Помоги проекту - поделись книгой:
В. А. Ацюковский, С. Н. Зигуненко
ОТКУДА ДУЕТ ЭФИРНЫЙ ВЕТЕР?
Диалоги об эфиродинамике
К читателю
Материал, предложенный вашему вниманию, читатель, не случайно подается в виде диалогов.
Еще мудрейший Платон прибегал к этому приему, когда ему нужно было растолковать читателям те или иные философские умозаключения. Один из героев его «Диалогов» изрекал высокие истины и, стало быть, претендовал на роль Учителя, а другой — надо понимать Ученик — старался осмыслить их и в меру сообразительности задавал наводящие вопросы, позволяющие изречь новую порцию истин и в конце концов высветить суть проблемы.
Аналогично решили поступить и мы. Во-первых, потому что так действительно распределились роли между соавторами. Один по образованию инженер, кандидат технических наук, не первый десяток лет занимается проблемами эфиродинамики и вполне может претендовать на роль человека, которому есть что сказать. (Пусть сказанное им и не истина в последней инстанции, но мысли эти, скажем так, нетрадиционные, заставляющие думать.) Другой же — писатель и журналист — в высоких материях искушен меньше, зато вопросов во время разных бесед и пресс-конференций задал не одну тысячу и полагает, что изрядно поднаторел в этом.
И мы надеемся, что вместе сможем доходчиво и понятно рассказать, что это за штука такая — эфирный ветер, откуда он подул и стоит ли вам ориентировать свой нос еще и на тот, то ли воздушный, то ли еще какой поток…
АЦЮКОВСКИЙ Владимир Акимович — кандидат технических наук, руководитель одной из лабораторий НИИ авиационного оборудования. Автор более 50 научных работ.
ЗИГУНЕНКО Станислав Николаевич — журналист, автор многих научно-популярных статей и очерков о науке и технике.
Диалог первый,
О КРИЗИСЕ СОВРЕМЕННОЙ ФИЗИКИ,
или разговор о том. как плохо опираться на постулаты, которые сам же и выдумал
Обо всем этом Планк и доложил 14 декабря 1900 года на заседании Берлинского физического общества. И к его предположению физики отнеслись весьма положительно, поскольку оно вскоре подтвердилось на практике.
Однако плохо то, что в дальнейшем отступления от этого закона, которые опять-таки случались на практике, во внимание почему-то не принимались. Тем самым закон был как бы абсолютизирован, чего нельзя делать ни с каким законом, касается ли он науки или, скажем, практической жизни общества.
Но дело было сделано. Был создан прецедент, показавший многим: можно на каком-то частном основании выдвинуть постулат, а потом, опираясь уже на него, строить теорию.
Примерно такая картина получилась и в нашем случае. Судите сами. В 1905 и далее в 1910 году А. Эйнштейн выдвинул уже пять постулатов, на основе которых затем и построил свою знаменитую специальную теорию относительности. Вот они, эти постулаты:
1. В природе отсутствует мировая среда — эфир.
2. Все инерциальные системы отсчета одинаковы, т. е. все системы, движущиеся равномерно и прямолинейно, равноправны между собой. И более того, нет способа внутренними измерениями в системе определить, движется она или нет.
З. Скорость света не зависит от скорости движения источника и постоянна в любой системе отсчета.
4. Время и координаты какого-либо события связаны между собой через скорость света.
5. За одновременность событий принимается момент прихода светового сигнала от этих событий.
Правда, поначалу были использованы ссылки на якобы нулевой результат эксперимента Майкельсона по обнаружению эфирного ветра. Однако извините! Давайте заглянем в первоисточники. Перед нами как раз тот случай, когда надо «зрить в корень». Я ознакомился с работами Майкельсона на английском языке и выяснил довольно-таки интересные факты.
