Скорость распространения гравивоздействий и волн

О скорости распространения гравитации высказывались противоречивые мнения. Ньютон считал скорость распространения гравитационного воздействия бесконечно большой, а Лаплас, исходя из астрономических данных, определил, что она превышает 5.10⁷ С [35 ]. Л. Бриллюэн отметил различие скоростей распространения гравитационных воздействий, подчиняющихся уравнению диффузии (первые частные производные по времени) и гравитационных волн (вторые частные производные по времени — волновое уравнение): для воздействий возможно, что V_g > C, а для волн, как следует из СТО, V_g <= С. Эйнштейн принял, что V_g = С. Пуанкаре полагал, что противоречие между этим значением и оценкой Лапласа примиряется при учете того, что гравитационные силы, как и электромагнитные, подчиняются при поступательном движении преобразованиям Лорентца. Эфиродинамика привела В. Ацюков-ского к заключению, что V_g > С [3 ]. Нестандартно мыслящий М. Лобановский получил, что скорость распространения гравитационного воздействия равна C√(2) [37 ]. В. Дубровский указал, что поскольку гравитационные волны продольны, то по термодинамическим соображениям их скорость должна быть больше С. Исходя из отношения электрического (Q_э) и гравитационного Q_g = m√(k) зарядов протона, он получил, что V_g = 10⁹C, но заключил, что эта оценка скорее всего завышена. Утверждение, что скорость распространения гравитационных воздействий, а, возможно, и волн превышают величину С, противоречит выводу СТО о том, что С = LimV. Этот вывод получен в предположении, что обмен информацией осуществляется на электромагнитных волнах. Но ведь в принципе это не обязательно, если научиться генерировать и принимать гравитационные сигналы. Вывод СТО о том, что С = LimV, обосновывают также тем, что m -> ∞ при V -> С. Но этим ограничивается возможная скорость движения вещества, а не передачи информации. Из того, что V_g > С Дубровский делает вывод о статичности гравитационного поля. Вопрос о скорости распространения гравитационных волн и воздействий требует дальнейшего изучения, а если завершится успехом разработка компактных излучателей и приемников этих волн, то и экспериментального исследования (В-11).

 

Нет единогласия и в вопросе об энергии, переносимой гравитационными волнами. Инфельд считал, что гравитирующее тело, движущееся в им созданном гравитационном поле, не теряет энергию на излучение и что, следовательно, гравитационные волны не переносят энергию. Но Эйнштейн, исходя из линейного приближения формул ОТО, определил, что тело, излучающее гравитационные волны, теряет энергию на излучение и что волны эту энергию уносят. Ему возражали, что если не ограничиться линейным приближением и учесть члены высших порядков, то потеря энергии телом на излучение сведется к нулю. Однако, при наблюдении за пульсаром PSR — 1913 — 16 выявилось, что частота его обращения на орбите уменьшается, свидетельствуя о наличии "гравитационного трения", объяснимого излучением гравитационных волн. Расчет, исходя из ОТО, относительного уменьшения частоты обращения за некоторый период времени, дал значение 2,4.10^-12, тогда как фактическое уменьшение за то же время было 2,3.10^-12. Периастрий пульсара смещается также в согласии с расчетом — в 2.10⁴ раз быстрее, чем перигелий Меркурия. Поскольку эфир — реальная среда, расход энергии на образование в нем волн неизбежен и указанные измерения это подтверждают, вопреки Инфельду и другим критикам Эйнштейна.

 

Необходимость квантования гравитационного поля не столь очевидна, как поля электромагнитного: если без учета квантования электрон покинул бы орбиту в атоме под действием электромагнитных сил за 10^-10 с, то под действием сил гравитационных — лишь через 3.10²⁸ лет — даже за время "жизни Вселенной" диссипация энергии была бы ничтожной. Поэтому вряд ли правомерно объяснять происхождение квазаров компактизацией вещества "из-за большей гравитации в ранние годы Вселенной". Однако, при желании, можно говорить и о квантовании гравитационного поля, понимая под гравитонами минимальные, еще способные передаваться, смещения отдельных эфиронов, слагающих гравитационную волну в эфире. Не исключена и возможность превращения аннигилирующих частиц (например, е^- + е⁺) в гравитоны: при аннигиляции происходит "всплеск" в эфире с образованием поперечной (фотоны) и продольной (гравитоны) волн. Можно также согласиться с предположением о реальности резонансного излучения гравитационных волн при наложении переменного электромагнитного поля на постоянное магнитное поле [36 ]. Излучение является результатом периодического возникновения в этом процессе упругих деформаций эфира.

Теории гравитации

Современная наука уделила мало внимания выяснению причин взаимопритяжения и инерционности тел. Зато разработке теорий, призванных установить закономерности, которым подчинены эти явления, посвятили свои труды многие ученые. В книге К. Уилла [66 ] подтвергнуты сравнительной оценке 25 теорий гравитации. К ним надо добавить не учтенные Уиллом теории русских авторов — В. Ацюковского, К. Веселова, А. Логунова, К. Савченко, К. Станюковича, И. Ярковского... [3, 10, 38, 57, 60]. Некоторые из теорий подробно разработаны и послужили объектами экспериментальных проверок. Таковы теории Эйнштейна, Нордвеста, Дикке. Наиболее полно разработанной и дающей наилучшее совпадение с экспериментом заслуженно считается теория гравитации Эйнштейна, известная под ошибочным названием общей теории относительности (ОТО). В.А. Фок в работе [73 ] обстоятельно разъяснил, что ОТО -— это теория гравитации, никак не связанная с принципом относительности, и что ее можно целиком основать на факте равенства гравитационной и инерционной масс — экспериментальном факте, установленном с высокой точностью (10^-12). Основываясь на ОТО, был сделан ряд предсказаний, в дальнейшем экспериментально подтвержденных со следующими точностями:

 

Смещение перигелия Меркурия на 43" за столетие — 2% (Шапиро);

Уменьшение частоты электромагнитных колебаний в поле тяжести:

по сокращению времени при полете над Землей атомных (цезиевых) часов — 2% (Аллей);

 

по наблюдению эффекта Мессбауэра— 1% (Паунд).

