Ошибка Майкельсона, или некоторые аспекты современной физики
№6 (308) 19 февраля 2007 года
Автор: Андрей ВЕРЖБ�ЦК�Й, физик
Крайне редко встречаются РЅР° страницах общественно-политических еженедельников научные теории, опровергающие самого Рйнштейна. Однако теория Вержбицкого – теория революционная. Сегодня – РІ физике, Р° завтра, возможно, Рё РІ сознании людей.
Р�звестно, что РѕРґРЅРёРј РёР· главных аргументов РІ пользу признания общей теории относительности Альберта РЙНШТЕЙНА явились тщетные попытки физиков конца XIX века доказать наличие некоей заполняющей космическое пространство материальной среды-эфира, РІ которой, Р° РІРѕРІСЃРµ РЅРµ РІ пустоте, Рё должны Р±С‹, РїРѕ логике, пребывать РІСЃРµ небесные тела.
В этом случае природа многих до настоящего времени необъяснимых физических явлений была бы вполне понятна и обоснованна.
В поисках эфира
�дея эфира на протяжении всей истории естествознания высказывалась множество раз. Не говоря уже о бесчисленных попытках этот самый эфир обнаружить. Пик поисков пришелся на вторую половину ХIХ-го столетия, когда с помощью оптических и электрических методов проверке подвергались любые имеющиеся на этот счет соображения и гипотезы. Вопрос был один: если загадочный эфир все-таки существует, то что с ним происходит, когда в нем движутся физические тела? Приведу три основные на тот момент точки зрения:
1. Гипотеза ГЕРЦА – эфир увлекается движущимися телами так, что его скорость равняется скорости их движения;
2. Гипотеза ЛОРЕНЦА – эфир абсолютно неподвижен и, находясь внутри движущихся тел, никакого участия в этом движении не принимает;
3. Гипотеза ФРЕНЕЛЯ и Ф�ЗО – эфир отчасти увлекается движущейся материей.
Понятно, что любые иные гипотезы в той или иной мере будут подпадать под действие вышеназванных трех.
Было поставлено большое количество уникальных опытов, имевших целью (обращаю внимание!) «...обнаружить влияние движения Земли на совершающиеся на ее поверхности оптические и электрические явления...» (О. Д. ХВОЛЬСОН, Курс физики, том I, М-Л, 1933, стр.553).
Однако, несмотря РЅР° разнообразие применяемых методов Рё точнейшее оборудование, РЅРё РѕРґРёРЅ РёР· РЅРёС… РЅРµ дал положительного результата – эфир «молчал», никак себя РЅРµ обнаруживая. Р’РѕС‚ тут-то Рё появилась РЅР° свет четвертая, СЃ удивительной легкостью подхваченная физиками всего РјРёСЂР° гипотеза Рйнштейна – ПЛАНКА: эфира как среды РЅРµ существует РІРѕРІСЃРµ!
В отрицании эфира
В качестве классического доказательства отсутствия эфира обычно приводят отрицательный результат опыта Альберта МАЙКЕЛЬСОНА – американского физика и автора многих оригинальных методов исследования, измерившего, в частности (после Физо) скорость света и скорость вращения Земли с довольно высокой точностью. Опыт Майкельсона имел своей целью обнаружить так называемый эфирный «ветер», который бы должен возникать при движении Земли сквозь неподвижный мировой эфир.
Суть опыта заключалась в том, что если, как предполагалось, Земля летит не в пустоте, то два луча, скорость которых заранее известна, излучаемых одним и тем же источником, но в разных направлениях – один по ходу движения Земли, а другой – перпендикулярно ему или же вообще против движения — после отражения от находящихся на одинаковом удалении зеркал должны пройти неодинаковый путь, поскольку Земля за это время, безусловно, смещается в пространстве в направлении одного из лучей.
При этом считалось, что если разница хода лучей будет зафиксирована – то Земля движется в эфире. Если же нет – летит в пустоте.
