|||

Заочный спор титанов

В течение следующего столетия дальнейшие предположения о природе гравитации прошли под влиянием сформулированного электромагнитного взаимодействия и законов, открытых немецкими физиками и математиками XIX века В. Э. Вебером, К.Ф. Гауссом и Б. Риманом, а также британским физиком и математиком Д. К. Максвеллом. Разработанные ими модели были направлены на поиск ответа на один из главных вопросов того времени — вопрос о несоответствии в вычисляемом по теории И. Ньютона и наблюдаемом движении перигелия Меркурия. Перигелий — это ближайшая к Солнцу точка орбиты планеты Солнечной системы.

Аномальное смещение перигелия Меркурия было обнаружено в 1859 году и, по мнению ученых, не подчинялось ньютоновскому закону всемирного тяготения. Астрономы обнаружили, что смещение перигелия Меркурия происходит за каждые сто лет на 43 секунды быстрее, чем предсказывает закон всемирного тяготения.

Это открытие активизировало «крестовый поход» на теорию Ньютона. К поискам истины присоединились лучшие физики и математики А. Пуанкаре, Х.А. Лоренц, Г. Минковский и многие другие известные ученые. Результаты их работы позволили А. Эйнштейну разработать специальную теорию относительности, которая исключала возможность распространения любых взаимодействий быстрее, чем скорость света. Постепенно теория А. Эйнштейна становилась все более популярной. Ее некоторые положения противоречили утверждениям И. Ньютона. Это потребовало от ученых поиска замены закона гравитации И. Ньютона на другой, который бы сочетался с принципом относительности А. Эйнштейна.

Поэтому, разработав в 1915–1916 годах свою общую теорию относительности, А. Эйнштейн предпринял попытку применить в ней свой метод в вопросах понимания гравитации. В общей теории относительности гравитация рассматривается А. Эйнштейном не как силовое взаимодействие, а как проявление искривления пространства-времени, т.е. гравитация определялась не силовым, а геометрическим эффектом.

 Появление общей теории относительности было предопределено тем, что классическая теория гравитации И. Ньютона не совмещалась с положениями специальной теории относительности А. Эйнштейна, опубликованной в 1905 году. Поэтому, для утверждения своей специальной теории, он был вынужден представить нечто новое и оригинальное, показав недостаточную справедливость уже имеющейся теории И. Ньютона.

 Одним из главных разногласий в теориях явилось понимание И. Ньютоном гравитации, как дальнодействующей силы, действующей мгновенно на любом расстоянии. А. Эйнштейн же считал, что мгновенный характер действия гравитации несовместим с понятием поля, и жестко привязывался к невозможности преодоления скорости света в вакууме никаким взаимодействием. Даже гравитационным.

 Однако, если считать, что гравитация передается какими-либо носителями, например, гравитонами, то здесь могли бы быть правы оба — и И. Ньютон, и А. Эйнштейн. Хотя, жестко стоять на позиции непреодолимости скорости света лично я не рискнул бы, тем более, что мы уже видели в наших предыдущих путешествиях, что скорость фотонов видимого света не самая быстрая во Вселенной. Скорость света — это скорость фотонов видимого излучения в условиях срединного пояса Вселенной. Скорость фотонов гамма-, рентгеновского или ультрафиолетового излучения при выходе из вселенского туннеля черной дыры Вселенной гораздо выше скорости фотонов видимого света.

 Вместе с тем, утверждать, что гравитационное взаимодействие передается какими-то частицами, тоже не бесспорно. Мы к этому обязательно вернемся при рассмотрении процесса возникновения и существования гравитации у физических тел во Вселенной.

 Как бы то ни было, но теория была представлена А. Эйнштейном и, более того, получила первые подтверждения в своих предсказаниях и результатах экспериментов. Основой подтверждения справедливости общей теории относительности и ее победы над теорией И. Ньютона, как принято считать, стали три эффекта:

  1. Дополнительный сдвиг перигелия орбиты Меркурия по сравнению с предсказаниями теории И. Ньютона.
  2. Отклонение светового луча в гравитационном поле Солнца.
  3. Гравитационное красное смещение, или замедление времени в гравитационном поле.