Замедление времени пробега электромагнитных волн в гравитационном поле Солнца по данным радиолокации Венеры, Меркурия и космических аппаратов — 2%.

Искривление лучей света в поле тяжести Солнца по данным интерференционных наблюдений радиоисточников: 6% (Каунселман); 1% (Фамалонт).

 

Лазерная локация Луны: 3% (Уильяме); 1,5% (Шапиро).

Измерение времен пробега радиоволн до космических аппаратов типа "Викинг":—0,5% (Шапиро).

 

ОТО приходит к выводу, что гравитация обусловлена искривлением пространства, созданным гравитирующими телами. Но это ошибочное заключение. Пространство — умозрительная категория, не подверженная влиянию физических факторов — в отличие от времени, которое "физично", так как зависит от движения вещества. Будучи нематериальным, пространство не может производить физическое воздействие на тела. Деформируется не пространство, а среда его заполняющая — эфир. Напряженное состояние этой среды, возникающее в результате ее деформации, порождает гравитационное взаимодействие между корпускулами и телами. Можно сказать, что ОТО описывает тектонику деформированного эфира. При таком понимании отпадает необходимость использовать такие, насилующие здравый смысл, но тем не менее широко употребляемые выражения, как "ОТО придала геометрии физическое содержание", "пространство приобрело физическую реальность", "произошла геометризация физики" и тому подобное.

 

ОТО согласуется с излагаемым в данной работе объяснением гравитации, так как приемлет те же базисные представления: экспериментально установленный факт m_u == m_g; деформации, как причины гравитации; возможность апроксимации теории законом Ньютона⁸. Следующее из ОТО и подтвержденное наблюдениями искривление лучей света в гравитационном поле можно трактовать, как свидетельство правильности объяснения гравитации деформацией эфира, а следовательно, и как одно из подтверждений существования эфира. К таким же выводам приводит предсказанный ОТО и подтвержденный экспериментом эффект замедления в гравитационном поле скорости распространения электромагнитных колебаний (V_э). В опытах наблюдалось уменьшение частоты этих колебаний и скорости их пробега в гравитационном поле⁹. Эти явления объясняют уменьшением скорости течения времени (V_t) в гравитационном поле. В соответствии с принципом эквивалентности причину уменьшения V_t усматривают в ее зависимости от движения вещества. Уменьшение V_э в поле тяготения возможно зависит не только от замедления времени, но и от влияния деформированности эфира тяготением — подобно тому, как она зависит от присутствия вещества. Но в данном случае это влияние очень мало и вряд ли можно рассчитывать на его выявление экспериментально — путем сравнения расчетных оценок изменений V_э и у в гравитационном поле с фактическими (В-12).

 

Как отмечалось выше, ОТО, как и любая другая теория гравитации, должна быть пополнена: 1) учетом затухания (пусть слабого) при распространении деформаций эфира и 2) дискриминацией деформаций, лежащих ниже уровня "шумов" и теряющих под их влиянием свою закономерность.

 

Не подверженное искажениям пространство, о котором шла речь, это "абстрактное", в Ньютоновом смысле, неискривленное пространство. В единстве с временем Лорентца, скорость течения которого так зависит от движения вещества, что С = Const, оно образует "плоское" пространство — время Минковского, называемое пространственно-временным континуумом СТО. Это пространство — время может служить опорной системой отсчета, при сравнении с которой "топография" деформированного тяготением эфира может быть охарактеризована с наибольшей детальностью. Поэтому (и не только поэтому) представляются весьма перспективными исследования академика А. Логунова и его сотрудников по разработке "релятивистской теории гравитации — РТГ", не теряющей связи со СТО и с плоским пространством — временем Минковского [38]. Высказывались мнения, что РТГ является модификацией ОТО — ее полевым представлением [27 ]. Авторы РТГ возражают против этого и критикуют ОТО.

¹ Это одно из фантастических предположений, которыми изобилует интересный труд [60] этого талантливого исследователя.

² Предположение соответствует выводу теории Максвелла о том, что электрическое поле релятивистски движущегося заряда "уплощается" [171], 6.

³ В удержании нет необходимости, если заряд элементарен и потому не стремится к распаду.

⁴ Пример запутывания клубка теорий, базирующихся на неверных исходных предпосылках.

⁵ Потенциальная гравитационная энергия вещества нейтронной звезды составляет 0,3 — 0,5 mс², тогда как вещества Луны - лишь 10^-10mс².

⁶ Опыт с использованием эффекта Мессбауэра — по наблюдению за уширением линий спектра ⁵⁷Fе [30, 45].

⁷ К сходному представлению пришел Л. Бриллюэн, исходя из других соображений 17].

⁸ Эта возможность оспаривается для ОТО некоторыми ее критиками [27].

⁹ Выполнявшиеся измерения времени атомными часами сводились к измерению частоты.

 

Глава 29. Эфир, заряды, кванты