.е., фактически, массы элементарных частиц, являются их самым фундаментальным свойством, а тяготение, как известно, является самым универсальным физическим воздействием, которому подчиняется всё вещество. Не свидетельствует ли такое совпадение о том, что разграниченность областей унитарного действия тяготения обусловлена именно программными манипуляциями частот квантовых пульсаций? На наш взгляд, всё так и есть: область действия планетарного тяготения представляет собой, в терминах программных предписаний, сферически-симметричную «частотную воронку». Это означает, что, в области планетарного тяготения, предписываемая частота квантовых пульсаций является функцией расстояния от «центра тяготения»: чем это расстояние больше, тем больше и частота квантовых пульсаций. Таким образом, градиенты частот квантовых пульсаций задают направления местных вертикалей. Эти-то градиенты частот, программно предписываемые в некоторой области пространства, мы и называем «частотными склонами». По логике вышеизложенного, планетарные частотные воронки встроены в склоны более грандиозной солнечной частотной воронки. Причём, планетарная частотная воронка способна перемещаться, как целое, по солнечному частотному склону, совершая своё орбитальное движение. При этом, в каком бы месте своей орбиты ни находилась планетарная частотная воронка, отключенность солнечного частотного склона в её объёме может быть без особых проблем обеспечена чисто программными средствами – поскольку, ещё раз подчеркнём, частотные склоны и частотные воронки являются реальностью не физической, а программной. Но – приводящей к физическим эффектам! Прежде чем рассказывать об этих эффектах, дадим определение локально-абсолютной скорости физического объекта. Локально-абсолютная скорость – это скорость относительно локального участка частотного склона. На первый взгляд, такое определение не несёт в себе никакой практической ценности: как, спрашивается, определять скорость относительно каких-то программных предписаний?.. ведь ещё великий Мах учил, что на практике «мы можем определить скорость тела только относительно других тел»! К счастью, тело отсчёта для верного нахождения локально-абсолютных скоростей не нужно долго искать: Солнце и планеты покоятся в центрах своих частотных воронок. Поэтому в пределах планетарной частотной воронки искомым телом отсчёта является планета, а в межпланетном пространстве, не затронутом планетарными частотными воронками, искомым телом отсчёта является Солнце. Уместен вопрос: почему, при очевидном наличии тел отсчёта для верного нахождения локально-абсолютной скорости, мы определяем её всё-таки по отношению к локальному участку частотного склона? Отвечаем: потому что такое определение, на наш взгляд, более точно отражает реалии «цифрового» физического мира. Во-первых, частотные склоны формируются чисто программными средствами и существуют независимо от массивных тел – т.е., в принципе, подходящего тела отсчёта может и не быть. Во-вторых, как мы увидим далее, именно частотные склоны обеспечивают превращения энергии при свободном падении малых тел (2.7). В-третьих, именно частотные склоны задают «инерциальное пространство», по отношению к которому скорость движения физического объекта является «истинной», т.е. локально-абсолютной. Фактически, частотные склоны играют роль эфира, к необходимости наличия которого приходят мыслители, понявшие, что концепция относительных скоростей не выдерживает критики. Но эти мыслители полагают, что эфир является физическим объектом – и из-за этого работоспособную модель эфира не удаётся построить, поскольку его физические свойства оказываются слишком фантастическими и противоречивыми. Мы же предлагаем новый путь. Модель частотных склонов – это готовая модель эфира, свободная от противоречий его физических свойств, поскольку этот эфир имеет природу не физическую, а надфизическую, программную. Похоже, именно этот эфир называется библейским термином «небесная твердь» - термин, на наш взгляд, исключительно удачен. В частности, в объёме области земного тяготения (радиус которой составляет около 900 тысяч километров), «небесная твердь» монолитно неподвижна по отношению к геоцентрической невращающейся системе отсчёта – несмотря на то, что область земного тяготения движется по орбите вокруг Солнца, а Солнечная система каким-то образом движется в Галактике. Как можно видеть, в околоземном пространстве локально-абсолютной скоростью объекта является его скорость в геоцентрической невращающейся системе отсчёта. Если Вы, дорогой читатель, сейчас сидите за столом, т.