Понимаю, что этими вопросами долгие годы занимались лучшие умы человечества, настоящие профессионалы, глубоко знающие свое дело. Мои познания, безусловно, несравнимо скромнее и не имеют мощной специальной научной базы. Вместе с тем, знание законов устройство мира, имеющиеся предположения о строении и функционировании Вселенной, а также опыт прошедших путешествий «Дыхание Вселенной» и «Глубины Вселенной», на мой взгляд, позволяют мне принять участие в этой дискуссии и постараться сформулировать свое мнение на закон всемирного тяготения И. Ньютона. Кроме того, хотелось бы понять насколько было необходимо, с точки зрения науки, его уточнять, разрабатывая общую теорию относительности А. Эйнштейна.

Начнем с причин, которые легли в основу сомнений в справедливости теории И. Ньютона.

Первая причина. Смещение перигелия Меркурия. В истории изучения этого явления лежат труд и различные предположения многих известных ученых. К примеру, французский астроном У. Леверье, обнаруживший это явление, предположил, что причиной этого смещения является наличие неизвестной планеты или спутников Меркурия, которые воздействует на него, изменяя траекторию движения.

Немецкий астроном Г. Г. Фон Зеелигер в 1906 году, допускал наличие вокруг Солнца рассеянного облака, а голландский метеоролог Х. Бейс-Баллот — кольца, подобного кольцам Сатурна. И облако, и кольцо, по их мнению, могли явиться причиной смещения перигелия Меркурия.

Французский астроном Э. Ляи предположил, что этот эффект вызван наложением нескольких причин: рефракции, заниженной массы Венеры и ошибок наблюдения.

Высказывались гипотезы об осевом сжатии Солнца у полюсов, о существовании нескольких пылевых облаков вблизи нашего светила, что также могло бы быть причиной загадочного смещения. Но ни одна гипотеза не нашла своего подтверждения.

Это, наверное, не случайно, так как анализ посвященных этой теме работ явно показывает, что все исследователи рассматривали это явление, не выходя в своих рассуждениях за пределы Солнечной системы. Они, вполне естественно, старались учесть влияние на траекторию движения планет лишь ближайших к ним небесных объектов и не учитывали гравитационного воздействия ядер Галактики и Вселенной на планеты нашей звездной системы. Вместе с тем, влияние формирующейся сверхмассивной черной дыры в ядре нашей Галактики на смещение перигелия  Меркурия может быть вполне реальной и мощной силой, не говоря уже о ядре Вселенной. Мы это видели во время нашего первого путешествия «Дыхание Вселенной».

 Кроме того, во время нашего второго путешествия «Глубины Вселенной» мы могли наблюдать за рождением и функционированием эфирных струй во Вселенной. Можно полагать, что в границах эфирной струи нашей звездной системы, не только планеты вращаются вокруг Солнца, но и Солнце и вся Солнечная система может вращаться вокруг оси эфирной струи, приближаясь или отдаляясь от соседних звездных систем в Галактике или от ее ядра со сверхмассивной черной дырой в центре, что может являться причиной гравитационных изменений всей системы и, как следствие, изменения перигелия не только Меркурия, но и других планет Солнечной системы.

 Полагаю, что это отдаление или приближение Солнечной системы по отношению к другим гравитационным центрам Вселенной и является одной из главных причин несоответствия наблюдаемых и рассчитанных по ньютоновским законам траекторий движения Меркурия и других планет. Убежден, что при учете всех гравитационных сил Галактики и Вселенной, можно было бы получить справедливые и точные значения смещений перигелия всех планет и Солнечной, и любых других звездных систем, применяя лишь закон всемирного тяготения И. Ньютона. Если бы исследователи пошли таким путем, то необходимость в поиске другой, более точной, теории гравитации просто бы не возникла.

 А. Эйнштейн же предположил, что вблизи массивных тел геометрия пространства-времени, существенно меняется и это приводит к отклонениям от классической траектории движения планет. Предложения А. Эйнштейна заметно отличалось от евклидовой геометрии, изложенной еще в III веке н.э., и представляло новый оригинальный взгляд не только на гравитацию, но и на устройство мира.

