Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
Экзамен на «Homo Sapiens – II». От концепций естествознания ХХ века – к естествопониманию
Поляков В. И.,
4.3.1. О теориях гравитации
Попытка ниспровержения внедрённых миллиардными тиражами учебников физики во всём мире догматов о притяжении масс некими силами гравитации не может быть воспринято научным сообществом иначе, как сумасшествие автора. Тем не менее, переиначивая древнюю поговорку «Ньютон мне друг, но истина - дороже», стоит ещё раз подумать о природе этих сил гравитации.
Попытки научно понять и описать природное явление, названное гравитацией (от лат. gravitas - тяжесть), вероятно, следует отнести к работам Г. Галилея (1564-1642), экспериментально доказавшего, что все тела падают в поле тяжести Земли с одинаковым ускорением g = 9,807 м/с2 и Роберта Гука (1635-1703), предложившего теорию тяготения, основанную на распространении продольных волн микросмещений в среде «эфир» по законам напряжения в твёрдых телах (закон Гука). Теория была подхвачена Ньютоном, который затем, чтобы доказать отличие своей теории от теории Гука выхолостил из неё среду взаимодействия. Для открытия закона гравитации не требовалось падения яблока на голову Ньютона, ему достаточно было получить и изучить труд Гука. Авторитет Ньютона закрыл глаза учёных на внутреннюю противоречивость теории: сомнительный постулат о силах дальнодействия (что же реально действует?) и применение теории твёрдых материальных тел к неисследованной или отсутствующей среде.
Вот уже три с половиной века физика пропагандирует сказку о силах дальнодействия, которые определяют движения планет и падение камней. Человек летает в космическом пространстве, и нам говорят, что ракеты и планеты в своём движении подчиняются законам Ньютона. Для меня оказались полной неожиданностью работы К. Хайдарова [95-97], который простейшим расчётом опроверг эти сказки, доказав несоответствие действующих сил характеру движения небесных тел. «Если следовать «законам Ньютона», которые на самом деле не принадлежат ему (первый и второй - Галилею, третий - Гюйгенсу, а закон гравитации - Гуку), то создается прямо-таки абсурдная ситуация. Сила действия Солнца на Луну превышает силу действия на неё Земли в два с половиной раза, но Луна не отрывается от Земли, а обращается по практически круговой орбите вокруг нашей планеты» [96].
Утверждение К. Хайдарова легко проверить. В самом деле, сила притяжения Луны Солнцем в соответствии с законом гравитации Ньютона:
FСолн = GMЛунаMСолн/RСолн-Луна2 = 6,67·10-11· 7,35·1022·1,99·1030/ (1,49·1011)2 = 4,39·1020 Н,
где G - гравитационная постоянная, MЛуна - масса Луны, MСолн - масса Солнца, RСолн-Луна - расстояние от Луны до Солнца.
Ньютоновская сила притяжения Луны Землей:
FЗем = GMЛунаMЗем/RЗем-Луна2 = 6,67·10-11·7,35·1022·5,97·1024/ (3,84·108)2 = 1,98·1020 Н.
где MЗем - масса Земли, RЗем-Луна - расстояние от Земли до Луны.
Сила тяготения Солнца по отношению к Луне больше притяжения Земли, но Луна не улетает на Солнце. К. Хайдаров продолжает: «На этом простом примере трех тел видно, что причиной движения небесных тел «ньютоновские» силы не являются. Космические аппараты летают, не благодаря ньютоновской небесной механике, а благодаря достижениям вычислительной техники и практической баллистики, когда для достижения практического результата используются чисто эмпирические подгоночные методы, например, «метод склеивания траекторий», суть которого заключается в рекурсивном пересчете и коррекции орбиты на каждом малом отрезке, считая действие сил гравитации для каждого такого отрезка приемлемо статичными. Использование голой математики движения небесных тел в простом случае движений пробных тел в гравитационном поле единственного тяжелого тела («сила, обратно пропорциональная квадрату расстояния») привело к тупику в решении таких простых задач, как «задача трех тел» [96].
Приведённые расчёты и тот факт, что закон относится только к взаимодействую двух масс, в то время как в любом случае, хоть на Земле, хоть в космосе, со всей очевидностью, следует учитывать также гравитационное воздействие ещё десятков или миллионов тел, позволяет понизить статус закона с «всемирного» до уровня Земли:
F= G· M·m/R2.
Закон «всемирного тяготения» не является всемирным, не объясняет физики процесса взаимодействия масс, не позволяет решать задачи взаимодействия всех планет в Солнечной системе, он даже не объясняет движение Луны. Гравитационная постоянная, по этим же причинам, может быть исключена из числа универсальных констант. Её значение определяется ускорением свободного падения - g, определённым Г. Галилеем, а также массой - MЗем и радиусом Земли - RЗем:
G = g·RЗем2/MЗем = 9,8068· 6,3712 1012/5,976 1024 = 6,6726·10-11 м3/(кг с2).