е. покоитесь относительно земной поверхности, то Ваша локально-абсолютная скорость не равна нулю – она равна линейной скорости суточного обращения на Вашей широте и направлена на местный восток. Если же Вы движетесь относительно земной поверхности, то для нахождения Вашей локально-абсолютной скорости следует найти соответствующую векторную разность. Заметим, что на практике уже существует удобная физическая реализация привязки к геоцентрической невращающейся системе отсчёта – с помощью таких спутниковых навигационных систем, как GPS. Плоскости орбит спутников GPS сохраняют ориентацию относительно «неподвижных звёзд», а Земля, в центре «розочки» этих орбит, совершает своё суточное вращение. Скорость самолёта в системе GPS – это именно локально-абсолютная скорость самолёта. На практике обычно требуется знать путевую скорость самолёта, т.е. горизонтальную составляющую его скорости относительно земной поверхности. Путевая скорость находится внесением в GPS-скорость соответствующей поправки на движение локального участка земной поверхности из-за суточного вращения Земли. Как можно видеть, для окрестностей Земли уже реализована процедура для измерения, в реальном времени, локально-абсолютных скоростей физических тел. В этой процедуре имелась важная практическая потребность. Именно вектор локально-абсолютной скорости космического аппарата требуется знать, чтобы корректно управлять его полётом – в особенности, если его траектория не является баллистической. Если при расчётах тяги и расхода топлива для выполнения манёвров использовать в качестве текущей скорости аппарата не локально-абсолютную, то его полёт по желаемой траектории и попадание в желаемый пункт назначения будут практически неосуществимы. Следует добавить, что локальный участок частотного склона является «инерциальным фоном», по отношению к которому отсчитываются локально-абсолютные скорости не только физических тел. Фазовая скорость света в вакууме является фундаментальной константой тоже только в локально-абсолютном смысле. В частности, в области земного тяготения фазовая скорость света в вакууме ведёт себя как константа «с» лишь по отношению к единственной системе отсчёта – геоцентрической невращающейся – независимо от того, что область земного тяготения каким-то образом движется в Солнечной системе и Галактике (3.8).
1.7 Правда про результат опыта Майкельсона-Морли. Специальный принцип относительности, в переводе на общепонятный язык, утверждает, что никакими физическими опытами внутри лаборатории невозможно обнаружить её прямолинейное равномерное движение. То есть, в принципе невозможен прибор, который детектировал бы свою скорость автономно – без оглядки на «неподвижные звёзды» и навигационные спутники. Напротив, по логике вышеизложенного, такое детектирование возможно – но лишь для локально-абсолютной скорости (1.6). Способный на это прибор, покоясь на земной поверхности, не дал бы отклик ни на скорость орбитального движения Земли вокруг Солнца, ни на скорость собственного движения Солнечной системы в Галактике. Единственная скорость, на которую он дал бы отклик – это его линейная скорость из-за вращения Земли вокруг своей оси. Потому что для такого прибора имел бы место лишь один «эфирный ветерок» - дующий с востока со скоростью, равной линейной скорости суточного вращения земной поверхности на местной широте. Вспомним: официальная история физики повествует о том, что упорные поиски эфирного ветра не увенчались успехом. Ключевым здесь считается опыт Майкельсона-Морли. Схема интерферометра Майкельсона, идея опыта и расчёт разности хода лучей приведены во множестве учебных пособий, и мы на этом останавливаться не будем. Широко известно об «отрицательном результате» опыта Майкельсона-Морли: никакого эфирного ветра, якобы, не обнаружилось. Это неправда. Опыт был нацелен на выявление эфирного ветра, обусловленного орбитальным движением Земли вокруг Солнца – и вот он, действительно, не обнаружился. Но ведь обнаружился «эфирный ветерок» с востока! Действительно, С.И.