 Уравнение А. Эйнштейна позволило получить расчетные результаты смещения перигелия Меркурия совпадающие с наблюдаемыми, т. е. 43 секунды за столетие, что, казалось бы, экспериментально подтверждало теорию А. Эйнштейна.

 Кроме того, оказалось, что и другие планеты Солнечной системы также имели смещение своих перигелиев. И расчеты показали, что уравнение А. Эйнштейна было справедливо и для других планет Солнечной системы. Математическое решение задачи, казалось бы, подтверждало справедливость эйнштейновских формул. Правда, в рамках только Солнечной системы.

 

 Но раскрывало ли оно суть и физический смысл этого явления? Могла ли гравитация быть следствием геометрического изменения пространства-времени вблизи массивных тел? Не получается ли так, что пространство и время могут порождать гравитацию? Могло ли пространство и время изменять свои параметры в зависимости от воздействия гравитации?

 

 Эти сомнения вполне справедливо стали возникать у исследователей и толкали их на поиски новых альтернативных теорий для объяснения таинственной гравитации. Таких теорий на сегодняшний день великое множество и остановить производственно-творческий процесс по их разработке не представляется возможным. Правда, до тех пор пока не будет представлена теория гравитации, с которой бы все согласились и которая бы согласовывалась бы со всеми другими, не вызывающими сомнения, теориями.

 Среди разработанных и разрабатываемых теорий — теория гравитации Ле Сажа, о которой мы уже упоминали выше, модифицированная ньютоновская динамика М. Милгрома, предлагающая изменения в законе всемирного тяготения И. Ньютона, релятивистская теория гравитации А. А. Логунова, противоречащая общей теории относительности, калибровочная теория гравитации Р. Утиямы, пытающаяся объединить гравитацию с другими фундаментальными взаимодействиями, теория Нордсрема, относящаяся к релятивистским теориям тяготения, биметрические теории гравитации, теория Бранса—Дикке, теория канонической квантовой гравитации Б. Девитта, петлевая квантовая гравитация и многие-многие другие.

 Позвольте мне не анализировать научные положения каждой теории, так как я не являюсь специалистом в области оценок каких-либо теоретических трудов. Думаю, что эти теории уже оценило время. Если бы любая из этих теорий смогла бы удовлетворить все требования к ней и позволяла бы объяснять все природные явления связанные с гравитационным и другими взаимодействиями, то мы бы уже давно пользовались только этой теорией. Но этого не происходит, следовательно, во всех этих теориях есть свои большие или маленькие проблемы, которые не позволяют этим теориям занять свое достойное место рядом с научными работами И. Ньютона или А. Эйнштейна.

 Однако, попробуем порассуждать на тему влияния гравитации на пространство и время. Перейдем ко второму основополагающему пункту, который повлек за собой возникновение у А. Эйнштейна необходимости в разработке новой теории, отличной от теории И. Ньютона.

 Итак, вторая причина. Более точный, чем у Ньютона, расчет гравитационного отклонения света вопрос также спорный, так как наблюдения проводились в 1915–1919 годах и человечество не располагало точными сведениями ни о массах тел, оказывающих гравитационное воздействие, ни о расстояниях до этих космических тел и их реальных координатах на небесной сфере.

 Даже сегодняшние вычисления сложно назвать справедливыми. Гравитация во Вселенной — тема многоплановая. Каждый объект во Вселенной оказывает свое воздействие и суметь правильно суммировать все силы, действующие на луч света, занятие далеко не простое. Это если учитывать видимые объекты. Но ведь во Вселенной могут находиться и невидимые объекты, обладающие мощнейшими гравитационными возможностями. К примеру, таким невидимым для нас, но чрезвычайно мощным для всего окружающего нас мира может быть гравитационное воздействие ядра Вселенной.

 Поэтому, в зависимости от местоположения того или иного объекта, вполне возможно получить в разное время разные результаты экспериментов. Более того, явление, которое наблюдали ученые, имеет вполне объяснимые причины своего проявления. Лучи света, действительно, не только могут, но и должны отклоняться в сторону массивных космических объектов. Однако, по совсем другой причине.