Опыты показали: при любой своей пространственной ориентации лучи всегда возвращались к излучателю одновременно и никогда с разницей во времени (ничтожная погрешность измерения справедливо в расчет не принималась). А это означало (по Майкельсону) не что иное, как полное отсутствие эфирного «ветра». Ну, а раз нет «ветра», то, стало быть, нет и эфира. К таким же неутешительным выводам пришли и многие другие исследователи, пытавшиеся повторить опыт Майкельсона либо обнаружить эфир иными способами.
Ошибка майкельсона
� только сравнительно недавно на основании результатов исследования свойств околоземного космического пространства удалось понять, почему мировой эфир не был обнаружен. Да только потому, что он и не мог быть обнаружен ни одним из предложенных ранее способов! Дело в том, что опыт Майкельсона содержит в себе ошибку. Незначительную, казалось бы, ошибку, но устранение ее сразу же расставило все по своим местам и показало, что материальный эфир не только существует, но и постоянно напоминает нам о себе, оказывая на тела широчайший спектр воздействий, на которые мы – в силу заложенной в нас привычки – просто не обращаем никакого внимания. Выяснилось и другое: анализ многогранного (если точнее – уникального) проявления эфира с самой порой неожиданной стороны подтвердил, что и гипотеза Герца, и гипотеза Лоренца, и гипотеза Френеля-Физо, и многих других выдающихся физиков и мыслителей – как древних, так и современных – все они оказались совершенно правильными! Но каждая применительно к частному случаю взаимодействия эфира с веществом.
Работа над ошибками
Попытаемся разобраться, в чем же заключалась ошибка Майкельсона.
Если посмотреть на Землю из космоса с расположенным вверху ее северным, а внизу – южным географическим полюсом, то орбитальное движение Земли вокруг Солнца происходит в направлении против часовой стрелки. Факт известный. Одновременно с этим Земля имеет и собственное (суточное) осевое вращение, направленное также против часовой стрелки с запада на восток.
Взятый по отдельности, каждый из этих двух фактов вряд ли вызовет у нас интерес. Но стоит соединить эти факты вместе, как сразу же обнаруживается удивительная вещь: планета наша движется в пространстве вовсе не произвольно, повинуясь случайной первопричине, а в строгом соответствии, как бы двигалась маленькая шестеренка по периметру неподвижной большой шестерни, имей она с этой шестерней надежное зацепление. Если в рассматриваемой модели маленькой шестеренке сообщить равномерное вращение, то она будет «оббегать» большую шестерню через абсолютно равные промежутки времени, совершая одно и то же количество оборотов вдоль ее периметра. В точности, как и Земля, раз за разом приходящая в одну и ту же точку плоскости своей орбиты через каждые 365,24... суточных оборота.
Получается, что Солнце и Земля между собой жестко сцеплены! Но чем? Ведь каждый видит собственными глазами, что между непосредственно Солнцем и Землей, кроме земной атмосферы и солнечной короны, ничего нет? Однако факты указывают на обратное. Требуется элементарный расчет – хотя бы для того, чтобы определить место предполагаемого их, планет, «зацепления». �менно это мы сейчас и сделаем, воспользовавшись данными небесной механики.