Первый эксперимент был проведен А. Майкельсоном в 1881 году. Однако этот опыт не обладал нужной точностью и потому исходной точкой для дальнейших рассуждений быть не может. Ведь не случайно же сам А. Майкельсон в 1887 году провел дополнительную серию экспериментов. Как это было, мы с вами еще поговорим подробно. А сейчас — сразу о результате. Майкельсон в своей работе ясно указывает, что в 1887 году он зарегистрировал эфирный ветер. Правда, скорость его оказалась не 30 километров в секунду, как предполагалось, а всего лишь несколько километров в секунду. В 1904 году на Кливлендских высотах аналогичные опыты проводил Э. Морли и получил скорость эфирного ветра более трех километров в секунду. Позже в лаборатории на горе Маунт-Вилсон результаты опытов показали скорость около десяти километров в секунду.
Но, как говорится, к тому времени «поезд уже ушел». Авторитет А. Эйнштейна и его теории стал настолько велик, что эти данные просто проигнорировали…
Теоретики ведь иногда поступают, как малые дети: если созданная теория им очень нравится, они будут оберегать ее, как любимую игрушку, не замечая всякие там факты, полученные экспериментаторами. «Мало ли что они там намеряли!..»
Примерно так было и в случае с А. Эйнштейном. Получив первые положительные результаты в своей специальной теорий относительности, в 1915–1916 годах он приступил к возведению здания общей теории относительности, добавив к имеющимся еще пять постулатов. Это были:
1) постулат о связи пространства и времени с гравитационным полем;
2) распространение инварианта четырехмерного интеграла на теорию гравитации;
3) ковариантность, то есть независимость систем уравнений относительно преобразований;
4) равенство скорости распространения гравитации и света;
5) наличие в пространстве эфира…
Кроме вышеназванных, в квантовой механике с 1900 по 1927 год добавилось еще не менее 9 новых постулатов. Это и принцип квантования энергии М. Планка, о котором мы уже говорили. И стационарность орбит в атоме, выдвинутая Н. Бором в 1913 году. И всеобщность корпускулярно-волнового дуализма, согласно которому по предложению Л. де Бройля начиная с 1924 года ученые стали считать, что электрон может проявлять в одинаковой степени свойства как частицы, так и волны… И так далее. И все в том же духе.
Возьмем в качестве примера геометрии Евклида и Лобачевского. Евклид предположил, что на плоскости через точку, не лежащую на данной прямой, можно провести только одну прямую, параллельную первой. И этот факт прекрасно подтверждается всем тысячелетним опытом человечества. Лобачевский предположил, что таких прямых, параллельных данной, но не совпадающих между собой, можно провести не менее двух. На этом построена его неевклидова геометрия. Однако это исходное положение никогда не было подтверждено практикой, а значит, оно не отражает реальной действительности. Следовательно, реальная ценность геометрии Лобачевского равна нулю. На ней нельзя базировать ни одного практического начинания.
Примерно то же самое произошло и в современной физике. Судите сами.
Постулативный подход к построению теорий в свое время получил «теоретическое обоснование» со стороны главных идеологов современной физики, прежде всего А. Эйнштейна, который считал, что многие аксиомы физики могут быть «свободно изобретены». Сюда же можно прибавить Н. Бора, который полагал, что физика должна развиваться посредством «сумасшедших» идей, Э. Маха, проповедовавшего принцип «экономии мышления», и еще некоторых других теоретиков.
Положительные результаты опытов Майкельсона Морли и Миллера были ошельмованы и забракованы. Зато были подняты на щит отрицательные результаты поисков эфирного ветра в экспериментах Кеннеди и Иллингворта, Пиккара и Стаэли, а также группы Седархольма и Таунса.
Далее, вторая теоретическая основа современной физики — квантовая механика — возвела в принцип непознаваемость микромира, узаконив в качестве философской основы принцип неопределенности Гейзенберга. Получается, что в микромире вообще нет никаких точных законов и механизмов, а есть только «вероятность появления электрона в данной точке пространства».