Гравитационная постоянная определена в масштабах Земли и не является универсальной. Её размерность не содержит физического смысла и соответствует просто подгонке размерностей в левой и правой части равенства. Закон и гравитационная постоянная являются удовлетворительным приближением для описания взаимодействия тяжёлых тел на Земле и в ближайшем её окружении. Их использование для расчёта силы тяжести на Луне или на Солнце сомнительно, их справедливость не доказана, а зиждется только на вере в непогрешимость Великого Ньютона.
Отметим, что если в приведённом выше расчёте сил притяжения Луны Солнцем и Землёй предположить равенство этих сил (не рассматривать их движение и взаимодействие с другими космическими телами), то окажется, что в законе Ньютона значение расстояния межу объектами должно быть в степени (- 2,133), то есть не 1/R2, а 1/R2,133. В таком приближении Луна уже не улетит на Солнце.
Закон «всемирного тяготения» является неким приближением к природным закономерностям, а его фетишизация - пример попытки человеческой науки навязать Природе свои упрощённые законы. Шагом вперёд в понимании гравитации можно считать, высказанную в конце XIX века австрийским физиком Эрнстом Махом (1838-1916) гипотезу, что «тела в пространстве движутся под общим воздействием всех звёзд Вселенной и вследствие пока невыясненных связей между огромной массой звёзд и вращающимся телом, возникают центробежные силы» (принцип Маха) [115]. Существование среды ДУХ объясняет эти невыясненные связи: гипотеза Э. Маха - есть объяснение гравитации как единого её действия.
В ХХ веке при выяснении связей во Вселенной мифы Ньютона были заменены мифами Эйнштейна. В новых постулатах вместо сил стало действовать искривлённое пространство.
«Эйнштейн предположил, что гравитационное поле - это искривление пространства-времени, и на этой основе он получил уравнения, связывающие геометрию пространства-времени с распределением в пространстве движущейся материи. В искривлённом (неевклидовом) пространстве вместо прямой линии между точками кратчайшим расстоянием оказываются геодезические линии (аналог,- меридианы на земной поверхности). Уравнения тяготения Эйнштейна - это тензорные уравнения, связывающие тензор энергии-импульса с тензором Риччи и метрическим тензором, связывающим величину квадрата интервала с пространственно-временными координатами. Решение этого уравнения даже в простейшем случае гравитационного поля, создаваемого точечной массой очень громоздко, а его смысл спрятан в невозможности представления искривлённого пространства» [115]. Уравнения Эйнштейна в пределе низких значений гравитации переходят в ньютоновские, а в более значительных полях удовлетворительно предсказали отклонение луча в гравитационном поле Солнца, и его теория стала общепризнанной, несмотря на абсурдность «искривления пространства».
По Ньютону гравитация мгновенно распространяется по Вселенной, помогая сохранять за каждым ее объектом точное место, а постулаты Эйнштейна для объяснения мироздания устанавливают, что скорость света является предельной скоростью передачи любых взаимодействий. Если это так, то Земля, двигающаяся по орбите со скоростью 29,8 км/с, вынуждена ожидать сигнала от Солнца о правильности своего смещения 8 минут. Солнце, которое вместе с планетами стремительно несется в пространстве со скоростью 390 км/с, - вынуждено ждать сигнала из центра Галактики 50 000 лет, чтобы «правильно» двигаться на своем месте по орбите вокруг центра Галактики. Вселенная, в которой сигналы о движении галактик передаются в пространстве за миллиарды лет существовать не может!
А.В. Рыков писал: «При постулировании ограничения скорости передачи всех взаимодействий значением скорости света наблюдаемая нами Вселенная полна фантомов - объектов, которые давно (десятки, сотни, миллиарды лет назад!) покинули свои видимые места и не известно, как и что взаимодействует: то ли материя, то ли миражи?» [72].
Эти вопросы то поднимались учёными, то замалчивались ими в течение всего ХХ века. Построены десятки теорий, пытающихся объяснить гравитационное взаимодействие и объединить его с квантовой теорией. Современные теории предполагают, что гравитационному взаимодействию должно соответствовать собственное поле с квантом гравитации - гравитоном. Также как обмен гравитонами, бесперспективны попытки объяснения взаимодействий тел волновой природой. Вот пример такого объяснения гравитационного поля: «Гравитирующие массы испускают гравитационные волны, скорость распространения которых равна скорости света (существование гравитационных волн установлено Эйнштейном). <???!!! Это заявление - обман; он постулировал, а не установил>... Поле таких частиц-гравитонов в некотором смысле аналогично несжимаемой жидкости. Строгое рассмотрение условий взаимодействия двух масс, излучающих потоки релятивистского газа, показало, что такие массы при малых собственных размерах, по сравнению с расстояниями между ними, притягиваются друг к другу с силой, обратно пропорциональной расстоянию между ними. Масса в данном случае излучает по всем направлениям одинаковые по плотности потоки гравитационного газа; в направлении другой массы движение затруднено наличием другого потока. Каждая из гравитирующих масс уподобляется в данном случае «ракетному двигателю», и массы притягиваются друг к другу (как бы приталкиваются)» [79].
