Чтение онлайн

Именно такое явление, основываясь на баллистической теории, но из других соображений, предсказал С.П. Масликов (см. журнал «Физическая мысль России», 1998 г., № 1 и [81]). Правда, скорость vэлектронов обычно много меньше скорости света c, и у разных лучей скорости c будут очень мало отличаться и от cи друг от друга. То есть дисперсия в вакууме будет ничтожна. Но, как верно заметил Масликов, эффект должен отчётливо проявиться на огромных космических расстояниях, где даже ничтожная разница в скорости красных и синих лучей приведёт к заметному запаздыванию во времени последних. Этим Масликов объясняет некоторые космические загадки, например несовпадение моментов оптических, рентгеновских и радио-вспышек одних и тех же космических объектов. Явление космической дисперсии (опережения в космосе красными лучами синих), как следует из биографии П.Н. Лебедева [133, с. 157], известно уже более века. Это явление исследовал так же уже упоминавшийся А.А. Белопольский [17]: космическую дисперсию открыл один из его учеников, склонявшийся к мысли, что эффект вызван всё же различием скоростей. Однако, учёные отказались признать этот эффект и либо старательно о нём умалчивают, поскольку объяснить его не могут, либо находят весьма сомнительные объяснения. А с позиций БТР легко объяснить и эффект космической дисперсии и более того применить этот эффект, по предложению С.П. Масликова, — для определения расстояний в Космосе (§ 2.13).

В самом деле, согласно С. Масликову, измерив задержку между приходом синих и красных лучей от вспыхнувшего объекта и зная разницу скоростей этих лучей в космосе, можно легко определить, на каком расстоянии эта разность хода набралась, то есть, — определить расстояние до объекта. Впрочем, при рассеянии света газовыми средами, если таковые встретятся на пути, информация о скорости источника должна теряться, как показал Дж. Фокс (§ 1.13). А, потому, скорости синих и красных лучей будут постепенно выравниваться. Таким образом, космическая дисперсия либо исчезла бы вовсе, либо заметно ослабилась. Но, не исключено, что рассеяние вообще не повлияет на величину эффекта, поскольку рассеивающие атомы так же испускают свет разных частот с разными скоростями. Если не считать этого возможного недочёта, такой метод определения расстояний был бы намного проще и точней всех известных на сегодняшний момент. Как видим, баллистическая теория не только легко и красиво объясняет многие явления космоса, но и даёт в руки астрономам много новых орудий его познания и измерения.

Впрочем, надо отметить, что эффект космической дисперсии изучен ещё слишком слабо, чтобы была возможность использовать его для определения расстояний. Так, известны многочисленные случаи, когда низкочастотное радиоизлучение отстаёт от высокочастотного и оптического. Это наблюдается, скажем, у сверхновых. Судя по всему, у них природа эффекта совсем иная, поскольку у этих вспышечных объектов, как увидим (§ 2.18), переменность блеска связана не с физической вспышкой или взрывом звезды, а с эффектом Ритца. Эффект переводит оптическое тепловое излучение, по мере движения звезды по орбите, — в иные электромагнитные диапазоны — в рентгеновское, радио- и гамма-излучение, придавая их лучам разную скорость. Поэтому, запаздывание одних лучей по отношению к другим может вызываться как последовательным переходом спектрального максимума по мере движения звезды в разные диапазоны, так и тем, что звезда, в ходе такого последовательного преобразования, сообщает излучениям разных диапазонов разные скорости и, потому, они приходят с различным запаздыванием. Этим можно объяснить и то, почему у таких вспыхивающих объектов (скажем, у барстеров) вспышки нейтринного, гаммма- и рентгеновского излучения опережают оптические, а самым последним приходит радиоизлучение [81]. Это подтверждается и тем, что радиоизображения рукавов спиральных галактик отстают от их оптических изображений, будучи повёрнуты на некоторый угол. Так что в проблеме космической дисперсии предстоит ещё основательно разобраться.

Выше было показано (§ 2.1), что радиолокационные измерения в Космосе противоречат второму постулату теории относительности и подтверждают баллистический принцип. Однако, эти подтверждения носили случайный, неожиданный для учёных характер. Возможно, лишь поэтому результаты подобных измерений и стали известны. Их просто не успели сразу осознать и скрыть. В то же время, было выполнено множество целенаправленных измерений скорости света от космических источников. И вот такие опыты, уже изначально имевшие целью опровергнуть баллистическую теорию, в полном соответствии с задумкой экспериментаторов, отвергали БТР и доказывали СТО.

Известен, к примеру, опыт, поставленный в 1956 г. А.М. Бонч-Бруевичем. Он сравнивал скорости света, испущенного левым Aи правым Bкраями Солнца (Рис. 63). Поскольку Солнце вращается, то один его край приближается к Земле, а другой отдаляется со скоростью v=2,3 км/с, и скорости испущенных ими лучей должны отличаться по БТР на 4,6 км/с. Найденные же значения скорости почти не различались, что, будто бы, говорило против БТР. В опыте скорость света измерялась по времени, затраченному светом на прохождение туда-обратно базовой длины L(Рис. 63. б). Считалось, что первый луч, идущий со скоростью ( c+v), пролетев базу, отражается зеркалом назад с той же самой скоростью, проходя весь путь за время t 1= 2 L/( c+v), а второй луч, имеющий скорость ( c-v), — соответственно за время t 2=2 L/( c — v). По разнице времён t 2 —t 1, создающей сдвиг фаз (оказавшийся в опыте нулевым), и искали разницу скоростей [74]. Причём различие должно было возникать уже в первом порядке малости v/cи потому легко регистрироваться.

При этом молчаливо полагали, что после отражения скорость света не меняется, — как у мячика, имеющего после отскока от неподвижной стены ту же скорость, что и до удара. Но если при отражении, как это утверждает БТР (§ 1.13), свет меняет значение фазовой скорости ( c+ v) на ( c — v) и наоборот, то полное время его движения найдётся уже как t 1= L/( c+ v)+ L/( c — v), а у света, испущенного другим краем t 2= L/( c — v)+ L/( c+ v). Другими словами, за счёт того, что фазовая скорость света при отражении не меняется относительно источника, по БТР время движения лучей в такой системе одинаково, и опыт ни в коей мере не вредит баллистическому принципу. Кроме того, даже сам Бонч-Бруевич указывает в своей статье [93], что его опыт не противоречит теории Ритца, хотя во всех учебниках почему-то сказано, что он опровергает БТР [74, 136]. Также и большинство других (в т. ч. предлагаемых) экспериментов с использованием зеркал и замкнутым путём луча по той же причине не могут ни доказать, ни опровергнуть БТР (вспомним опыт Саньяка, § 1.13).

Впрочем, в опыте, похоже, измерялась всё же не фазовая, а групповая скорость света, с которой движется не фаза волны, а несущий свет реонный поток. Ведь опыт основан на модулировании луча света по интенсивности и сравнении фазы модуляции луча, прошедшего базу, и исходного. А скорость переноса колебаний яркости и энергии света, — это групповая скорость, которая, как видели, после прохождения светом линз и зеркал, становится равна cотносительно них, поскольку они выступают как новые источники света (§ 1.13). Поэтому, свет в установке Бонч-Бруевича, ещё до того как он успевал хотя бы раз пройти базу, утрачивал всякую информацию о скорости источника во время прохождения линз и при отражении зеркалом целостата. Таким образом, опыт теряет всякий смысл, ничего не говоря о влиянии скорости источника на скорость света.

Кроме роли переизлучающих свет зеркал, следует учесть, что свет, входящий в атмосферу Земли, теряет избыточную скорость, приданную ему источником, ввиду переизлучения атомами атмосферы (§ 1.13). Таким образом, с какой бы скоростью свет ни двигался в космосе, в атмосфере он приобретёт скорость с. Поэтому обнаружить разницу скоростей от правого и левого краёв Солнца принципиально невозможно в атмосфере Земли. Чтобы обнаружить разницу, необходимо помещать измерительную установку в вакуум, в космос, причём так, чтобы между источником и приёмником не было никаких линз, зеркал и других переизлучающих сред, иначе вся информация о скорости источника, заложенная в скорости света, будет потеряна. А в опыте Бонч-Бруевича была и атмосфера, и зеркала, и линзы телескопов, через которые проходил свет от Солнца, прежде чем попасть в установку. Поэтому неудивительно, что опыт не смог подтвердить БТР, как, впрочем, не смог и опровергнуть эту теорию.

Интересно, что идея опыта была предложена ещё в 1950 г. С.И. Вавиловым, который живо интересовался историей науки и, особенно, корпускулярной теорией истечения света Ньютона, Демокрита. Был он знаком и с баллистической теорией, которую стремился проверить, так же, как и второй постулат СТО. И предлагал Вавилов схему опыта совсем иную: он собирался измерять скорость света, испускаемого каналовыми лучами — быстро движущимися атомами водорода в трубке с высокой степенью разрежения. Такой опыт, действительно, позволил бы проверить и подтвердить БТР, поскольку атомы водорода в каналовых лучах летят со скоростями порядка v=10 6м/с, причём свет от них шёл бы в крайне разреженном газе, который не успел бы отнять у света скорость источника. Однако Вавилов, вскоре после того, как он заинтересовался этой проблемой и предложил данную схему опыта, умер в 1951 г., не дожив до своего 60-летия. В итоге предложенная им схема опыта была видоизменена с подачи Г.C. Ландсберга таким образом, что опыт не позволял проверить БТР и даже трактовался тем же Ландсбергом как противоречащий баллистической теории [74], хотя сам Бонч-Бруевич ни о чём таком не говорил [24, 111]. Напротив, он с горечью и стыдом признавался позднее, что, изменив схему установки, не оправдал доверия и надежд С.И. Вавилова, поскольку понимал, что измерения по новой схеме ничего не дадут ( УФН, Т. 171, № 10, 2001 г.). Каналовые лучи, как ключ к спору БТР и СТО, интересны ещё и тем, что своим открытием и изучением они обязаны Дж. Томсону и И. Штарку, — противникам теории относительности и сторонникам баллистического подхода.

А самое интересное, что эксперимент по схеме Вавилова, похоже, однажды всё же был осуществлён в лаборатории ВМФ США (вспомним, что оттуда же пришёл со своим ключевым для БТР опытом и А. Майкельсон, § 1.9, и У. Кантор, § 1.13, [4]). Результаты его были опубликованы, так что о них узнал и Эйнштейн [58, с. 213]. Оказалось, что в катодной трубке, служащей для получения каналовых лучей, были зафиксированы скорости световых лучей до 322000 км/с, что на 22000 км/с выше скорости света cот покоящегося источника и сопоставимо со скоростью света ( c+v) от каналовых частиц, если следовать БТР (Рис. 20). Однако, научным сообществом и Эйнштейном эти результаты были проигнорированы или же намеренно замяты военным ведомством США, как это полагает Б. Уоллес (§ 2.1). Вот почему проверка баллистического принципа с помощью каналовых лучей остаётся наиболее простым и перспективным экспериментом для подтверждения БТР. Надо лишь устранить влияние промежуточных отражающих и переизлучающих сред (§ 1.13).

По той же причине не могут ни подтвердить, ни опровергнуть баллистической теории другие опыты по измерению скорости света от движущихся космических источников, выполненные в земной атмосфере. Так, по предложению Ла Розы [93] пробовали использовать для проверки БТР схему опыта Майкельсона, применив в качестве источников света движущиеся или вращающиеся с большой скоростью Солнце (опыт Д. Миля), планеты, звёзды (опыт Р. Томашека) [6, 152]. Поскольку в опыте мерялись величины второго порядка малости по v/c, то даже учёт изменения скорости света, при отражении от зеркала, не помешал бы обнаружить различие в скорости лучей. Тогда опыт действительно получался бы в точности аналогичен опыту Майкельсона, только роль неподвижной среды, относительно которой свет имел бы постоянную скорость, играл бы не эфир, а система отсчёта, связанная с источником. Однако, все эти опыты тоже не выявили какой-либо зависимости интерференционной картины от скорости источника света и положения установки. Впрочем, причина этого, опять же, состояла не в утверждавшейся авторами опытов ошибочности БТР, а в том, что свет, изучаемый в опыте, испускался уже не движущимися источниками, а покоящимися переизлучающими атомами атмосферы, зеркалами оптической системы и линзами телескопов. Прежде, чем скорость света была измерена, он успевал сотни раз переизлучиться и преобразоваться на пути следования луча. Исследовался не свет космических источников, а свет неподвижных земных. Уже одна атмосферная рефракция (искривление атмосферой звёздных световых лучей) говорит о том, что мы наблюдаем не исходный свет космического источника, а вторичное излучение атмосферы, идущее в совсем ином направлении.