Чтение онлайн

Чтобы найти вызванное притяжением Солнца отклонение лучей звёзд, достаточно рассчитать изменение их скорости в зависимости от расстояния Rдо центра светила. Ведь именно изменение фазовой скорости и длины волны света ведёт в атмосфере и в других преломляющих средах к искривлению лучей света. Ранее было вычислено (§ 1.19), что с удалением от Солнца с начального расстояния Rдлина волны света , переизлучаемого ускоренно движущимися атомами, увеличивается за счёт эффекта Ритца на величину

= GM S/Rc 2,

где G— гравитационная постоянная, M S— масса Солнца. И, наоборот, с приближением луча света от далёкой звезды к Солнцу на расстояние Rдлина световой волны сжимается, по эффекту Ритца, до значения

'=—=(1–GM S/Rc 2).

Это эквивалентно отрицательному набегу фазы и сокращению длин волн при падении луча в среду с показателем преломления n=/ ', с соответствующим снижением фазовой скорости света до значения

c'=c/n=c(1– GM S/ Rc 2).

То есть, по баллистической теории с подходом к Солнцу скорость и длина световых волн уменьшается, а при удалении — вновь нарастает. Луч, идя от источника к приёмнику возле Солнца, замедляется и запаздывает, в сравнении с лучом, идущим вдали от светила. Именно такой эффект замедления радиолуча был реально зафиксирован при радиолокации [26, с. 82]. Однако, этот эффект истолковали как подтверждение теории относительности, дающей то же предсказание, что и БТР, но — из эффекта замедления времени возле Солнца (§ 1.18), хотя обнаружился лишь классический эффект замедления электромагнитных волн в подвижной плазме.

Именно эта, вызванная эффектом Ритца, переменность скорости света, по мере приближения к Солнцу, ведёт к искривлению световых лучей возле него, подобно изгибу лучей в средах с переменным n, скажем, — в миражах. И, точно, лучи звёзд, идя возле Солнца, изгибаются, отчего звёзды видны чуть смещёнными от своих реальных положений (на 1,75''), так же, как в мираже участки неба видны на раскалённом солнцем асфальте, создавая иллюзию луж. Искривление света звёзд отвечало формулам ОТО и считалось подтверждением искривления пространства — тяготением Солнца. Но, те же отклонения в 1,75'' предсказывает и теория Ритца, ибо даёт такие же изменения скорости и длины волны света в поле Солнца. Так что, по принципу Оккама надо отдать предпочтение более простой и естественной теории Ритца, созданной раньше теории гравитации Эйнштейна и толкующей искривление лучей света классически, без новых сложных гипотез. Именно в теории Ритца изменение скорости света получается как естественное следствие его баллистического принципа, за счёт движения излучающих атомов в поле тяготения, с вытекающим отсюда искривлением лучей. Тогда как, в общей теории относительности Эйнштейну пришлось ввести дополнительные сложные гипотезы о кривизне пространства и допустить изменение скорости света в гравитационном потенциале, вопреки постулату о постоянстве скорости света — из его же специальной теории относительности. На это обращал внимание известный физик Л. Бриллюэн, отмечавший, что теория Ритца в этом вопросе гораздо более последовательна, чем теория Эйнштейна.

Ещё раз отметим, что соответствие измеренного отклонения световых лучей возле Солнца расчётному отклонению, найденному на основе БТР, ничуть не означает, что Солнце притягивает световой луч. Конечно, свет переносится весомыми частицами — реонами. Однако на эти частицы тяготение не может воздействовать. Реоны, по определению Ритца, распространяются всегда прямолинейно и движутся равномерно, с постоянной по величине и направлению скоростью. Кроме того, тяготение, согласно БТР, имеет электромагнитную природу, а, значит, переносится и вызывается всё теми же реонами и ареонами, которые не взаимодействуют друг с другом и с другими реонами. Поэтому, тяготение не способно само по себе, в чистом вакууме, отклонять лучи света. Происходит лишь переизлучение света в новом направлении атомами подвижной среды возле Солнца. В этом излучении прямой, исконный световой луч, так же как луч, попавший в преломляющую атмосферу Земли, гасится за счёт интерференции, а новорожденный луч просто идёт в ином направлении (§ 1.12). При этом имеет место необратимость излучательных явлений, которой Ритц (а вслед за ним и Бриллюэн) отводил огромную роль в электродинамике.

Таким образом, отклонение, точнее, — переизлучение в новом направлении, имеет место только в подвижной среде, увлекающей свет в направлении тяготеющего тела. А, потому, лишь возле массивных космических тел, удерживающих мощным полем тяготения возле себя протяжённую атмосферу, возможно отклонение световых лучей. Конечно, эти атмосферы весьма разреженны, однако, во-первых, они представляют собой плазму — сильно ионизованный газ, гораздо лучше взаимодействующий с излучением, во-вторых, протяжённость этих атмосфер достаточно велика, чтобы вызвать заметное воздействие на скорость света и отклонение его лучей. Итак, отклонение лучей света вблизи тяготеющих тел получает простое объяснение и в рамках классической физики, стоит лишь принять баллистическую теорию Ритца. Но может ли БТР объяснить другие релятивистские эффекты, связанные с гравитацией?

Другой важный "успех" общей теории относительности состоял в объяснении векового смещения перигелия Меркурия. Как показали астрономические наблюдения, эллипс орбиты Меркурия медленно поворачивается в направлении вращения планеты. То есть, перигелий Меркурия (ближайшая к Солнцу точка орбиты P) смещается вместе с орбитой против часовой стрелки (Рис. 52). Частично этот эффект удалось объяснить влиянием других планет солнечной системы. Однако, оставалась ещё необъяснённая часть смещения. Вот её-то и объяснил Эйнштейн в 1915 г., в рамках общей теории относительности. И найденная им поправка в точности соответствовала наблюдаемому смещению перигелия Меркурия. Этот результат ОТО, вместе с обнаруженным отклонением луча света возле Солнца, были сильными аргументами в пользу общей теории относительности, а, значит, и её частного случая, — специальной теории относительности.

Но смещение перигелия Меркурия находит простое объяснение и в рамках БТР. Более того, объяснение это было предложено Ритцем задолго до Эйнштейна [107],— ещё в 1908 г. Согласно Ритцу, поворот орбиты Меркурия вполне объясним классически. Известно, что Меркурий движется вокруг Солнца Sс огромной скоростью ( vпорядка 50 км/с). Если сила тяготения имеет, по предположению Ритца, электрическую природу и распространяется со скоростью света, то движение Меркурия меняет величину этой силы, так же, как в случае электрического воздействия (§ 1.7). Из-за малого изменения силы притяжения Солнца, движение Меркурия слегка искажается, что и приводит, согласно Ритцу, к медленному смещению перигелия P. Если в покое сила тяготения равна F, то для движущейся со скоростью vпланеты (Рис. 53), она вырастет пропорционально квадрату скорости встречных реонов: F'= F( c'/ c) 2= F(1+ v 2/ c 2). Квадрат скорости Меркурия легко выразить через радиус его орбиты r, массу Солнца Mи гравитационную постоянную G: v 2= GM/r, откуда F'= F(1+ GM/ rc 2). То же выражение (для случая GM/ rc 2малого в сравнении с единицей) получил и Эйнштейн [26; 66, с. 87]. Именно из этого выражения следует правильная величина векового смещения.

Поскольку гравитация сводится, опять же, к движению реонов и ареонов, то гравитационная энергия, совсем как электромагнитная, есть кинетическая энергия движения этих частиц. Колеблющееся тело постепенно тормозится, расходуя свою кинетическую энергию на излучение гравитационных волн, подобно тому, как это происходит у колеблющегося или ускоренного заряда. Таким образом, мы можем наглядно представлять и рассчитывать не только энергию электрического, но и энергию гравитационного поля. Существование гравитационного трения было подтверждено и наблюдениями [26]. Указав на применимость законов электродинамики к гравитации, именно Ритц и Цёлльнер первыми предсказали гравитационный аналог магнитного поля, гравитационные волны и трение. В самом деле, подобно тому, как вращающийся электрон излучает электромагнитные волны, — периодически меняющееся электрическое воздействие, так же и планета или другое космическое тело, летящее по круговой или эллиптической орбите, должно создавать периодично меняющееся гравитационное воздействие, — гравитационные волны, теряя при этом свою энергию. И совсем как вращающийся заряд создаёт магнитное воздействие (называемое ещё вихревым), так же и крутящаяся масса, за счёт изменения силы тяготения при движении, создаёт небольшую добавку к гравитационному воздействию. Эта добавка обусловлена вихревым гравитационным полем. Порой его ещё называют "торсионным полем вращающегося тела", но это — всё то же ненужное приумножение сущностей, против которого предостерегал Оккам. Все воздействия: магнитные, гравитационные, вихревые гравитационные — это лишь частные проявления электрического, действующего вдоль прямых линий (§ 3.16).

Вообще же, об электромагнитной природе гравитации догадывались уже очень давно, начиная ещё с учёных античности: Демокрита, Эпикура и Лукреция, считавших, что все воздействия (световые, электрические, магнитные и гравитационные) передаются посредством ударов источаемых телами частиц. Эту точку зрения развивали и учёные эпохи Возрождения: Леонардо да Винчи, Джордано Бруно, Галилео Галилей и Пьер Гассенди, возродившие античную науку с демокритовой теорией света и атомов. Так же и Кеплер, предположив у планет силу тяготения и закон изменения её, считал эту силу электромагнитной природы, говоря такие слова: "Гравитацию я определяю как силу, подобную магнетизму — взаимному притяжению. Сила притяжения тем больше, чем оба тела ближе одно к другому". Наконец, ещё в XIX в. И. Цёлльнер и, независимо от него, П. Гербер предложили для объяснения векового смещения перигелия Меркурия учесть, что гравитация распространяется не мгновенно, и потому сила тяготения зависит от скорости по закону, аналогичному закону Вебера для электрической силы [106, 107]. Именно Цёлльнер выдвинул гипотезу, объясняющую гравитацию, как не скомпенсированную разницу сил притяжения и отталкивания элементарных зарядов, составляющих тело. А уже в 1908 г. Вальтер Ритц обосновал эти идеи с позиций своей баллистической теории и нашёл строгую формулу (найденную спустя семь лет Эйнштейном) для описания смещения перигелия Меркурия, которая соответствовала наблюдениям ( Визгин В.П. Релятивистская теория тяготения. М.: Наука, 1981). Более того, Ритц на основе этой формулы, опять же задолго до Эйнштейна, предсказал вековые смещения перигелиев для других планет, — Земли и Венеры, впоследствии подтверждённые измерениями [107].