Рфирный С…РѕСЂРѕРІРѕРґ
Средний радиус орбиты Земли (или среднее расстояние от Земли до Солнца, что одно и то же) составляет одну астрономическую единицу, или 149 600 000 км. Так как расстояние это среднее, орбиту Земли можно условно принять за окружность, длина которой равна 2R. Разделив эту длину на 365, получим участок дуги, который пролетает Земля в пространстве вдоль орбиты за один свой осевой оборот, длина которого в точности должна быть равна периметру условно катящейся по этой орбите малой «шестеренки» и, разделив который также на 2, можно найти и ее радиус. Казалось бы, поскольку условная «шестеренка» и Земля – одно и то же, то искомым радиусом должен быть экваториальный радиус Земли в 6378 км (при незначительной поправке на угол наклона оси Земли и ее прецессию). Так вот, ничего подобного! Расчет показывает, что при соотношении суточного периода обращения Земли к ее орбитальному периоду как 365 к 1, искомый радиус является радиусом вовсе не Земли, а ... орбиты Луны! То есть нашего естественного спутника, который не только обращается вокруг Земли в том же, что и ее поверхность, направлении, но и имеет угловое «отставание» от этой поверхности почти в месяц. То есть ведет себя по отношению к Земле в точности так, как и должно вести себя любое тело, увлекаемое другим вращающимся телом в случае, если оба эти тела находятся в общей для них вязкой среде! Так же будет вести себя любая щепка на краю водоворота. Точно так же ведут себя и все звезды на периферии спиральных галактик.
Причину «отставания» Луны легко смоделировать, наполнив тарелку медом, и, предварительно установив в ее центр перевернутый стакан, опустить в мед ближе к краю тарелки легкий пластиковый шарик.
Равномерно поворачивая стакан против часовой стрелки и имитируя вращение Земли, очень скоро можно убедиться, что шарик также пришел в движение и начал перемещаться вдоль периметра тарелки в том же, что и поверхность стакана, направлении. �мея при этом аналогичное Луне угловое отставание.
Вывод прост: не пустота, а огромных размеров «клубок» неощущаемого и невидимого нами вязкого «вещества» с находящейся в его центре Землей равномерно движется вокруг Солнца, увлекая в том же направлении и «плавающую» на его поверхности Луну.
Только в этом случае становится понятна и предельно просто объяснима причина поддержания плоскости траекторий и периодов обращения Земли и Луны со столь высокой точностью.
Мед и стакан
Рђ теперь вернемся Рє рассуждениям Майкельсона, обратив внимание РІ опыте СЃ медом РЅР° то, как ведет себя мед, непосредственно контактирующий СЃ поверхностью вращаемого стакана. Правильно! Мед РЅР° его поверхности Рё сама эта поверхность РїСЂРё равномерном вращении имеют РѕРґРЅСѓ Рё ту же угловую скорость! Поверхность стакана Рё прилипший Рє ней мед движутся вместе! Р�менно этот факт Рё РЅРµ был учтен Майкельсоном РІ его рассуждениях Рѕ взаимодействии Земли СЃ эфиром. Р�менно РЅР° него Рё РЅРµ обратили должного внимания исследователи: если эфир, как предполагалось, состоит РёР· мельчайших материальных частиц, заполняющих СЃРѕР±РѕР№ вещество, то частицы эти обязательно должны иметь СЃРІСЏР·Рё РЅРµ только РґСЂСѓРі СЃ РґСЂСѓРіРѕРј, РЅРѕ Рё СЃ атомами вещества тоже! Поэтому, находясь РІ РІСЏР·РєРѕРј эфире, вещество обязательно будет следовать вместе СЃ эфиром, РЅРµ отставая Рё РЅРµ РѕР±РіРѕРЅСЏСЏ среду, РІ которой находится. Как бревно, плывущее РїРѕ реке СЃ той же, что Рё РІРѕРґР°, скоростью. Рто Рё есть ответ: скорость поверхности Земли Рё скорость эфира Сѓ земной поверхности Р·Р° миллиарды лет давно выровнялись! РћРЅРё неподвижны относительно РґСЂСѓРі РґСЂСѓРіР°, что полностью соответствует гипотезе Герца. Рђ это означает, что обнаружить эфирный «ветер» предложенным Майкельсоном СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРј – нельзя! Поскольку, РІ какую Р±С‹ сторону РЅРё направлялись лучи РЅР° равноудаленные зеркала, разность РёС… С…РѕРґР° всегда будет равна нулю РїРѕ той простой причине, что разность угловых скоростей рассматриваемых сред также равна нулю! Р� лишь РЅР° значительном удалении начинается постепенное, как смазка РЅР° краях подшипника, смещение «слоев» эфира, РЅР° что Рё указывает отставание периода обращения увлекаемой тем же эфиром Луны.