Вавилов [В1] обработал результаты опыта Майкельсона-Морли 1887 года [М1] и рассчитал наиболее достоверные сдвиги интерференционных полос, в зависимости от ориентации прибора. Из-за орбитального движения Земли, со скоростью 30 км/с, там ожидался эффект с размахом в 0.4 полосы. Цифры Вавилова демонстрируют волну с размахом 0.04-0.05 полосы, причём горбы и впадины этой волны соответствуют ориентациям плеч прибора в направлениях «север-юг» и «запад-восток» - независимо от времени суток и времени года. Официальная наука уклоняется от обсуждения этого впечатляющего эффекта. Мы же попробуем его объяснить. При длине плеча L =11 м, длине волны l=5700 Ангстрем, и скорости прибора V =0.35 км/с (на широте Кливленда), сдвиг на 0.05 полосы слишком велик, чтобы объяснить его на основе традиционного расчёта, дающего для ожидаемого сдвига полос величину (2 L /l)(V 2/ c 2), где c - скорость света. Но мы обратили внимание на следующее: от эксперимента к эксперименту по схеме Майкельсона-Морли наиболее сильно варьировалась длина плеча, причём увеличенные «ненулевые» результаты, в частности, у Миллера, получались как раз при увеличенных длинах плеч. Не могло ли оказаться так, что некоторый эффект, зависящий от длины плеч, не принимался в расчёт? Обратим внимание: интерферометр Майкельсона-Морли имеет ненулевой угол клина, т.е. угол между плоскостями эквивалентной воздушной прослойки. Ненулевой угол клина g и, соответственно, ненулевой угол схождения интерферирующих лучей 2g требуются здесь для того, чтобы интерференционная картинка представляла собой полосы равной толщины, а не полосы равного наклона. Наш анализ [Г1] показывает, что, из-за ненулевого угла клина, разностный сдвиг интерференционных полос при двух вышеназванных характерных ориентациях прибора составит D n» 4 L g(V / c)/l. Поскольку экспериментаторы не принимали во внимание этот эффект, они не сообщали о величине угла клина. Но если подставить в это выражение для D n названную Вавиловым величину 0.05, а также вышеприведённые значения остальных параметров, то для угла клина мы получим цифру g»5.5× 10-4 рад. Такая величина для угла клина интерферометра Майкельсона представляется нам совершенно реалистичной. Поэтому можно допустить, что Майкельсон и Морли в эксперименте 1887 года, фактически, продетектировали локально-абсолютную скорость прибора. Да и на что ещё мог реагировать прибор Майкельсона-Морли, кроме как на свою локально-абсолютную скорость? Это же не интерферометр Саньяка, в котором свет движется во встречных направлениях в обход контура с ненулевой площадью, благодаря чему детектируется собственное вращение прибора. У интерферометра Майкельсона-Морли площадь контура нулевая! И это не акселерометр, который используется, например, в системах инерциальной навигации – где детектируется ускорение, а затем оно интегрируется, и, таким образом, вычисляется скорость. Нет, прибор Майкельсона-Морли реагировал непосредственно на свою скорость, повергая в прах принцип относительности. Вот почему релятивисты помалкивают про эфирный ветерок с востока, который обнаружился у Майкельсона и Морли – но, наоборот, громко кричат о том, что не обнаружился эфирный ветер из-за орбитального движения Земли. Само собой, этот обман им пришлось подкреплять ещё целой вереницей обманов, которые на их языке называются «аналогами опыта Майкельсона-Морли». Эти «аналоги» - целый ряд выполненных по разным схемам опытов, в которых результаты поиска эфирного ветра оказались, практически, полностью нулевыми, как будто этот ветер отсутствовал совершенно. То, что в этих опытах никак не проявилось орбитальное движение Земли – это само собой. Но почему там не проявилось движение установки из-за вращения Земли вокруг своей оси? Потому что это не-проявление было обусловлено либо метрологически, либо методологически. То есть, либо была недостаточна точность опыта, чтобы обнаружить эфирный ветерок с востока, со скоростью ~300 м/с, либо сама постановка опыта была такова, что обнаружение этого ветерка принципиально исключалось. Так, Эссен [Э1] искал вариации частоты полого цилиндрического резонатора на 9200 МГц, которые имели бы место при изменениях его ориентации по отношению к линии эфирного ветра. При горизонтальном положении оси резонатора, он поворачивался в горизонтальной плоскости, делая оборот за