Причем нигде не говорится, чем же обусловлена эта самая вероятность и почему она имеет именно такую, а не другую величину.
Сразу же получила на этой основе обоснование «элементарность», т. е. бесструктурность элементарных частиц, которые тем не менее имеют массу, заряд, магнитный момент, спин… То есть те свойства, которые можно измерять в эксперименте. Однако нигде не указываются причины, по которым эти свойства стали возможны! Заодно зачастую предполагается, что частицы эти не имеют размеров. Правда, при этом оказалось, что точечные частицы, не имеющие размеров, но имеющие заряд, должны обладать бесконечно большой энергией. Математически эту трудность научились обходить, а физический смысл уравнений, похоже, перестал интересовать многих теоретиков. «Подумаешь, парадокс!.. В этом странном микромире еще и не такое бывает…»
Наконец, в довершение всего, из физики исчезла материя. Все процессы стали сводить к тем или иным пространственно-временным искажениям искривлениям пространства, дискретности[2] — пространства-времени и т. п. У времени появилось «начало» — момент «Большого взрыва», у пространства сингулярность[3]. Поле приобрело ярлык «особого вида материи», как будто такое название хоть что-то объясняет.
В результате всего этого современная физика стала все более склоняться ко всякого рода абстракциям, не имеющим никакого отношения к реальной действительности. Стали вводиться разнообразные частицы, обеспечивающие различные взаимодействия, например, глюоны, гравитоны, гравитино, «векторные бозоны» и т. д., а также многомерные пространства с числом измерений до 506!
Но почему же тогда все это свойственно только микромиру, а в макромире никак не проявляется?
Физики-теоретики же так просто сдаваться не хотят. И пытаются обойтись своими силами, продолжая нагромождать горы все новых и новых канонов. За деревьями они уже давно не видят леса, но все не хотят себе в этом признаться. Никто, например, не может сегодня ответить на такой простой вопрос: «Почему же всетаки произошел тот самый „Большой взрыв“, с которого все и началось?» Зато очень многие делают вид, что такого вопроса вовсе не существует, и пишут толстенные монографии, посвященные рассмотрению процессов, которые должны были произойти в первые миллисекунды после этого взрыва. Конечно, это тоже интересно. Но так ли уж суть важно, если мы не знаем ответа на главный вопрос?
А что мы будем делать с проблемами НЛО, полтергейста?..
Диалог второй,
О МЕТОДОЛОГИИ ЭФИГОДЯНАМИКИ,
или разгопор о том, как можно выкрутиться из создавшегося положения
— Что такое электричество? — спрашивает профессор студента на экзамене.
— Забыл, — сокрушенно сознается тот.
— Вот беда, — вздыхает профессор. — Один человек в мире знал, что это такое, и тот забыл…
И это было бы смешно, если бы не было грустно. Потому что отсутствие четких понятий, а значит, и знаний попросту мешает работать.
Я впервые столкнулся с такой проблемой лет тридцать тому назад. Надо было решить элементарную на первый взгляд задачу, имеющую важное практическое значение: определить, как будет распределяться ток между двумя электродами, опущенными в морскую воду. Казалось бы, подставь все параметры в уравнения Максвелла — и ответ готов. Но получалось, что в таком случае уравнения попросту не имеют решения. Я поначалу думал, что трудности решения существуют только в моей голове, подкидывал задачу многим профессорам и докторам. Но тщетно — орешек оказался не по зубам и им. И тогда я впервые осознал, что существует целая серия вопросов, на которые современная наука ответить не в состоянии. Ну а раз теоретики молчат, значит, нам, специалистам-прикладникам, приходится уповать на собственные силы.
Я не смог придумать ничего иного, как в 1979 году организовать в подмосковном городе Жуковском, где я живу, первую в мире конференцию по эфиру. И забегая вперед, должен сказать, что именно такой подход позволил нам разрешить многие загадки.