 Мы еще вернемся к этому вопросу и выскажем свою версию, объясняющую отклонение света при прохождении его мимо космического тела большого масштаба. Сейчас могу лишь сказать, что она, ни в коей мере, не согласуется с мнением самого популярного ученого ХХ века.

 Поэтому пока перейдем к рассмотрению третьей причины. По мнению А. Эйнштейна во Вселенной наблюдается определенное замедление времени в гравитационном поле, которое проявляется в том, что любые часы будут идти тем медленнее, чем глубже они находятся в гравитационной яме, т.е. чем ближе они к гравитирующему телу.

 Утверждение А. Эйнштейна о замедлении хода времени можно было бы легко проверить экспериментально, разместив точные часы, к примеру, атомные на одном из искусственных спутников Земли. За 40-50 лет нахождения спутника с атомными часами на орбите нашей планеты определить разницу между показаниями этих часов и таких же часов, оставленных на Земле, думаю, не представляло бы особых хлопот. Более того, с запуском первого искусственного спутника эти эксперименты планировались и, вполне возможно, проводились. Однако, никаких сообщений о результатах подобных экспериментов ни в каких научных работах за все это время ни разу не было. Забыли?! Или, не получив подтверждения эйнштейновских утверждений, попросту засекретили результаты экспериментов?

Полагаю, что эксперименты были и показали ошибочность положений теории относительности А. Эйнштейна в вопросах замедления времени в гравитационном поле. Поэтому, чтобы не будоражить и без того неспокойное человечество, решили не публиковать результаты проведенных экспериментов.

 С замедлением времени в гравитационном поле связывают и гравитационное красное смещение света — проявление эффекта изменения частоты света испущенного некоторым источником света по мере удаления от массивных объектов, таких как звезды и черные дыры. Это смещение наблюдается как сдвиг спектральных линий света звезд и черных дыр в красную область. А. Эйнштейн предположил, что этот эффект связан с проявлением гравитационного замедления времени.

Вместе с тем, в 1929 году американский астроном Ф. Цвикки связал этот эффект не с замедлением времени, а с тем, что фотоны теряют энергию в результате взаимодействия с гравитационным полем. Этот эффект назвали эффектом «старения света» или эффектом «утомленного света». Альтернативную теорию поддержали физики и астрономы Э. Финлей-Фройндлих и М. Борн.

Необходимо отметить, что ослабление энергии света звезд было предсказано еще в 1783 году естествоиспытателем из Англии Д. Мичелом. Много внимания уделили этому вопросу известный французский математик, физик и астроном П.-С. Лаплас немецкий физик и математик И. Г. Ван Зольднер. Кстати, П.-С. Лаплас, защищая ньютоновскую теорию провозгласил, что в небесной механике нет иных сил, кроме ньютоновских и аргументировал, что расхождения в расчетах могут иметь место, так как не все взаимные влияния планет и галактик учитываются исследователями.

Размышления

Во время нашего второго путешествия «Глубины Вселенной» мы увидели как формировались фотоны, познали их устройство и могли наблюдать их эволюцию во Вселенной. Фотон предстал перед нами не в виде корпускулы или волны, а в виде спирали, состоящей из соединенных между собой цепочек энергетических фракций. Эти цепочки имеют разный диаметр и разное электромагнитное излучение. При передвижении эфирной струи в пространстве Вселенной, скорость эфирной струи падает, что приводит к видоизменению фотона. Сначала фотон гамма-излучения теряет свою скорость движения, объединяется с другими фотонами гамма-излучения и  постепенно преобразовывается в фотон рентгеновского излучения, а он — в фотон ультрафиолетового излучения, затем, в фотон видимого света и т.д. При этом, естественно, изменяется его длина, частота вращения и его электромагнитный спектр.