минуту. Через каждые 45о поворота, частота резонатора измерялась с помощью кварцевого стандарта. Относительная разность частот резонатора для положений вдоль и поперёк линии эфирного ветра составляла бы (1/2)(V 2/ c 2). Для скорости эфирного ветра V =30 км/с, эффект составил бы ~5× 10-9. Данные Эссена демонстрируют волну с размахом на порядок меньше. Такая волна свидетельствовала об отсутствии «орбитального» эфирного ветра. Но происхождение самой этой волны осталось невыясненным – причём, в её присутствии, не было шансов обнаружить волну из-за «суточного» эфирного ветра, с размахом на три порядка меньшим. Таунс с сотрудниками [Т1] измеряли частоту биений у пары мазеров на аммиаке, установленных пучками молекул навстречу друг другу – причём, вдоль линии «запад-восток». Затем разворачивали установку на 180о и вновь измеряли частоту биений. Эти измерения проводились на протяжении более полусуток, чтобы Земля повернулась более чем на пол-оборота вокруг своей оси. «Орбитальный» эфирный ветер при такой методике обнаружился бы, а «суточный» - нет, поскольку, при развороте установки, допплеровские сдвиги частот у мазеров просто менялись ролями, и частота биений оставалась прежней. Ещё в одном эксперименте, выполненном под руководством Таунса [Т2], исследовалась частота биений двух ИК-лазеров, с ортогонально расположенными резонаторами, при поворотах установки на 90о между положениями, в которых один резонатор ориентирован по линии «север-юг», а другой – по линии «запад-восток». Принималось, что у резонатора, ориентированного параллельно «эфирному ветру», частота есть f 0(1-b2), а у резонатора, ориентированного ортогонально «эфирному ветру», частота есть f 0(1-b2)1/2, где f 0 – невозмущённая частота, b= V / c. Поскольку f 0=3× 1014 Гц, то из-за скорости 30 км/с можно было ожидать разностный эффект с размахом 3 МГц. Размах же обнаруженного эффекта составил всего 270 кГц, причём он почти не зависел от времени суток, хотя проявлению «эфирного ветра» из-за орбитального движения Земли следовало быть максимальным в 0 и 12 часов, а минимальным – в 6 и 18 часов местного времени. Обнаруженный эффект интерпретировали как результат магнитострикции в металлических стержнях резонаторов из-за влияния магнитного поля Земли. Линейная скорость из-за суточного вращения дала бы здесь эффект с размахом около 300 Гц, который был бы сфазирован с эффектом от магнитострикции и тоже не зависел бы по величине от времени суток – а, значит, его не-обнаружение было обусловлено даже методологически. В особую группу можно выделить эксперименты, в которых обеспечивалась весьма высокая точность измерений – но, увы, ориентация всех элементов установки относительно земной поверхности была постоянна. Конечно, там не могло быть никаких разностных эффектов из-за линейной скорости суточного вращения. Поэтому оно никак не проявилось, например, в эксперименте с использованием стандарта частоты на охлаждённых ионах [П1], или при спектроскопии двухфотонного поглощения в атомном пучке [Р1], или при сличениях частот двух лазеров видимого диапазона, стабилизированных разными способами [Х1]. Между тем, при достаточной точности измерений и корректной методике, линейная скорость лаборатории из-за суточного вращения Земли успешно детектируется. Мы расскажем о двух таких экспериментах. Чемпни и соавторы [Ч1] разместили мёссбауэровские излучатель и поглотитель (Co57 и Fe57) на диаметрально противоположных участках ротора ультрацентрифуги, вращаемой в горизонтальной плоскости. Один детектор гамма-квантов был установлен с северной стороны от ротора, второй – с южной. Детекторы были прикрыты свинцовыми экранами с диафрагмами, пропускавшими лишь те кванты, которые шли в узком створе, соосном с линией «излучатель-поглотитель», когда эта линия была ориентирована в направлении
Рис.1.7.1