Р�Р· «поведения» Луны следует Рё РґСЂСѓРіРѕР№, РЅРµ менее интересный вывод: невозмущенный РјРёСЂРѕРІРѕР№ эфир РІ массе своей действительно неподвижен – иначе закручивающемуся вместе СЃ Землей гигантскому «клубку» было Р±С‹ просто РЅРµ Р·Р° что «цепляться» СЃРІРѕРёРјРё внешними краями, вызывая отставание Луны. Получается, что Вселенная – своего СЂРѕРґР° кастрюля СЃ киселем, попав РІ который, вращающееся тело (РЅРѕ РЅРµ любое, Р° обладающее совокупностью определенных свойств) имеет возможность «наматывать» его РЅР° себя, возмущая «кисель» РЅР° некотором удалении. Рто Рё есть гипотеза Френеля – Физо: эфир может частично увлекаться движущейся материей. Р’ нашем случае – материей РІ РІРёРґРµ огромных шарообразных колоний атомов вещества. РўРѕ есть планет.
Кто ищет, тот находит
Но означает ли сказанное, что эфирный «ветер» не существует и искали его зря? Вовсе нет. Как раз напротив, эфирный «ветер» не только существует, но всегда возникает и проявляется именно так, как и предсказывали, оказывая некоторое противодействие движению тел. Но не движению Земли в неподвижном мировом эфире, как предполагал Майкельсон, а наоборот – движению находящихся на земной поверхности любых тел относительно самой этой поверхности. А значит – и их движению относительно эфира, движущегося с земной поверхностью с одной и той же угловой скоростью. Другими словами, как только мы будем выводить любое тело из состояния покоя, так сразу же будет возникать и эфирный «ветер», оказывающий сопротивление движению до тех пор, пока относительные скорости тела и эфира не выровняются полностью. Как только это произойдет – эфирный «ветер» тут же исчезнет, что визуально будет проявляться, как полная остановка тела.
Тормозящее действие эфира на перемещение в нем тел называется инертностью этих тел. Попросту говоря, инертность тел – это и есть тот самый эфирный «ветер», который никак не могут обнаружить физики на протяжении вот уже более ста лет.
Удивительным оказалось и то, что эфирный «ветер» проявляется абсолютно точно так же, как и ветер обычный, возникающий при перемещении тех же тел в неподвижном относительно земли (т.е. движущемся вместе с ней) воздухе – при движении поезда, автомобиля, самолета, пули – и исчезающий с полной остановкой этих тел. С той только разницей, что эфир «работает» на внутриатомном уровне, оказывая аналогичное тормозящее действие движению тел, но не снаружи, а изнутри них.
Здесь остается только добавить, что сделанный вывод полностью соответствует гипотезе Лоренца: оставаясь относительно земной поверхности неподвижным, эфир (частицы которого заполняют атомы и при движении последних «проходят» сквозь них с той же легкостью, с какой комета ГАЛЕЛЛЕЯ проходит сквозь солнечную систему) никакого участия в движении тел не принимает. Тормозящее действие – да, оказывает. Но в самом движении – не участвует.