Вырываясь из недр звезды, фотоны формируются в огромные мощные фотонные струи, испускаемые в просторы Вселенной по всем направлениям. Первоначально видоизменение фотонов происходит на краях фотонных струй там, где они соприкасаются с более плотной и холодной эфирной средой. Продвигаясь в пространстве и теряя свою скорость, фотоны в фотонных струях постепенно преобразуются в фотоны видимого света, а они — сначала в фотоны инфракрасного излучения, затем в фотоны радиоизлучения. Фотонные струи истончаются и до нас информация о звездах доходит лишь в виде фотонов радиоизлучения и тоненьких серебряных лучиков звезд из остатков фотонов видимого излучения далекой неизведанной звезды.

Пройдя определенный путь в космическом пространстве, фотоны видимого излучения расширяются в диаметре и их длина увеличивается. Фотоны видимого излучения на границах звездных лучей с пространством Вселенной переходят в разряд фотонов инфракрасного излучения, которые, затем, преобразуются в фотоны радиоизлучения.

Этот процесс преобразования фотонов прекрасно демонстрирует и наша звезда — Солнце. Уже давно зафиксировано, что от Солнца исходят различные электромагнитные излучения: рентгеновское, ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное и радиоволновое. Без сомнения, фотоны рентгеновского излучения Солнца вели свое начало от фотонов гамма-излучения, которые регистрируются во время вспышек на Солнце. По мере удаления от Солнца, его гамма-излучение и рентгеновское излучение ослабевает, т. е. постепенно преобразовывается в ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное и радиоизлучения.

На Земле мы чувствуем инфракрасное и видимое излучение Солнца, но оно не одинаково во всей Солнечной системе. Самая высокая температура на Земле была зафиксирована на уровне 70,70. На ближайшей к Солнцу планете — Меркурии инфракрасное излучение очень сильное, поэтому температура на его поверхности достигает значений выше 400 градусов по Цельсию. А вот на далеком Уране — минус 224 градуса. Инфракрасное излучение до Урана практически не доходит. Но фотоны инфракрасного излучения Солнца не исчезают по дороге к Урану. Они, так же как и большинство фотонов видимого излучения Солнца, преобразуются в фотоны радиоизлучения. Поэтому и свет нашей звезды на Уране гораздо слабее, чем на Земле и днем соответствует земным сумеркам сразу после захода Солнца.

По параметрам дошедших до нас фотонов инфракрасного излучения мы, вероятно, можем сделать выводы о расстоянии, которое они прошли, прежде чем попасть в поле зрения наших телескопов. Точно так же, как и по радиоизлучению, доходящему до нас от этих звезд. Мне довольно сложно судить о точности результатов, которые могут быть получены в ходе этих пока неисполненных расчетов, но поискать некие интересные зависимости здесь вполне возможно.

Предположение

Предположение А. Эйнштейна о замедлении времени в гравитационном поле, на мой взгляд, не может выглядеть достаточно убедительным. Гравитационное поле, безусловно, влияет на направление движения фотонов видимого света, отклоняя их траекторию. Правда, в этом случае невозможно говорить о безмассовости фотона. Фотоны — это частицы, меньшие чем электрон или протон, но частицы. И они, безусловно, имеют массу. И не важно — в состоянии покоя или стремительного движения. Поэтому гравитационное поле массивных космических объектов и отклоняет фотонные лучи, состоящие из огромного количества фотонов, изменяя их траекторию. Более того, несколько позже А. Эйнштейн сам же это и подтверждал.

Но тогда гравитационное поле должно влиять и на скорость движения фотонов видимого света, уменьшая ее. Однако, это противоречило бы утверждению самого А. Эйнштейна о постоянстве скорости света. Поэтому, очевидно, А. Эйнштейн и принял решение говорить не о замедлении скорости света в гравитационном поле, а о замедлении времени. Это, конечно, его право, но стремление к оригинальности не всегда приводит к познанию истины. Поэтому, вынужден полагать, что эффект гравитационного красного смещения никакого отношения не имеет к замедлению времени.

Принятие учеными корпускулярно-волновой конструкции фотона, к сожалению, сыграла фатальную роль и не позволила им сделать правильные выводы из наблюдаемых явлений.

Таким образом, должен констатировать, что причины, побудившие А. Эйнштейна заняться созданием новой альтернативной И. Ньютону теорией гравитации в космическом пространстве, не имели под собой твердой основы и появились лишь как следствие недостатка информации обо всех объектах во Вселенной, оказывающих свое влияние на движение планет и распространение света.

Кроме того, выводы, сделанные известным ученым в отношении пространства и времени, на мой взгляд, были недостаточно проработаны и приводили к сомнительным суждениям об устройстве нашего окружающего мира. При всем уважении к А. Эйнштейну необходимо отметить, что его понимание гравитационного взаимодействия (как природного явления), к сожалению, искажало реальную действительность и не раскрывало физической сущности гравитационных процессов.

 

Поэтому современная наука уже давно ищет возможности для корректного описания гравитационного взаимодействия. Один из путей — поиск новой частицы, отвечающей за процесс гравитации. Сегодня существует понятие «гравитон» — это некая гипотетическая безмассовая элементарная частица, которая может являться переносчиком гравитационного взаимодействия.

Но эта частица пока не найдена. Да, и, уверен, что найдена не будет, так как этот путь представления проявлений фундаментальных взаимодействий через обмен еще не открытыми какими-то частицами, пусть даже и с красивым названием — бесперспективен и далек от реальных процессов. Если и пытаться представить гравитационное взаимодействие как обмен частицами, то почему бы не поискать такие частицы среди тех, что уже открыты и понятны?

В соответствии с мнением исследователей, гравитация представляется самым слабым взаимодействием, обладает универсальностью и способна воздействовать на всю материю и энергию, имеет глобальный характер, отвечает за все процессы по формированию звезд и галактик происходящие во Вселенной и действует на любых расстояниях.

Однако, пока нет единого понимания физической сущности гравитации, а, значит, и не может быть и четкого понимания этого важнейшего явления во Вселенной.

Поэтому, мы вынуждены констатировать, что современной науке определить физическую сущность гравитационного взаимодействия пока не удалось. Понимая, что эйнштейновские воззрения на гравитацию уже имеют немало противников и гравитационное взаимодействие в его интерпретации никак не объединяется с другими фундаментальными взаимодействиями, теоретики пытаются построить новую теорию — теорию квантовой гравитации.

В этой, казалось бы, перспективной теории предпринимаются попытки объединить две главные физические теории — квантовую физику и общую теорию относительности. Ученые уже более ста лет бьются над этой проблемой, но ее решение до сих пор остается за гранью возможного.

В таком случае, может быть проблема не в том, что ученые, в силу отсутствия каких-либо новых знаний, не могут найти решения по их объединению, а в том, что одна или даже обе теории ошибочны? Поэтому для решения этой проблемы необходимо решительно пересмотреть все существующие взгляды на мега и микромир, невзирая на авторитеты и заслуженные имена? Думаю, что этот путь вполне реален. И мы попробуем пройти этим маршрутом.

Еще одна важная проблема, которая тоже пока не имеет своего решения — это создание единой теории фундаментальных взаимодействий, которая объединяла бы в себе все четыре известных современной науке взаимодействия: сильное, слабое, электромагнитное и гравитационное. Но многочисленные и многолетние попытки решить эту проблему так же не увенчались успехом. Поэтому фундаментальные взаимодействия описываются двумя общепринятыми теориями: общей теорией относительности (гравитационное взаимодействие) и Стандартной моделью, опирающуюся на положения квантовой физики, которая описывает остальные взаимодействия. И эта проблема тоже пока остается без решения. Но её необходимо решать и как можно скорее.

Путь решения этой проблемы, также кроется в новом понимании процессов и явлений, которые происходят в природе. Думаю, это вполне возможно, если нам удастся устоять под давлением авторитетных мнений и столетних постулатов научных героев прошлой эпохи. Правда, мы отдаем себе отчет, что устоять нам будет чрезвычайно трудно.

Но несмотря ни на какие трудности, попробуем разобраться в процессах связанных с гравитацией на микро-, макро- и мега- уровнях окружающего нас мира. И начнем мы, конечно, с микроуровня — с уровня частиц, атомов и молекул.