Это объяснение, когда массы излучают, а «ракетный двигатель» обеспечивает движение именно в том направлении, где движение затруднено излучением другой массы,- физически несостоятельно. Отсутствие физического понимания передачи гравитации скрывается за смесью символов-фетишей: гравитационные волны, частицы-гравитоны, поле, аналогичное несжимаемой жидкости, но являющееся потоками релятивистского газа и распространяющееся со скоростью света и т.п. При этом, обещая осчастливить человечество освоением гравитации и полётами между звёзд и галактик, физики уже много десятилетий «прокачивают деньги» в попытках теоретических доказательств и экспериментальных поисков этих гравитонов. Например, известный советский астроном К.Н. Савченко впервые из гидродинамических соображений вычислил массу гравитона, которая оказалась у него равной 10-65 г. Есть и иные результаты, но везде физики находятся в плену математики; вместо того, чтобы принять этот результат как нуль - полное отсутствие, они ставят задачи докопаться до этой массы, в миллионы миллиард-миллиард-миллиардов раз меньше массы электрона - первичного носителя заряда и массы (см. 3.2)!
Известные попытки модифицировать уравнения Ньютона и Эйнштейна с привлечением квантовой теории микромира, а также попытки объединить одними формулами гравитационное, слабое, электромагнитное и ядерное взаимодействие в ХХ веке не увенчались успехом. Это естественно. На фундаменте пустого пространства, а также всеобщего материализма, без объяснения, что такое материя, нельзя познать взаимодействия в среде ДУХ и объяснить существование Вселенной.
Теоретические предположения о неких гравитонах, испускаемых каждой массовой частицей, должны неминуемо привести к полному исчерпанию материального мира вследствие «лучеиспускания», аналога «тепловой смерти Вселенной», предсказанной Клаузиусом. Поэтому принцип Маха Эйнштейну так и не удалось встроить в свою ОТО.
В работе [79] представлена модель внесения принципа Маха в гипотезу об однородной и изотропной Вселенной, в которой «гравитационная постоянная G зависит от величины гравитационных масс, а также от расхода гравитационного газа», то есть зависит от времени, прошедшего от рождения Вселенной: G » t. Авторы получили обобщённое уравнение поля в тензорной форме. Оно «аналитически описывает принцип Маха, устанавливающий, что взаимодействие двух тел, например, находящихся в нашей Вселенной (Метагалактике), происходит благодаря не только непосредственному взаимодействию, но и взаимодействию с гравитационным полем всей Метагалактики». Авторы считают, что «модель однородной и изотропной Вселенной с G » t является единственно возможной; она отвечает и законам сохранения энергии и всем требованиям теории относительности и теории элементарных частиц». Однако подобное объединение не совместимо. Если принять такую схему гравитации с изменяющейся гравитационной уже не «константой» G, то, как пишут авторы, «гравитационный газ, или, точнее гравитационные волны, как бы ни была мала их энергия, постоянно излучаемые частицами, приведут в конечном итоге к уменьшению массы самих частиц, а, следовательно, к изменению механизма генерации гравитационных волн». Очевидный развал Вселенной с развалом гравитации как-то ускользнул от внимания авторов «единственно возможной» модели, по которой уже давно не могли бы существовать ни звёзды, ни мы с авторами модели.
В последние десятилетия накапливается всё больше фактов, заставляющих усомниться в справедливости теории гравитации. Космические расчёты, в основе которых лежит теория относительности, всё чаще дают сбои. Впервые они были обнаружены в поведении космических аппаратов «Пионер-10» и «Пионер-11». Они покидали Солнечную систему по сложной, не предсказуемой орбите. В период, когда «Пионеры» пролетали пояс астероидов, в котором надёжно подсчитан каждый камешек, обнаружились необъяснимые аномалии. Зонды то ускорялись, то замедлялись без видимых причин. Эти факты посчитали результатом случайных ошибок. В дальнейшем было определено, что необъяснимое ускорение приобретает большинство запущенных с Земли межпланетных космических аппаратов. Отклонения обнаружили у научных спутников «Галилео», «Розетта», «Кассини». В публикации предполагается, что «есть всего два варианта для объяснения космической аномалии: либо законы гравитации неверны, либо траекторию спутников меняют высшие силы»...
Практика опровергает фантомы нереальных сил, но, ниспровержение внедрённых в науку догм, к сожалению, часто требует поколений. Уже больше столетия учёные уверяют нас, что невидимые физические силы в пустом <?!> космическом пространстве способны поддерживать существование звёздных систем. В рамках ньютоновской теории сил дальнодействия, а также и в рамках ОТО Эйнштейна не решаются задачи об устойчивости орбит планет и существования галактик. Реальное приближение к пониманию гравитации достигнуто в «эфирных» теориях.