Вещество в веществе
Р’ любом учебнике физики термин «инертность» отождествляют СЃ термином «масса» как мерой количества материи. Так Рё пишут: В«...масса, или инертность тел...В». Рто связано СЃ тем, что классическая физика РёСЃС…РѕРґРёС‚ исключительно РёР· представлений РѕР± атомарном устройстве материи. РќРѕ эфир – это та же материя, РЅРѕ состоящая РёР· намного более мелких Рё точно так же, как Рё атомы, дистанцирующихся РґСЂСѓРі РѕС‚ РґСЂСѓРіР° частиц. Своего СЂРѕРґР° вещество РІ веществе. Может показаться невероятным, РЅРѕ структура «загадочного» эфира находится Сѓ каждого РїСЂСЏРјРѕ перед глазами! Рто ... звездное небо, своего СЂРѕРґР° пространственная модель, увеличенная РІ неподдающееся человеческому воображению число раз. Что же касается соотношения инертности Рё массы, то это РЅРµ только РЅРµ РѕРґРЅРѕ Рё то же, РЅРѕ есть РґРІР° РїСЂСЏРјРѕ противоположных понятия. Если массой принято называть количество вещества, занимающего некоторый объем (массив или масса атомов), то инертность этой массы – это та сила, СЃ которой частицы эфира, заполняющие «внутренности» тех же самых атомов, противодействуют РёС… перемещению, пытаясь удержать.
Наличие эфира не противоречит первому закону движения НЬЮТОНА: «Всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, пока действие сил не заставит его изменить своего состояния». Поскольку любое тело вне эфира пребывать не может и постоянно испытывает изнутри его «действие сил». первый закон для практического применения можно сформулировать в несколько ином виде: «Всякое тело связано с заполняющим его эфиром так, что тело и эфир сохраняют относительно друг друга состояние покоя, пока действие сил не заставит их изменить этого состояния». А это означает возможность приложения внешней силы не только к телу, но и к заполняющему тело эфиру. Однако результат столь разного приложения сил будет также разным. Если выведение, например, стального шара из состояния покоя означает, что внешняя сила была явно больше силы его «сцепления» с эфиром, то, наоборот, приложение силы только к эфиру, заключенному в шаре, может привести к самым разнообразным эффектам – от изменения температуры или намагниченности шара до изменения его инертности. Более того, неодинаково воздействуя на находящийся в шаре эфир, можно заставить шар двигаться в любом направлении или же «висеть» без явной видимой опоры. Как рыба, «висящая» в воде без опоры о дно. Но мы-то знаем, что опора и у рыбы, и у шара, безусловно, есть. Тем же способом можно заставить шар двигаться с любым по величине и знаку ускорением, изменять направление движения на большой скорости, под любым углом и так далее.
Действие поля
Р�нертность тел – очень частный случай взаимодействия эфира СЃ веществом. Рффекты такого взаимодействия многогранны Рё разнообразны, хотя РїРѕ сути своей представляют СЃРѕР±РѕР№ всего лишь разные стороны проявления РѕРґРЅРѕРіРѕ Рё того же – взаимодействия РѕРґРЅРѕРіРѕ типа вещества СЃ заполняющим его РґСЂСѓРіРёРј «веществом» несоизмеримо более мелкой структуры.
Но называются они в физике по-разному. � если эффект, с которого мы начали знакомство со структурой и возможностями эфира – «удержание» им атомов вещества – принято называть инертностью тел, то обратный эффект, связанный с вынужденной реакцией атомов на структуру эфира, в той же физике называется гравитацией, тяготением или силой тяжести.
А в случае создания препятствия приводимому эфиром в движение телу – его весом. Но о причинах гравитационных, магнитных, электромагнитных и прочих волновых явлений, значительная часть которых называется в физике еще и действием поля. �з чего это «поле» состоит, и с чем связаны его разновидности. О причинах взаимосвязи света, цвета, температуры и излучения, постоянства соотношений инертной и гравитационной масс, а также о некоторых практических применениях эфира – от изменения веса тел и их возможности «падать» вверх или вбок до принципа действия древнейших антенн космической связи, работа которых как раз и основана на знании свойств эфира и которые устроены и работают намного проще и лучше любых современных космических антенн, но по причине вопиющей технической безграмотности и по сей день именуемых пирамидальными гробницами «фараонов» (это в двадцать первом-то веке новой эры!!!), – об этом мы поговорим в другой раз.
P.S. Внимание! Объект интеллектуальной собственности! �спользование материалов либо содержащихся идей в любых научно-технических или коммерческих целях без согласования с автором не допускается