«север-юг». Пик резонансного поглощения на 14.4 кэВ, заранее полученный линейно-допплеровским методом (см. Рис.1.7.1), соответствовал скорости расхождения излучателя и поглотителя ~0.33 мм/с, при этом энергия рабочего перехода у поглотителя была меньше, чем у излучателя, на ~1.1× 10-12. Идея опыта была основана на том, что если абсолютные скорости в эфире имеют физический смысл, то, при движении установки в эфире (расчёт был, опять же, на орбитальное движение Земли) вращение ротора даст неравенство абсолютных скоростей излучателя и поглотителя. Соответственно, их линии приобретут неодинаковые квадратично-допплеровские сдвиги. Так, пусть лаборатория движется в эфире на восток, а ротор вращается против часовой стрелки, если смотреть на него сверху. Тогда северный счётчик будет считать кванты в условиях, когда линейная скорость вращения излучателя складывается со скоростью установки в эфире, а линейная скорость вращения поглотителя – вычитается из неё. Из-за результирующих квадратично-
Рис.1.7.2
допплеровских сдвигов, линии излучателя и поглотителя сдвинутся друг к другу, отчего поглощение увеличится, т.е. скорость счёта уменьшится. Соответственно, для южного счётчика всё будет наоборот. В итоге опыт позволял сделать вывод о том, абсолютные или относительные скорости имеют физический смысл. Действительно, при каждом цикле измерений использовались две скорости вращения ротора – 200 Гц и 1230 Гц – дававшие линейные скорости вращения 55.3 и 340 м/с. Измерялись четыре величины: скорость счёта северного счётчика при малой и большой скоростях вращения, N L и N H, и, аналогично, для южного счётчика, S L и S H – и находилось отношение x=(S H/ S L)/(N H/ N L). При справедливости концепции относительных скоростей, отношение x было бы, с точностью до погрешностей, равно единице. При справедливости же концепции абсолютных скоростей, отношение x отличалось бы от единицы – причём, если бы имел место эфирный ветер из-за орбитального движения Земли, x зависело бы от времени суток. Как показывают результаты [Ч1], которые мы воспроизводим (см. Рис.1.7.2), x близко к единице и не зависит от времени суток – т.е. орбитальный эфирный ветер никак не проявился. Вместе с тем, среднее по приведённому набору данных составляет, как можно видеть, 1.012. Не свидетельствует ли этот результат об эфирном ветерке из-за суточного вращения Земли? Если обозначить скорость этого ветерка через V, то квадратично-допплеровские расхождения линий излучателя и поглотителя для южного счётчика и, наоборот, их сближение для северного счётчика, составит величину D=2 Vv / c 2, где v – линейная скорость вращения излучателя и поглотителя. Используя график (см. Рис.1.7.1), мы нашли аппроксимации для функций скоростей счёта обоих счётчиков от скорости V – для меньшей и большей вышеназванных скоростей v. При меньшем значении v мы использовали линейную аппроксимацию, для S L(V) и N L(V), а при большем – квадратичную аппроксимацию, для S H(V) и N H(V). Вышеназванная комбинация этих четырёх функций даёт зависимость отношения x от V, которая приведена на Рис.1.7.3. Рис.1.7.3
Как можно видеть, на этом графике значение x=1.012 соответствует двум значениям V: 6.5 и 301 м/с. Для первого из них мы не усматриваем физического смысла, а второе всего на 7.9% отличается от 279 м/с – линейной скорости суточного вращения на широте Бирмингема, где проводился опыт. Едва ли можно сомневаться в том, что авторы [Ч1] продетектировали локально-абсолютную скорость лаборатории – но, странным образом, они проигнорировали этот результат. Ещё один эксперимент, где проявилась локально-абсолютная скорость лаборатории, провели Брилет и Холл [Б1]. Они разместили гелий-неоновый лазер (3.39 мкм) и внешний
Рис.1.7.4
резонатор Фабри-Перо, по которому лазер был стабилизирован, на медленно вращающейся платформе (см. Рис.1.7.4). Частота этого лазера сравнивалась с частотой невращающегося гелий-неонового лазера, стабилизированного по линии поглощения в метане. Авторы утверждали, что эффект от «эфирного ветра» не превышал 0.13±0.22 Гц, или (1.5±2.5)× 10-15. Между тем, они наблюдали стойкий систематический эффект на второй гармонике частоты вращения платформы, с амплитудой 17 Гц (2× 10-13), причём фаза этого эффекта была строго согласована с ориентацией платформы относительно лаборатории. О магнитострикции речь не шла, поскольку зеркала внешнего резонатора были посажены на торцы трубки из стеклокерамики, к тому же резонатор был экранирован. Источник эффекта на второй гармонике остался невыясненным, и авторы везде говорили об этом эффекте как о паразитном. Давайте посмотрим – не мог ли он быть проявлением локально-абсолютной скорости лаборатории, т.е. 360 м/с (на широте 40о). Длина l внешнего резонатора Фабри-Перо была рана 30.5 см, а радиусы кривизны зеркал r были равны 50 см. Нам не известно о строгой теории сдвига резонансных частот неконфокального резонатора при его продольном или поперечном сносе. По нашим оценкам, с точностью до второго порядка, при продольном сносе частота изменяется так же, как и у резонатора с плоскими зеркалами: f=f 0(1-b2). Что касается случая поперечного сноса, то, с учётом неконфокальности резонатора, мы получили соотношение f=f 0(1-b2+(l/ 2 r)b2), которое в случае конфокального резонатора (l=r) совпадает, опять же, с соотношением для резонатора с плоскими зеркалами. Как можно видеть, размах разностного эффекта составил бы величину D f/f 0=(l/ 2 r)b2. Если приравнять её удвоенной амплитуде эффекта на второй гармонике, то для скорости получается значение 340 м/с, которое всего на 5.6% отличается от локально-абсолютной скорости лаборатории. На наш взгляд, этот результат Брилета и Холла не менее значителен, чем подтверждение, с 15-значной точностью, отсутствия квадратичных эффектов из-за остальных движений лаборатории. Итак, что же мы видим? В опытах, которые, как считается, подтверждают принцип относительности, отсутствие реакции прибора на свою локально-абсолютную скорость было обусловлено либо недостатком точности, либо самой методикой опыта. Если же, как исключение, детектирование локально-абсолютной скорости допускали как точность, так и методика опыта – обнаруживаемый эффект игнорировали или называли «паразитным». Мы рассказали всего о трёх опытах – Майкельсона-Морли, Чемпни с соавторами, Брилета-Холла – где, с большой долей вероятности, автономное детектирование локально-абсолютной скорости имело место. По-видимому, способов решения этой задачи гораздо больше, чем три, ведь не зря говорится, что «если есть хотя бы один способ – значит, есть много способов». Факт в том, что эта задача решается – и этот факт демонстрирует полную несостоятельность принципа относительности. Впрочем, если физический смысл локально-абсолютной скорости сводился бы лишь к возможности её автономного детектирования – грош цена была бы такому смыслу. Далее мы расскажем о ряде физических явлений, в которых локально-абсолютная скорость проявляется во всей своей красе – и о соответствующих, иногда драматических, исторических эпизодах.
1.8 Линейный эффект Допплера в модели локально-абсолютных скоростей. Согласно специальной теории относительности (СТО), величина линейного эффекта Допплера есть , (1.8.1) где f - частота излучения, V cosq - относительная скорость расхождения или сближения излучателя и приёмника, c - скорость света. Согласно же нашей модели, в которой фазовая скорость света в вакууме является фундаментальной константой по отношению лишь к местному участку «инерциального пространства», реализуемого с помощью частотных склонов, величина линейного эффекта Допплера есть , (1.8.2) где V 1cosq1 и V 2cosq2 – проекции локально-абсолютных скоростей излучателя и приёмника на соединяющую их прямую. Заметим, что если излучатель и приёмник находятся в одной и той же области «инерциального пространства» - например, если они оба находятся вблизи поверхности Земли – то выражение (1.8.2) редуцируется к выражению (1.8.1). В этом частном случае совпадают предсказания, сделанные на основе обеих концепций – относительных и локально-абсолютных скоростей – и, соответственно, здесь обе эти концепции одинаково хорошо подтверждаются опытом. Но ситуация кардинально изменяется для случаев, когда излучатель и приёмник находятся в различных областях «инерциального пространства» - например, по разные стороны границы земной области тяготения. Подобная ситуация имеет место, например, при радиолокации планет или при радиосвязи с межпланетным космическим аппаратом. Здесь предсказания на основе концепций относительных и локально-абсолютных скоростей различны, и они не могут одинаково хорошо подтверждаться опытом. Концепция локально-абсолютных скоростей предсказывает здесь совершенно «дикое», по релятивистским меркам, поведение линейных допплеровских сдвигов. Официальная наука долгое время внушала нам, что ничего подобного здесь не наблюдается, и что линейный эффект Допплера происходит здесь в полном согласии с предсказаниями СТО. Оказалось, что это – ложь. Сейчас мы проиллюстрируем, что в действительности имеет место как раз то самое, «дикое», поведение линейных допплеровских сдвигов.
1.9 Где же эффект Допплера при радиолокации Венеры? Планеты покоятся в своих планетарных частотных воронках, поэтому локально-абсолютные скорости планет тождественно равны нулю. Отсюда, на основе выражения (1.8.2), следует фантастический вывод: допплеровский сдвиг в условиях, когда излучатель и приёмник находятся на разных планетах, должен иметь составляющие, обусловленные лишь движениями излучателя и приёмника в своих планетоцентрических системах отсчёта – но должна отсутствовать составляющая, которая соответствует взаимному сближению или удалению этих планет. Планета, при проведении её радиолокации, может приближаться к Земле, или удаляться от неё, со скоростью в десятки километров в секунду – но это приближение-удаление не должно вызывать соответствующий допплеровский сдвиг! Именно этот феномен и обнаружился при проведении радиолокации Венеры в 1961 г. группой под руководством В.А.Котельникова [К1-К3]. Радиолокацию планеты энергетически выгодно проводить тогда, когда она подходит к Земле наиболее близко. Кульминация соединения Венеры с Землёй пришлась на 11 апреля; результаты же опубликованы, начиная с наблюдений 18 апреля, когда скорость удаления Венеры составляла примерно 2.5 км/с. Соответствующий допплеровский сдвиг – удвоенный при отражении от «движущегося зеркала» – должен был иметь, в относительном исчислении, величину 1.6× 10-5. Абсолютная же величина этого сдвига, при несущей частоте излучаемого сигнала в 700 МГц, составила бы 11.6 кГц. Поскольку ширина полосы, в которой велись поиски эхо-сигнала, не превышала 600 Гц, то, по традиционной логике, непременно требовалась компенсация эффекта Допплера, чтобы несущая эхо-сигнала попадала в полосу анализа. Для этой компенсации не перенастраивался приёмный тракт, а сдвигалась несущая излучаемого сигнала на предвычисленную величину. Конечно, не могло быть и речи о прямом наблюдении эффекта Допплера, т.е. смешении отправляемой и принимаемой частот с выделением их разностной частоты. Для такой методики требовалась широкая полоса пропускания приёмного тракта, в которой эхо-сигнал было невозможно выделить из шумов. Применялся же многоступенчатый перенос спектра принимаемого зашумлённого сигнала в низкочастотную область, в которой делалась запись на магнитную ленту, а затем эта запись анализировалась. Принцип выделения сигнала из шумов был основан на том, что излучаемый сигнал имел прямоугольную амплитудную модуляцию с глубиной 100%. Таким образом, в одной половине такта модуляции должны были приниматься как полезный сигнал, так и шумы, а в другой – только шумы. При правильно выбранном моменте начала обработки магнитной записи, систематическое превышение принятой мощности в первых половинах тактов модуляции, по сравнению со вторыми, свидетельствовало бы о детектировании полезного сигнала. Анализ проводился в «широкой» полосе (600 Гц) и в «узкой» полосе (40 Гц). В полученных спектрах широкополосной составляющей (см. [К2]) не просматривается никакой систематики, похожей на продетектированный сигнал. Особенное же недоумение вызывает тот факт, что на всех спектрах широкополосной составляющей отсутствует узкополосная составляющая, которая, по традиционной логике, непременно должна была попасть в широкую полосу анализа. Поразительно: в той же статье приведены великолепные спектры узкополосной составляющей, положения энергетических максимумов которых позволили уточнить значение астрономической единицы, т.е. среднего радиуса орбиты Земли, на два порядка! Почему же спектры узкополосной составляющей, благодаря которым оказался возможен этот прорыв, не обнаруживались при анализе в широкой полосе? Ответ на этот вопрос подсказывает статья [К3], где написано буквально следующее: «Под узкополосной составляющей понимается составляющая эхо-сигнала, соответствующая отражению от неподвижного точечного отражателя» (курсив наш). Надо полагать, что на этой фразе читатели спотыкались: какой, спрашивается, неподвижный отражатель может быть на удаляющейся вращающейся планете? И почему он точечный – какая, спрашивается, мощность может отразиться от точечного отражателя? Дело, по-видимому, в том, что термин «точечный» употреблён здесь не для описания размеров отражателя, а для того, чтобы исключить возможность понимания термина «неподвижный» в смысле «не вращающийся». Т.е., «неподвижный» -
|