В общем, нужно отметить, что лично у меня к классической физике претензий нет: она вся базируется на опыте и, следовательно, соответствует реальной практике. А вот дальше надо разбираться, что отражает действительность, а что, извините, нет.
Тот же Эйнштейн, например, в основу своей теории положил незыблемость скорости света. Говоря научным языком, в качестве всеобщего физического инварианта принял четырехмерный интеграл, составной частью которого является скорость света. Но эта величина ведь есть частное свойство (скорость) частного явления (света)! Спрашивается, можно ли использовать частные свойства частного явления для всеобщего инварианта?
1) материя, пространство, время и движение никогда никем не создавались и никаким способом не могут быть уничтожены;
2) пространство в природе существует только евклидово, время линейно и однонаправлено, никаких «кривизн» и «дискретностей» в них нет;
3) не существует и никаких предпочтительных масштабов у этих категорий, так что на всех уровнях материи должны действовать одни и те же физические законы, хотя параметры явлений в микромире, конечно, сильно отличаются от параметров явлений в макромире.
Но мы ведь знаем, что молекулы состоят из атомов, а атомы из элементарных частиц. Правда, мы не ведаем, из чего состоят эти самые «элементарные частицы», а лишь на основании имеющихся фактов можем предполагать, что они далеко не столь элементарны, как это считали, скажем, в первой половине нашего века. Значит, надо разобраться с данной проблемой, а уже потом двигаться дальше.
Причем помочь нам в этом может опыт прошлых веков. На протяжении столетий учеными была отработана следующая методология решения подобных задач. Когда материальных образований освоенного уровня организации материи накапливалось много, то в рассмотрение вводился новый «первокирпичик» строения Вселенной.
Так, скажем, когда в конце XVIII столетия оказалось, что вариантов строения молекул слишком много, в рассмотрение были введены более мелкие «элементы», как их назвал Лавуазье. Впоследствии, в 1824 году, Дальтон вспомнил о греческом «атомос» (так древние греки именовали мельчайшие частицы вещества) и ввел в обиход понятие «атомы».
А когда выяснилось, что и «неделимые» атомы имеют свойство делиться, в рассмотрение ввели элементарные частицы. Это случилось в начале нашего века, но уже к середине столетия оказалось, что и этих «первокирпичиков» материи достаточно много, они обладают способностью делиться, превращаться друг в друга и т. д. Словом, похоже, надо вводить в обиход новые элементы, из которых, как из кирпичей здание, придется возводить основы современной физики.
А главное, кварки — это не более мелкие, чем элементарные частицы, образования: по своим размерам и массе они могут быть даже больше. Скажем, масса одного кварка предположительно равна пяти (!) массам протона…
И почему-то никого не настораживает, например, тот факт, что вакуум — ту самую субстанцию, которая, по мнению многих, заполняет ныне межпланетное и межзвездное пространство, давно уже перестали считать просто пустотой. Нечего сказать, хороша пустота, если из нее, согласно современным физическим канонам, вполне можно получать и многие элементарные частицы, и энергию. Эта «пустота» обладает диэлектрической и магнитной проницаемостью, поляризацией, разного рода флуктуациями[4].
Именно в вакууме распространяются поля, обеспечивающие четыре основных взаимодействия — ядерные сильные и слабые, электромагнитные и гравитационные…
В общем, не случайно академик В. Ф. Миткевич, еще в 30-е годы, размышляя об этом, высказал такую мысль: «Абсолютно пустое пространство, лишенное всякого физического содержания, не может служить ареной распространения каких бы то ни было волн».
Ну а если пустота чем-то заполнена, то в конце концов какая разница, как это нечто называть — вакуум или эфир? Я лично предпочитаю последнее название. Оно и появилось раньше, за ним и стоит больше содержания. Доказать это я и берусь в следующем диалоге.
Диалог третий
О РОЛИ ЭФИРА В ПРИРОДЕ,
или разговор о том, как газовые вихри позволяют возвести старую постройку из нового материала
Поделиться книгой: