Критика воззрений Митио Каку
и насущные проблемы физики

Олег Акимов

Кто не знает Митио Каку?

Митио Каку знают все!

Стыдно не знать выдающегося шоумена из мира науки. Он ведет несколько известных теле- и радиопрограмм, например, Sci Fi Science (Discovery), How the Universe works и др. Ежегодно по всему миру выходят десятки научно-популярных фильмов с его участием.

Наверняка, вам знаком этот лукавый взор японского ученого-буддиста, который активно занимается популяризацией последних достижений современной науки.

Его увлекательные рассказы о макро- и микрокосмосе завораживают любого, кто услышал их впервые, и потом уже, на протяжении всей жизни, держат в состоянии сладостного оцепенения, восхищения и удивления. Вы испытываете гордость за мудрое человечество и лично за ваш прозорливый ум, который сумел понять великие тайны Природы.

У вас нет майки с портретом Каку?

Поскорее приобретите ее за $12.5

Вы не читали книг Каку?

Ай-я-яй, какой позор!

Никому об этом не говорите. Поспешите в магазин, купите их и немедленно прочтите!

Одну из них под названием «Параллельные миры» я приобрел, прочел и сейчас хочу поделиться с вами, дорогой читатель, своими впечатлениям о ней.

Книга была переведена с английского языка на русский и опубликована в 2008 году в издательстве «София». В аннотации к русскому изданию говорится, что данная книга является «интеллектуальным бестселлером» и не предназначена для «развлекательного чтения». Каку написал также еще несколько популярных книг, которые помогли широкой публике представить теорию суперструн и другие сложные концепции, в которых участвуют дополнительные измерения пространства-времени; назовем их:

• Гиперпространство (Hyperspace)
• Введение в теорию суперструн (Introduction to Superstrings)
• За пределами научной мысли Эйнштейна (Beyond Einstein)
• Физика невозможного (Physics of the Impossible)
• Физика будущего ( Physics of the Future )

Несколько слов об авторе. Митио Каку (иногда его имя произносят как Мичио, в оригинале пишется как Michio Kaku) родился в Сан-Хосе (Калифорния). Сейчас уже четверть века он проживает в Нью-Йорке и преподает в Сити-колледже. Ему 65. Возраст, конечно, берет свое, поэтому по миру он разъезжает всё реже и реже. Но когда-то трудно было угадать в какой точке Земли его искать: Каку в США, Каку в Японии, Австралии, Европе. Приезжал он и в Россию; посетил научный центр «Сколково»; присутствовал на одном из заседаний, которое вел тогдашний президент Дмитрий Медведев.

Но вернемся к нашей книге «Параллельные миры», которая имеет и второе название «Об устройстве мироздания, высших измерениях и будущем Космоса». Особое внимание следует обратить на небольшой, почти обязательный для всех книг раздел «Благодарности». В нём Митио Каку перечислил несколько десятков имен выдающихся ученых мира, на которых он «в значительной степени» возложил ответственность за содержание своей книги. Читаем: «Я хотел бы поблагодарить ученых, которые были столь любезны, что уделили мне время для беседы. Их комментарии, замечания и идеи в значительной степени обогатили эту книгу и придали ей большую глубину и ясность. Вот их имена:

• Стивен Вайнберг, нобелевский лауреат, Техасский университет
• Остин Мюррей Гелл-Манн, нобелевский лауреат, Институт Санта-Фе и Калифорнийский технологический институт
• Леон Ледерман, нобелевский лауреат, Технологический институт Иллинойса
• Джозеф Ротблат, нобелевский лауреат, Госпиталь святого Бартоломью (на пенсии)
• Уолтер Гилберт, нобелевский лауреат, Гарвардский университет
• Генри Кендалл (ныне покойный), нобелевский лауреат, Массачусетский технологический институт
• Алан Гут (Гус), физик, Массачусетский технологический институт
• Сэр Мартин Рис, Королевский астроном Великобритании, Кембриджский университет
• Фриман Дайсон, физик, Институт передовых исследований, Принстонский университет
• Джон Шварц, физик, Калифорнийский технологический институт
• Лиза Рэндалл, физик, Гарвардский университет
• Дж. Ричард Готт III, физик, Принстонский университет
• Нил де Грасс Тайсон, астроном, Принстонский университет и Планетарий Хейдена
• Пол Дэвис, физик, Университет Аделаиды
• Кен Кросвелл, астроном, Калифорнийский университет, Беркли
• Дон Голдсмит, астроном, Калифорнийский университет, Беркли
• Брайан Грин, физик, Колумбийский университет
• Кумрун Вафа, физик, Гарвардский университет
• Стюарт Сэмьюэл, физик, Калифорнийский университет, Беркли
• Карл Саган (ныне покойный), астроном, Корнеллский университет
• Дэниэл Гринбергер, физик, Городской колледж Нью-Йорка
• В. П. Нэйр, физик, Городской колледж Нью-Йорка
• Роберт П. Киршнер, астроном, Гарвардский университет
• Питер Д. Уорд, геолог, Вашингтонский университет
• Джон Бэрроу, астроном, Сассекский университет
• Марша Бартушек, научный журналист, Массачусетский технологический институт
• Джон Касти, физик, Институт Санта-Фе
• Тимоти Феррис, научный журналист
• Майкл Лемоник, научный обозреватель, журнал «Тайм»
• Фульвио Мелиа, астроном, Университет Аризоны
• Джон Хорган, научный журналист
• Ричард Мюллер, физик, Калифорнийский университет, Беркли
• Лоренс Краусс, физик, Университет Западного резервного района
• Тед Тэйлор, проектировщик атомных бомб
• Филип Моррисон, физик, Массачусетский технологический институт
• Ханс Моравек, робототехник, Университет Карнеги-Меллона
• Родни Брукс, робототехник, Лаборатория искусственного интеллекта, Массачусетский технологический институт
• Донна Ширли, астрофизик, Лаборатория реактивного движения
• Дэн Вертхаймер, астроном, SETI@home, Калифорнийский университет, Беркли
• Пол Хоффман, научный журналист, журнал «Дискавер»
• Френсис Эверитт, физик, Гравитационный Зонд Б, Стэнфордский университет
• Сидни Перковиц, физик, Университет Эмори

А вот имена ученых, которым я бы хотел выразить благодарность за плодотворные дискуссии на физические темы:

• Т.Д. Ли, нобелевский лауреат, Колумбийский университет
• Шелдон Глэшоу, нобелевский лауреат, Гарвардский университет
• Ричард Фейнман (ныне покойный), нобелевский лауреат, Калифорнийский технологический институт
• Эдвард Виттен, физик, Институт передовых исследований, Принстонский университет
• Джозеф Ликкен, физик, лаборатория Ферми
• Дэвид Гросс, физик, Институт Кавли, Санта-Барбара
• Фрэнк Вильчек, Калифорнийский университет, СантаБарбара
• Пол Таунсенд, физик, Кембриджский университет
• Питер ван Ньювенхойзен, физик, Государственный университет Нью-Йорка, Стоуни-Брук
• Мигель Вирасоро, физик, Университет Рима
• Бундзи Сакита (ныне покойный), физик, Городской колледж Нью-Йорка
• Эшок Дэс, физик, Университет Рочестера
• Роберт Маршак (ныне покойный), физик, Городской колледж Нью-Йорка
• Фрэнк Типлер, физик, Университет Тулейна
• Эдвард Трайон, физик, колледж Хантера
• Митчелл Бегелман, астроном, Университет Колорадо

Я хотел бы также поблагодарить Кена Кросвелла за его многочисленные комментарии к моей книге. И еще я хочу выразить благодарность моему редактору, Роджеру Шоллу, который мастерски отредактировал две мои книги. Его твердая рука во многом улучшила эти книги, а его комментарии всегда помогали разъяснить и углубить содержание и презентацию моих книг. И наконец, я бы хотел поблагодарить своего агента, Стюарта Кричевского, который занимался продвижением моих книг на протяжении всех этих лет».

Этот внушительный список научных светил говорит нам, что в книге Каку не могли просочиться какие-нибудь легкомысленные или еретические идеи. Интеллектуальная мощь нескольких десятков выдающихся умов планеты не давала ни малейшего шанса проникнуть в текст, предназначенный для чтения миллионов читателей, каких-то неправильных или, того хуже, вредных идей. Основное содержание данной книги многократно излагалось перед слушателями публичных лекций автора, которые транслировались на миллиардную аудиторию телезрителей и пользователей Интернетом. Любые ошибки или неточности — исключены. Чиновники из Департамента образования США, профессора университетов и учителя школ ему бы не простили их.

Что же, давайте посмотрим внимательно, о чём повествует нам Каку.

Его книга разделена на три части. В первой автор рассказывает об инфляционной теории расширяющейся Вселенной — «самой передовой теории Большого Взрыва», добавляет он. Вторая рассказывает о зарождающейся теории Мультивселенной. «Кроме того, в ней рассматривается возможность существования порталов-червоточин, пространственных и временных водоворотов и возможная связь между ними через дополнительные измерения. Теория суперструн и М-теория стали первым крупным достижением после основополагающей теории Эйнштейна. В этих теориях содержатся дальнейшие доказательства того, что наша Вселенная — лишь одна из многих. И наконец, в третьей части рассказывается о Большом Охлаждении и о том, каким представляют ученые конец нашей Вселенной. Я также веду серьезный, хотя и гипотетический разговор о том, каким образом в отдаленном будущем, триллионы лет спустя, высокоразвитая цивилизация могла бы использовать законы физики, чтобы покинуть нашу Вселенную и начать процесс возрождения в другой, более гостеприимной вселенной или вернуться назад — в то время, когда Вселенная была теплее».

Автор разделил историю космологии на три периода. Первый связан с именами Галилея и Ньютона. Второй начался с открытия Эдвином Хабблом явления разбегания звезд и галактик. Оказалось, что спектры большинства космических объектов смещены в красную область, что свидетельствует, по мнению сегодняшних ученых, об удалении их прочь от Земли. В 1948 Георгий Гамов сформулировал идею Большого Взрыва, а Фред Хойл изложил теорию эволюции Вселенной и рассказал о возникновении химических элементов. Третий этап Митио Каку увязал с пониманием того, что, расширяясь, Вселенная становится «всё холоднее и холоднее. Если этот процесс будет продолжаться, то мы столкнемся с перспективой Большого Охлаждения, когда Вселенная погрузится во тьму и холод, а вся разумная жизнь погибнет». «Я также веду серьезный, хоть и гипотетический разговор о том, каким образом в отдаленном будущем, триллионы лет спустя, высокоразвитая цивилизация могла бы использовать законы физики, чтобы покинуть нашу Вселенную и начать процесс возрождения в другой, более гостеприимной вселенной или вернуться назад — в то время, когда Вселенная была теплее».

Обо всё этом автор сообщил нам во «Вступлении» к книге. Есть ли смысл нам читать ее дальше и рекомендовать студентам и школьникам? Нет, отвечаем мы. На главную беду этой науки указал нам сам автор. «Исторически так сложилось, — пишет он, — что космологи пользовались несколько подмоченной репутацией. Ошеломляющая страстность, с которой они излагали свои грандиозные теории о возникновении Вселенной, была сравнима со столь же ошеломляющей бедностью их данных. Недаром нобелевский лауреат Лев Ландау саркастически заметил, что "космологи часто удивляются, но никогда не сомневаются". Среди ученых-естественников популярна старая поговорка: "Есть предположения, дальше идут предположения о предположениях, а еще дальше — космология"».

Каку продолжает: «В бытность мою студентом-физиком в Гарварде в конце 1960-х годов я некоторое время лелеял мысль заняться космологией — меня с детства волновал вопрос о происхождении Вселенной. Однако знакомство с этой наукой показало ее постыдную примитивность. Это была вовсе не та экспериментальная наука, где можно проверять гипотезы при помощи точных приборов, а скорее груда неопределенных и в высшей степени недоказательных теорий. Космологи вели жаркие дискуссии о том, возникла ли Вселенная в результате космического взрыва или же она всегда пребывала в устойчивом состоянии. Но теорий у них было всегда намного больше, чем данных. Так оно всегда: чем меньше данных, тем жарче споры.

На протяжении всей истории космологии эта нехватка достоверных данных приводила к жестоким войнам между астрономами, затягивавшимся иногда на десятилетия. В частности, на некоем научном форуме непосредственно перед тем, как Аллан Сэндидж из обсерватории Маунт Уилсон должен был выступить с докладом о возрасте Вселенной, предыдущий оратор объявил с сарказмом: "Все, что вы сейчас услышите, — вранье". А сам Сэндидж, прослышав о том, что группа ученых-соперников добилась определенного успеха, прорычал: "Это все полная чушь. Война так война! "».

Зная за космологами этот их первородный грех, Митио Каку, однако, продолжает некритически пересказывать их вранье, как выразился «предыдущий оратор». Несомненно, космология является самым опасным направлением в современной астрофизике, которую, в отличие, например, от астрологии, алхимии и хиромантии, не критикует официальная наука. Между тем, вред, который она наносит в деле развития астрофизики и образования молодежи, колоссальный. Раздувшись до невероятных размеров, эта раковая опухоль создает впечатление чуть ли не самой главной части живого организма науки. В действительности же, космология является его смертельной болезнью.

Приверженцы космологии пытаются придать своему уродливому детищу блеск респектабельной науки. Они постоянно говорят о суперструнах и суперкомпьютерах, которые работают день и ночь над расчетом их безумно сложных математических моделей. Так, например, рассказывая о тайнах темной материи и энергии, Митио Каку с восторгом пишет: «Если взять новейшую теорию субатомных частиц и попытаться вычислить значение их "темной энергии", мы получим число, которое отклоняется от нормы на 10 ¹²⁰ (это единица, за которой следуют 120 нулей). Такое расхождение между теорией и экспериментом — величайший за всю историю пробел в науке. Это одно из наших непреодолимых (по крайней мере, в настоящее время) препятствий. Даже с помощью лучшей из наших теорий мы не можем вычислить значение величайшего источника энергии во всей Вселенной. Безусловно, целая куча Нобелевских премий ожидает предприимчивых ученых, которые смогут раскрыть тайны "темной энергии" и "темной материи"».

Для всякого здравомыслящего астрофизика «такое расхождение между теорией и экспериментом» означало бы, что никаких частиц темной материи не существует; теория, согласно которой они были введены, ошибочна. Но нет, фантом в виде секретного объекта природы продолжает благополучно жить в современной космологии. Взирая на эту бессмыслицу, рационально мыслящие исследователи только и могут, что развести руками. Спорить и что-то доказывать нашим космологам — бесполезно, коль скоро они не в состоянии отказаться от противоречивых результатов, которые обнаружили сами.

Знакомясь с космологическими теориями, мы постоянно натыкаемся на низкую культуру научного мышления у самых важных генералов науки, отвечающих за дорогостоящие проекты. Например, руководитель международной команды, принимавшей участие в обработке и анализе данных со спутника WMAP, Чарльз Л. Беннетт, заявил: «Мы заложили фундамент единой, непротиворечивой теории космоса». Митио Каку, опираясь на его «фундамент», продолжает: «На данный момент ведущей теорией является "инфляционная теория Вселенной, то есть усовершенствованная теория Большого Взрыва, впервые предложенная Аланом Гутом (Guth) из Массачусетского технологического института. По инфляционной теории, в первую триллионную долю секунды загадочная антигравитационная сила вынудила Вселенную расширяться намного быстрее, чем считалось раньше. Инфляционный период был невообразимо взрывным, при этом Вселенная расширялась со скоростью, намного превышающей скорость света. (Это не противоречит заявлению Эйнштейна, что "ничто" может перемещаться быстрее света, поскольку расширяется пустое пространство [т.е. ничто]. Что же касается материальных объектов, то они не могут перескочить световой барьер)».

Всякая естественно-научная теория должна быть самодостаточной. Когда вам для объяснения Большого Взрыва нужно вводить «загадочную антигравитационную силу», а для расчета динамики спиральных галактик — «тёмную материю», то проще обратиться напрямую к всемогущему Господу Богу, который сразу решит все ваши проблемы. По наличию в теории этих искусственных подпорок, вы легко можете оценить научные способности ее автора: является ли он профессиональным исследователем или же его надо причислить к романтически настроенным поэтам-мечтателям, выбравшим для себя неподходящее поприще.

Еще не известно, почему в спектрах некоторых звезд и галактик наблюдается сдвиг линий в красную область. В частности, на Солнце, покоящемся относительно земного наблюдателя, зафиксированы необъяснимые сдвиги в красную область известных нам химических элементов. Очень вероятно, что их причиной не является эффект Доплера. Следовательно, звезды и галактики на самом деле никуда от нас не разбегаются, наша Вселенная не расширяется и никакого Большого Взрыва не было.

Релятивисты же не сомневаются, что так называемое реликтовое излучение является его следствием (отсюда понятие реликта). Между тем, существование микроволнового фона (другое название того же явления) может объясняться совершенно иначе. Это — естественное низкоэнергетическое состояние мировой среды, возбуждение которой проявляется в виде горячих звезд и галактик. Если релятивист оправдывает свою концепцию спекуляциями, вроде той, что прозвучала выше — ничто может перемещаться со сверхсветовой скоростью, а нечто уже нет — то вам нужно бежать от него со всех ног куда подальше. Этот схоласт в два счета доведет вас до белой горячки.

Космолога можно узнать также по наивной детскости его мышления. Все свои объяснения, касающиеся даже самых сложных процессов, протекающих во Вселенной, он излагает так, будто его книга предназначена для школьников младших классов. Прочтите нижеследующий текст, написанный Митио Каку.

«Чтобы вообразить себе интенсивность инфляционного периода (или инфляционной эпохи), представьте себе воздушный шарик с нарисованными на его поверхности галактиками, который быстро надувают. Видимая Вселенная, заполненная звездами и галактиками, лежит на поверхности воздушного шарика, а не внутри его. Теперь поставьте на шарике микроскопическую точку. Эта точка и есть видимая Вселенная, то есть все, что мы можем наблюдать при помощи наших телескопов. (Для сравнения: если бы видимая Вселенная была размером с субатомную частицу, то вся Вселенная была бы намного больше той реальной видимой Вселенной, которую мы наблюдаем.) Иными словами, инфляционное расширение было настолько интенсивным, что теперь существуют целые области Вселенной вне нашей видимой, которые так навсегда и останутся для нас за пределами видимости.

Расширение Вселенной было таким интенсивным, что при взгляде на описанный шарик с близкого расстояния он кажется плоским. Этот факт был экспериментально проверен спутником WMAP. Как и Земля кажется нам плоской, потому что мы очень малы по сравнению с ее радиусом, так и Вселенная кажется нам плоской лишь потому, что она изогнута в гораздо большем масштабе.

Допустив раннее инфляционное расширение, можно без особых усилий объяснить многие загадки Вселенной, как, например, то, что она кажется плоской и однородной. Характеризуя инфляционную теорию, физик Джоэл Примак сказал: "Из таких прекрасных теорий еще ни одна не оказывалась ошибочной"».

Это оттого, добавим мы к написанному Каку, что сказочные построения невозможно проверить. Вот почему «существует более 50 теорий [и все, конечно, верные!] о том, что стало причиной начала и окончания расширения Вселенной, в результате чего и возникла наша Вселенная».

«Поскольку никто точно не знает, почему началось расширение, вполне вероятно, что подобное событие может снова иметь место — то есть, что инфляционные взрывы могут повторяться. Эта теория была предложена русским физиком Андреем Линде из Стэнфордского университета».

Слишком самонадеянно называть выдумки Линде «теорией». Получается, если «никто точно не знает», то давайте сочинять кому что взбредет в голову. Тут же включается безудержное поэтическое воображение великого мечтателя Линде:

«И тогда крошечный участок Вселенной может внезапно расшириться и "образовать почку", пустить побег "дочерней" вселенной, от которой, в свою очередь, может отпочковаться новая дочерняя вселенная; при этом процесс "почкования" продолжается беспрерывно.

Представьте, что вы пускаете мыльные пузыри. Если дуть достаточно сильно, то можно увидеть, как некоторые из них делятся, образуя новые, "дочерние" пузыри. Подобным образом одни вселенные могут постоянно давать начало другим вселенным. Согласно этому сценарию, Большие Взрывы происходили все время, происходят и сейчас. … Эта теория также предполагает, что от нашей Вселенной, возможно, когда-нибудь отпочкуется собственная дочерняя вселенная. Возможно, и наша собственная Вселенная обрела свое существование, отпочковавшись от более древней, более ранней вселенной».

Учение Линде можно преподавать ученикам начальной школы или даже детям в детском саду — всем всё будет понятно. Если кто-то думает, что космология предполагает более зрелое мышление, он глубоко заблуждается. Ею может овладеть в совершенстве любая домохозяйка — проблем не возникнет. Почему для постижения премудростям этого учения, не нужно где-либо учиться? Если глубоко покопаться в истоках идеи параллельных миров, нетрудно будет обнаружить, что она усиленно эксплуатировалась мистиками и шарлатанами конца 19-го века, откуда беспрепятственно перекачивала в современную космологию.

Ее внедрение в лоно официальной науки происходило одновременно с продвижением идеи путешествия во времени. История эта хорошо известна. Английский писатель-фантаст Герберт Уэллс во время студенческих дискуссий 1887 года познакомился с дилетантской идеей времени как четвертой координаты пространства. В ту пору были в моде разговоры о многомерных геометриях. И вот в 1895 году вышла его книга Машина времени , успех которой был ошеломляющий.

О природе времени задумывался Пуанкаре и Лоренц. Они предложили и особую процедуру его измерения при помощи луча света, которую перенял Эйнштейн. Любой грамотный физик понимает, что естественный ход времени не может зависеть от процедуры его измерения. Но в рамках теории относительности, появившейся в 1905 году, этот существенный момент был упущен. Дальше начались спекуляции о возрасте наблюдателей, находящихся в различных системах отсчета.

Космический разум Альберта Эйнштейна
заложил основы современной космологии

Космологи исходят из ложных представлениях о пространстве и времени, возникших вместе со специальной и общей теориями относительности (СТО и ОТО). Для этой религиозной секты кумиром был и остается навсегда Альберт Эйнштейн. Всякий критически мыслящие и математически образованный исследователь, обращаясь к истокам релятивизма, легко обнаружит совершенно несостоятельную методологию. Никакой цельной релятивистской концепции не существует. Вывод и обоснование формулы E = mc² есть у Дж. Томсона, Пуанкаре и др.; всё остальное в СТО и ОТО — сплошные спекуляции.

Этому анализу на сайте Sceptic-Ratio отведена львиная доля всей критики современной физики: 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 4a | 5 | 5a | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | . При анализе формально-спекулятивных рассуждений релятивистов прежде всего обнаруживаются две роковых ошибки:

1. За счет введенного Эйнштейном — а еще раньше, Пуанкаре — измерения отрезков длины и периодов времени при помощи светового луча никакого реального сокращения пространственных размеров быстро перемещающихся объектов не происходит; ход часов, находящиеся на объекте, также не замедляется. Отрицательный результат эксперимента Майкельсона – Морли, после которого возникла СТО, был вполне предсказуем и закономерен. Для его истолкования не нужно было привлекать гипотезу Лоренца о сокращении длины.

2. Свет, как форма электромагнитного излучения, не взаимодействует с гравитационным полем. Отклонение лучей света вблизи массивных тел не происходит. Широкий разброс отклонений лучей от звезд вблизи солнечного диска по наблюдениям затмения 1919 г. и 1921 г., не подтвердили ОТО. Отклонение лучей происходит в силу обыкновенной рефракции лучей света в плотных слоях атмосферы Солнца, простирающейся на многие миллионы километров.

Если пренебречь рефракцией — а релятивисты именно так и поступают — то придется признать, что в гравитационном поле Земли лучи от звезд отклоняются намного сильнее, чем от Солнца. Звезда, которую мы видим на линии горизонта Земли, в действительности уже давно зашла за горизонт на угол, равный 35'24". Согласно же ОТО, Эйнштейн предсказал, а Эддингтон якобы подтвердил аналогичную величину отклонения луча всего на 1",74. Можно доверять последнему значению? Ни в коем случае!

Эйнштейн однажды написал «...Самое красивое и глубокое чувство, которое мы можем испытать — это мистицизм...». Тем не менее, его нельзя назвать мистиком, а Эддингтона — можно. Он был ярым поборником эйнштейновского учения и никогда не был добросовестным ученым. После него подобные измерения публично не проводились и мы догадываемся почему.

Скорее всего, данные, полученные незаинтересованными в успехе ОТО астрономами, были далеки от предсказаний Эйнштейна. Можно предположить, что за счет большой неоднородности атмосферы Солнца, что видно по святящийся кроне во время его затмения, отклонения лучей от звезд за счет рефракции колеблются в широком диапазоне величин. Когда сегодняшние релятивисты, говоря о подтверждении ОТО по величине отклонения лучей вблизи Солнца, всякий раз указывают на сомнительные результаты вековой давности, то у всякого добросовестного исследователя возникают вполне обоснованные сомнения.

*
*   *

Насущной задачей сегодняшнего дня является создание пространственно-механической модели мировой среды (эфира), в которой распространяются электромагнитные и гравитационные поля. В «Трактате о свете» Гюйгенс писал: «Причину всех естественных явлений постигают при помощи соображений механического характера, в противном случае приходится отказаться от всякой надежды когда-либо и что-либо понять в физике». В связи с механическим моделированием эфира уместно вспомнить и другого классика конструктивной физики.

В «Трактате об электричестве и магнетизме» Максвелл с позиции обыкновенного здравого смысла, не доступного нынешним релятивистам-космологам, рассуждал просто и ясно: «Как бы не передавалась энергия от одного тела к другому, должна существовать среда или вещество, в которой находится энергия, после того как она покинула одно тело, но еще не достигла другого». Отсюда незамедлительно следует, указывает далее Максвелл, что теория электромагнетизма, теория взаимодействия или любая другая теория прежде всего «упирается в понятие среды, в которой имеет место распространение возбуждения. Если мы примем эту среду как гипотезу, то она, я думаю, должна занять важнейшее место в наших исследованиях. Следует попытаться построить мысленное представление о ее проявлениях во всех деталях. Это и было моей неизменной целью в настоящем трактате».

Опираясь на свои модели эфира — пусть грубые и неточные — Максвеллу всё же удалось создать вполне работающую и законченную теорию электромагнетизма. Теория относительности и квантовая механика тоже считаются как будто бы полноценными теориями, во всяком случае, с их помощью можно кое-что рассчитать. Но создавались они при совершенно иной методологии, которая уже не требовала от физика мыслить наглядными образами. Этот вид творчества прекрасно охарактеризовал Ричард Фейнман (R. Feynman) в своей Нобелевской лекции. Он сказал: «...Наилучший способ создания новой теории — угадывать уравнения, не обращая внимания на физические модели или физическое объяснение». И в самом деле, было «угадано» немало полезных правил, которые, однако, завели современную физику в тупик.

Диаграммы Фейнмана

В 1949 году в рамках квантовой теории поля Фейнман ввел диаграммы, носящие сейчас его имя. Представленная здесь простейшая диаграмма А демонстрирует взаимодействие фотона (волнистая линия), электрона (стрелка, направленная к узлу) и позитрона (стрелка, направленная от узла). Взаимодействие может идти в трех направлениях: электрон + позитрон = фотон, электрон + фотон = позитрон, позитрон + фотон = электрон. Более сложная диаграмма Б имеет уже четыре варианта взаимодействия. Для узла 1 имеем: начальный электрон поглощает начальный фотон, при этом образуется промежуточный электрон, который распространяется от узла 1 к узлу 2. Далее он излучает конечный фотон и превращается в конечный электрон. Результатом процесса является перераспределение энергии и импульса между электроном и фотоном (эффект Комптона). Второй вариант: движение по линиям справа налево, что соответствует рассеянию фотона на позитроне. Третий вариант: движение снизу вверх — аннигиляция электрона и позитрона с превращением их в два фотона. Четвёртый вариант: движение сверху вниз — рождение электронно-позитронной пары при столкновении двух фотонов.

Вопрос: что дают диаграммы Фейнмана в плане понимания физики (т.е. природы, сущности) взаимодействия фотона, электрона и позитрона? Ответ: ничего. В лучшем случае эти графические образы (графы) могут служить компактной подсказкой для студентов, сдающих экзамен по квантовой теории поля. Примерно такую же мнемоническую функцию выполняют принцип неопределенности Гейзенберга и принцип запрета Паули, а также постулаты Бора и, конечно же, постулаты теории относительности Эйнштейна. Эти аксиоматические предложения опираются на эксперимент, однако не дают пищу для любознательного ума. Знания, оформленные таким образом, взрастили особую касту ученых, которых физики-конструктивисты называют формалистами-феноменалистами. В самый цветущий период развития естественных наук, который пришелся на конец 19-го века, они объявили кризис. Благодаря им физика лишились цельной и непротиворечивой картины мира. Прежний естествоиспытатель, являющийся образцом ученого для всех других наук, вымер, как мамонт, на которого повсеместно со стороны ненасытного первобытного человека была объявлена охота до полного уничтожения.

Между тем, если не закрывать глаза на очевидные вещи, то мы должны признать, что без эфира нельзя сделать и шагу, особенно, в «старой и доброй» наблюдательной астрономии. Например, годичная аберрация звездного неба и эффект Доплера относительно движущихся звезд и галактик, непременно, предполагают среду, без которой эти два явления существовать не могут. Так, в результате движения Земли вокруг Солнца все звезды на небе в течение года совершают движение по эллипсу, форма которого зависит от широты точки наблюдения. Звездная аберрация всецело определяется единственной скоростью движения Земли на орбите. СТО требует разности орбитальной скорости Земли и скорости перемещения каждой звезды в отдельности. Этого нет. Глубокое осмысление одного этого факта приведет любого дотошного исследователя к мысли о существовании мировой среды и ошибочности СТО.

О Доплере вспоминают, когда говорят о красном сдвиге спектральных линий, разбегании звезд и галактик. Эффекту Доплера посвящены следующие разделы:

• Введение в акустику. Природа звука и ультразвука
• О формуле, описывающей классический эффект Доплера
• Классический эффект Доплера: 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
• Часто задаваемые вопросы по эффекту Доплера
• Идиотский расчет эффекта Доплера
• Естествознание. Лекция 4. Эффект Доплера
• Эксперимент Майкельсона – Морли
• Ошибочность релятивистской формулы Доплера
• Квантовая теория Доплер-эффекта В.Л. Гинзбурга
• Использование в медицине поперечного эффекта Доплера для ультразвуковой диагностики сердечно-сосудистой системы
• Эффект сдвига воспринимаемой длины волны в красную область
• Моделирование волновых процессов. Эффект Доплера

Главная проблема современной астрономии: отсутствие методики определения расстояния до звезд дальнего космоса (в ближнем космосе по параллаксу). В соответствии с теорией Большего Взрыва, считается: чем больше доплеровское покраснение звезды или галактики, тем дальше от нас они находятся. Создатели этой методики забыли о том, что наблюдающийся эффект Доплера не может свидетельствовать о расширении пространства (здесь многих подводит воображение). Если бы расширялось именно пространство, то эффект Доплера мы бы не наблюдали. Отсюда уже следует, что никакого Взрыва (по крайней мере, Большего, охватывающего всю Вселенную) не было. Преимущественное удаление звезд и галактик носит, скорее всего, локальный характер. Видимое вещество (темной материи нет!) распределено более или менее равномерно по безграничной (пока что границ нигде не видно) Вселенной.

*
*   *

Любое материальное тело существует как некое возбуждение мировой среды, энергетическое состояние которой находится выше некоторой запрещенной зоны. Если энергия возбуждения лежит ниже запрещенной зоны, то среда не воспринимается ни человеческими чувствами, ни приборами и представляется нам как абсолютная пустота, вакуум, математическое пространство. Движение тела из одной точки такого пространства в другую точку пространства происходит без переноса самой мировой среды, которая находится в состоянии покоя. Так как движение физических тел происходит без переноса мировой среды, никакого «ветра», который бы мог «обдувать» и «тормозить» движущееся тело, не существует.

Вот почему результат эксперимента Майкельсона – Морли нужно считать строго нулевым, а результат, полученный Миллером в 1925 году в 8 – 10 м/с на высоте 3 – 4 км над уровнем моря, необходимо признать ошибочным. Считается, что абсолютная скорость Земли относительно покоящегося эфира составляет по разным оценкам 200 – 400 м/с. Эфирный ветер такой силы должен был бы в течение сравнительно короткого времени (например, за миллион лет) существенно затормозить движение Земли, Солнечной системы и в целом нашей галактики. Таким образом, мы просто обязаны найти нулевое решение для эксперимента Майкельсона – Морли и такое решение было найдено (см. здесь).

Тело перемещается в мировой среде подобно точечным дефектам или дислокациям в кристалле. Они переносится путем последовательного исчезновения нарушения регулярности решетки в одном месте и появления его в другом месте. Эта передача происходит за счет локальных напряжений в кристалле при выполнении закона сохранения энергии. Такое движение дефекта, с одной стороны, напоминает волну, с другой — частицу. Однажды начав движение, дефект не останавливается и перемещается по инерции равномерно и прямолинейно.

В кристаллическом германии могут существовать свободные электроны и дырки, образующие одинаковые водородоподобные экситоны, описываемые уравнением Шредингера. Аналогичным образом в кристаллической решетке мировой среды, которая, как и решетка германия, имеет, по-видимому, кубическое строение, из свободных электронов и протонов образуются всюду одинаковые атомы водорода. Если бы Ньютон и все последующие физики имели бы в свое время перед глазами модель экситона, они бы не стали ломать голову над тем, почему скорость движения планет вокруг Солнца не ослабевает со временем. Эфир не может оказывать сопротивления телам, так как сами тела представляют собой сложное вихревое образование.

Масса электрона и дырки в кристалле германия одинаковая, но в свободном пространстве вакуума протон, очевидно, уже не является «дыркой» из-под электрона, здесь мы имеем более сложное образование, связанное с «остовом» вакуума. Масса тела и его внутренняя энергия, измеренная относительно запрещенной зоны, тесно взаимосвязаны и подвержены перераспределению. Поперечный характер распространения электромагнитных волн говорит о том, что мы имеем дело с плотной упаковкой, жесткость которой близка к абсолютной.

В первом приближении мировую среду можно будет моделировать плотной упаковкой шаров. Тогда вещество рассматривалось бы как результат сложных колебаний шаровой упаковки. Если колебательную энергию подвести к мембране, то возникают фигуры Хладни . Возможно, отдельные атомы и бесконечные кристаллические решетки, напоминающие фигуры Хладни, возникают в мировой среде, когда источник колебаний находится внутри самой среды.

Фигуры Хладни, образованные сахарным песком, рассыпанным
на поверхности мембраны, колеблющейся с различной частотой.

В 1981 году Гердом Биннигом (G. Binnig) и Генрихом Рорером (H. Rohrer) в лаборатории IBM, расположенной в Цюрихе, был построен сканирующий туннельный микроскоп (СТМ), позволяющий увидеть атомную структуру поверхностей, проводящих материалов. Здесь приведены СТМ-изображения поверхности кремния Si(111) при трех различных напряжениях смещения: а) Vs = +2,4 В, так называемое изображение заполненных состояний, электроны туннелируют из острия в образец; б) Vs = -2,4 В, изображение незаполненных состояний, электроны туннелируют из образца в острие-зонд; в) Vs = +1,6 В, изображение заполненных состояний, полученное в режиме линейной шкалы; стрелками указаны угловые дырки. Все разъяснения приведены на сайте Сканирующая туннельная микроскопия — новый метод изучения поверхности твердых тел

Самым удивительным является то, что с помощью СТМ удается с высокой точностью наносить отдельные атомы одного металла (в данном случае, меди) на поверхность другого металла (железа). На этих четырех снимках показано расположение атомов меди в виде шестиугольника, треугольника, квадрата и круга. Эти и нижеследующие фотографии, сделанные с помощью СТМ, взяты с сайта Галерея СТМ изображений

На этих фотографиях зафиксированы этапы строительства
окружности из 48 атомов меди на поверхности железа

Этот «забор» из атомов меди включает уже две окружности. Голубые «зубцы» показывают высокие скачки электронной плотности атомов меди на фоне более низкой электронной плотности атомов железа.

Любопытно понаблюдать за возбуждениями, вызванными ультразвуком (см. здесь и здесь ). Когда длина волны сопоставима с расстояниями между атомами, возникают возбуждения, напоминающие квазичастицы, а энергия квантуется. При этом волновой фронт возбуждения далек от идеальной сферической формы. Ультразвуковые возбуждения распространяются по определенным энергетически выгодным направлениям (см. вводный раздел Природа звука и ультразвука ).

*
*   *

Дж. Томсон, Лоренц и многие другие физики конца 19-го и начала 20-го века придерживались мнения, что инерционная масса имеет исключительно электромагнитное происхождение. Ее рост вместе с ростом скорости (опыт Кауфмана) объясняется сопротивлением эфира, когда у электрона появляется так называемая эффективная масса ( см.: Томсон: Материя и эфир ).

В то время были в моде вихревые представления, согласно которым закрученная среда имеет собственную массу вращения. Это обнаруживается следующим образом. Чтобы вихрь заставить перемещаться в неподвижной среде с некоторой определенной скоростью, требуется приложить определенную силу, пропорциональную вращательному моменту. А это как раз и означает, что масса раскрученного волчка будет немного больше, чем нераскурченного.

Поскольку инерционная масса в экспериментах по величине совпадала с гравитационной, стали считать, что нет другой массы, кроме электромагнитной. Но почему тогда электромагнитное поле не влияет на массу и не взаимодействует с гравитационными полями? Понять это можно из следующего количественного расчета.

Сила отталкивания двух электронов по закону Кулона в 10 ⁴² раз больше силы притяжения, которая определяется согласно всемирному закону тяготения. Эта колоссальная разница объясняет тот факт, почему электрон свободно реагирует на действие электрических и магнитных полей — спектральные линии электронных уровней в атоме смещаются и расщепляются — но никак не действуют на гравитационные поля. Спектры химических элементов, находящихся на поверхности Солнца, т.е. в мощном гравитационном поле, ничем не отличаются от спектров элементов, находящихся в межзвездном пространстве, где гравитация отсутствует. Линии солнечных спектров только уширяются за счет высокой температуры.

Таким образом, в атомном микромире нет места для гравитационных взаимодействий; в нём господствуют одни электромагнитные силы. Масса тела из макромира складывается из огромного числа микроскопических вихрей электромагнитной природы разной направленности — ведь электроны имеют орбитальный и спиновый моменты, следовательно, они обладают крохотной массой вращения. Правда, мы не представляем себе, как эти вращения соотносятся пространственно. Масса создает центрально-симметричное гравитационное поле совершенно иной природы, чем поле электромагнитное. Если в этой массе нет электрических зарядов, то тело не будет реагировать на электромагнитное поле.

После создания теории относительности об электромагнитной природе элементарной массы, какую имеет электрон, пришлось забыть. Зато в рамках единой теории поля Эйнштейн в течение 40 лет и его последователи вплоть до наших дней стали искать пути искусственного соединения двух качественно различных полей на чисто геометрической основе пространства-времени без материи.

Если до Эйнштейна считали электромагнитное поле первичным (фундаментальным), а гравитационное вторичным (производным), то сегодняшние релятивисты стали считать гравитационное поле более фундаментальным, чем электромагнитное, так как все элементарные частицы, говорят они, имеют массу, но не все из них имеют заряд. При этом количественную сторону дела, о которой говорилось выше, они не принимают во внимание. Из нее, однако, следует, что гравитационное поле элементарных частиц никогда не породит электромагнитное, а вот обратное — возможно.

На основе сравнения закона Кулона и закона всемирного тяготения полезно ввести понятие гравитационного заряда ( e_g ), который имеет ту же самую размерность, что и электрический заряд электрона ( e ):

e_g = m_eG ^½ ,

где m_e — масса электрона, G — гравитационная постоянная.
Отношение этих двух зарядов равно:

e / e_g ≈ 2 · 10 ²¹ ,

что также свидетельствует о пренебрежительно малом влиянии гравитационного взаимодействия по сравнению с электромагнитным.

Утверждение Эйнштейна, будто скорость света и скорость распространения гравитации одна и та же, сомнительно. В СТО такой вывод делается даже не на основании анализа подкоренного выражения преобразований Лоренца (он должен быть положительным), а на основании второго постулата: ничто в природе не может перемещаться быстрее света. В ОТО скорость гравитации или скорость изменения геометрической метрики пространства-времени приравнивается скорости света чисто декларативно.

Изначально это равенство проистекало из эмпирической формулы Пауля Гербера, полученной им в 1898 году для аномального движения перигелия Меркурия (данный вопрос рассматривается в разделе Отклонение лучей света вблизи массивных тел). Эйнштейн взял её за основу, когда в 1907 году приступил к созданию ОТО. В обеих теориях относительности какие-либо опытные данные на этот счет отсутствуют, если не брать во внимание Эксперимент Фомалонта – Копейкина, доверие к которому у специалистов не высокое.

Впервые о так называемом запаздывающем потенциале задумался Гаусс в 1835 году, когда рассматривал электрическое взаимодействие двух зарядов, согласно закону Кулону. Затем это понятие было заимствовано у него Вебером, который опирался уже на опыт Ампера по взаимодействию двух проводников с током. Гельмгольц взялся критиковать формулы Вебера, в которых, как он считал, нарушался закон сохранения энергии. Далее этой же проблемой занимались Максвелл, Герц, Клаузиус, Лоренц и другие физики. Многие из них — Риман, Ритц, Пуанкаре, Лармор и т.д. — пытались распространить понятие запаздывающего потенциала на теорию тяготения. Однако, в отличие от электромагнитного поля, гравитационное поле так и не было согласовано с идеей конечного распространения взаимодействия двух или нескольких масс.

Сегодня в самом популярном в нашей стране «Справочнике по физике для инженеров и студентов вузов» Б.М. Яворского и А.А. Детлафа можно прочесть: «В классической механике Ньютона описание взаимодействия тел с помощью потенциальной энергии предполагает мгновенное распространение взаимодействий». В замечательной книге Н.Т. Роузвера «Перигелий Меркурия. От Леверье до Эйнштейна (М, 1985) на 181-й странице сообщается, что теория Ньютона не совместима с СТО, так как предполагает мгновенное распространение гравитационного действия. Ну, а что же релятивисты?

Сначала Эйнштейн принял зависимость скорости света от гравитационного потенциала:

c = c_o ( 1 + Ф/c_o² )

Свою ОТО Эйнштейн выковывал в борьбе с теорией Абрагама, согласно которой имело место несколько иное выражение:

c = c_o ( 1 + 2Ф/c_o² ) ^½ .

Однако Ми и Нордстрем считали, что скорость света должна быть неизменной, как того требует СТО. Позднее Эйнштейн согласился с ними и изменил свою позицию (см. здесь). Абрагам же не принял СТО, хотя продолжал считать, что гравитационное взаимодействие распространяется с конечной скоростью, зависящей от константы c_o .

Таким образом, релятивисты приняли скорость света за скорость распространения сил тяготения; классический же закон всемирного тяготения предполагает мгновенное их распространение. Если бы скорость тяготения была бы какой-то конечной, например, равнялась бы скорости света, то на планеты Солнечной системы действовала бы сила со стороны светила с некоторым временным запаздыванием. Приборы смогли бы зафиксировать это действие Солнца на далекие кометы, особенно движущиеся по сильно вытянутым траекториям. Так, запаздывание, связанное с конечностью распространения света, легко регистрируются через эффект аберрации. В результате расчеты дают одну точку, в которой находится в данный момент небесное тело, а телескоп мы направляем совсем в другую точку, учитывая при этом скорость распространения светового сигнала.

Однако никто еще не наблюдал эффект гравитационной аберрации, поэтому в астрономических расчетах никогда не учитывается скорость распространения гравитации. Она просто никому не известна, считать же ее бесконечно большой оказалось очень удобно, так как при этом на практике никаких ошибок не возникает. Астрономы и физики часто задумывались над этим необычным фактом. Так, исходя из точности нахождения эмпирических данных, Лаплас дал свою оценку скорости распространения сил тяготения. Она оказалась на семь порядков выше скорости света.

Он писал: «…Я установил, что всемирное тяготение передается между небесными телами со скоростью, которая если и не бесконечная, то превосходит в несколько миллионов раз скорость света, а известно, что свет от Луны достигает Земли меньше, чем за две секунды» [Пьер Симон Лаплас. «Изложение системы мира», 1796]. Это — нижняя граница для скорости гравитации, т.е. реально она может быть и бесконечно большой. В наши дни из-за повышения точности астрономических наблюдений этот нижний предел отодвинулся еще дальше от скорости света.

Американский астроном, Том Ван Фландерн, в 1998 году опубликовал статью под красноречивым заголовком: «Скорость гравитации — что говорят эксперименты» [Flandern, T. Van. The speed of gravity – what the experiments say. Phys.Lett A 250 1998]. Изучая действие гравитации на основании данных двойного пульсара PSR 1913 + 16 и пары пульсаров PSR 1534 + 12, автор называет в качестве нижней границы величину скорости, которая на 11 – 14 порядков выше скорости света. Можно ожидать, что с повышением точности астрономических измерений нижняя граница будет всё дальше и дальше отодвигаться от скорости света в сторону увеличения.

Законы Кеплера, всемирный закон тяготения, последующие уточнения методик расчета планетных орбит, предложенные Лапласом, Пуанкаре и другими механиками, не были связаны с уточнением световой константы. Почему? Да потому что она не входит в формулы классической небесной механики. А это как раз и означает, что планетное взаимодействие происходит как бы мгновенно. В уравнения Максвелла и связанное с ними волновое уравнение скорость света входит, а в уравнениях небесной механике ее нет. Если в законы механики ввести световую константу, то эта механика будет сильно отличается от традиционной. С ее помощью уже невозможно будет рассчитывать движение планет солнечной системы. Говорится «как бы мгновенно», поскольку в природе ничего мгновенно не происходит. Именно поэтому необходимо найти выход из этой парадоксальной ситуации.

В связи с этой проблемой вспоминается принцип дальнодействия. Как известно, это — физическая идеализация, при которой, тем не менее, всемирный закон тяготения работает безупречно. В реальном мире господствует, конечно, принцип близкодействия, т.е. для распространения любого вида взаимодействия, в том числе и гравитационного, нужна среда, которая, естественно, требует временных затрат на передачу возбуждения. Налицо противоречие, которое можно обойти в случае совершенно иного представления о механизме так называемого «притяжения» массивных тел.

Посмотрите на движение рукавов спиральных галактик, которые изучала группа исследователей во главе А.М. Фридманом (см. его статью Предсказание и открытие новых структур в спиральных галактиках). Их скорость вокруг центра галактики не подчиняется известным нам законам Кеплера. В связи с этим релятивисты (у нас в стране это Гинзбург, Рубаков и пр.) стали говорить о тёмной материи. Этот ход мысли, разумеется, ложный: введение скрытых параметров для всякой теории — шаг спекулятивный, прямо скажем, тёмный. Здесь можно прибегнуть к механизму циклонного или вихревого типа, о котором, в частности, рассказывается в статье С.Н. Артехи и др. О роли электромагнитных взаимодействий в динамике мощных атмосферных вихрей.

Что происходит в циклоне, зародившемся, например, в земной атмосфере? В нем возникает вращение водяных паров (облаков и грозовых туч) не за счет какого-то массивного центрального тела, а за счет вращательного момента, рассредоточенного по всему объему, захваченного циклоном. Тот же самый механизм действует в спиральных галактиках. Отдельные звезды и межзвездное вещество — аналогичны водному конденсату в атмосферных циклонах и антициклонах. Рукава галактик раскручиваются не за счет действия центрально-радиальных сил, а за счет исключительно тангенциальных сил, действующих по касательной к траектории движения материальных тел. Другими словами, в спиральных галактиках вращение массивных тел существует, но силы тяготения в ньютоновско-кеплеровском смысле отсутствуют.

Механизм раскрутки атмосферных циклонов
и спиральных галактик примерно один и тот же.

Солнечная система — это тот же самый циклон, только сильно эволюционированный, так что он утратил привычный для нас вид, но сохранил вращательный момент. Получается так, что Солнце есть, но оно не «притягивает» планеты в том понимании, как это сейчас принято считать. (Подсчитано, что Солнце «притягивает» Землю с силой 3,6 · 10 ²¹ кГ). Согласно вихревой модели, планеты движутся по своим орбитам по инерции, сохраняя крутящийся момент, сообщенный им первоначально, еще при формировании Солнечной системы как единого целого.

Чисто внешне — феноменологически — планетные траектории описываются законами Кеплера, которые однозначно связаны с всемирным законом тяготения. Однако не он является причиной, по которой планеты удерживаются на орбитах. Главным здесь является совокупный вращательный момент, распределенный по всем телам Солнечной системы. В соответствии с отдельными вращательными моментами «конденсировалась» и масса планет и спутников, так что в итоге эти массы отвечают закону тяготения.

Согласно новейшим представлениям, гравитационное взаимодействие осуществляется благодаря гравитонам — виртуальным частицам, которыми обмениваются Солнце и Земля, Земля и Луна, и т.д. Причем гравитоны должны обладать отрицательной массой, иначе небесные тела будут испытывать силы отталкивания, а не притяжения. Под скоростью сил притяжение здесь понимается скорость движения гравитонов в пустом пространстве. Этот квантовый механизм обмена, слепо позаимствованный из теоретических наработок физиков, работавших на ниве атомного микромира, во многом остается искусственным (гравитоны — полный аналог обменных частиц мезонов).

Куда более прозрачен для понимания механизм воздушных циклонов и водных вихрей, который, однако, современные физики не жалуют. Поэтому со времени Гельмгольца и лорда Кельвина мы не далеко продвинулись в этой области. Так, нам совершенно не понятно, что происходит с циклоном, когда вместо воздуха и воды выступают мириады твердых частиц. Посмотрите, что делается с кольцами Сатурна, как запутана их динамика (см.: раздел Дискретная гравитация и аттракторы , рис. 82 – 88 ); очень сложные резонансы существуют в поясе астероидов. Эти примеры демонстрируют нам нечто промежуточное между спиральной галактикой и Солнечной системой. Искусственные космические аппараты ведут себя тоже очень странно, когда предоставлены самим себе. Их колебания и вращения совершенно невозможно предсказать. И, тем не менее, они подчиняются классической механике, которую мы, как это ни странно сейчас звучит, еще плохо знаем.

Прежде чем измерять «в лоб» скорость гравитационных сил, не мешало бы выяснить скрытый от нас механизм их действия. По-видимому, закон всемирного тяготения — это простое формально-феноменологическое выражение, удовлетворяющее лишь некоторым явлениям наблюдательной астрономии. Сейчас более или менее ясно, что силы «притяжения» являются вторичными или, лучше сказать, индуцированными. Они не действуют по прямым линиям, соединяющим, например, Солнце и Землю, Землю и Луну. Солнце-Земля-Луна образуют связанную резонансную систему, для которой важна история ее формирования. Резонансные явления или синхронизмы — это особая и очень любопытная область классической механики (см. раздел Дискретная гравитация и аттракторы ). Таким образом, измерять скорость гравитационного воздействия по прямой линии, соединяющей какое-нибудь пробное тело на периферии циклона с центром его вращения, было бы ошибкой. Поэтому она, как математическая фикция, всегда будет давать бесконечно большую величину.

*
*   *

Несколько слов о строении вещества. В начале 20-го столетия различали стационарную ( модель атома Томсона ) и динамическую ( модель атома Бора ) конструкции элементарного кирпичика Вселенной. Обе модели долгое время существовали на квази-количественном уровне. После появления уравнения Шредингера стали рассчитывать атомные модели намного точнее. При этом числовая ориентация шла на спектры поглощения и отражения следующим образом.

Составлялся модельный гамильтониан, который представляет собой энергию взаимодействия внутри атомной системы. Его можно представить в виде матрицы. Собственные значения этой матрицы соответствуют энергиям в спектрах отражения и поглощения, а собственные векторы — волновым функциям электронов (т.е. пси-функциям). Если произвести расчет самого простого атома водорода, ориентируясь на его спектр, то будет сразу же понятно, что его пси-функции (т.е. электроны) не возможно представить какими-то простыми моделями. Электронные состояния (s, p, d и т.д.) имеют не одноосную симметрию, как у диполя, а многоосную. В результате электрон превратился в математическую функцию, геометрическая форма которой во многом осталась неопределенной.

С развитием квантовой физики на первое место выдвинулась энергия взаимодействия электрона с ядром атома. Стали различать модели сильной связи и модели слабой связи . Математический вид пси-функция зависит от того, в каком окружении находится электрон, т.е. от структурного фактора . Считать ли электрон локализованным или делокализованным объектом (об этом много споров) в значительной мере зависит от этого структурного фактора. Если в прямом пространстве кристаллической решетки электрон является частицой, то в обратном пространстве он уже волна и наоборот. Вне этого структурного фактора говорить о локализации электрона — он точка или волна — бессмысленно.

Еще в конце 19-го столетия у физиков появилась уверенность, что мы знаем, как рассчитать динамическую систему, вроде Солнечной. Однако синхронизмы, о которых речь шла выше, обнаруживают обширные пробелы наших знаний в области классической механики. Оказалось, что динамика Солнечной системы не менее сложна, чем динамика электронов в атоме. Как и в атомной системе, в ней обнаруживаются дискретные значения, подчиняющиеся гармоническим пропорциям.

В начале 20-го столетия к чисто теоретическим трудностям физики добавились социально-психологические аспекты. Мало того, что математика неустойчивых, эволюционирующих циклонов с многочисленными резонансами очень сложна, а эксперименты дорогостоящие, аэро- и гидродинамика еще и скучна. В итоге это направление физики не пользуется большим вниманием у молодежи и широкой общественности. В нашей стране им успешно занимались Н.П. Кастерин, А.К. Тимирязев и А.С. Предводителев, но их школу прикрыли релятивисты. Сегодня они хозяева жизни; академики и молодые люди предпочитают фантазировать о Большом Взрыве и черных дырах, заниматься серьезной наукой они не хотят. Для них, физиков-спекулянтов, уже близок Конец науки; для нас же, физиков-конструктивистов, астромеханика только начинается.

В сочинении Лапласа «Изложение системы мира» есть пассаж, который релятивисты-космологи связывают с появлением в физике понятия черной дыры. «Светящееся небесное тело, — писал французский ученый, — обладающее плотностью, равной плотности Земли, и диаметром, в двести пятьдесят раз превосходящим диаметр Солнца, из-за силы своего притяжения не дает свету достигнуть нас. Таким образом, возможно, что самые большие светящиеся тела Вселенной именно по причине своей величины остаются невидимыми».

Еще в 1783 году англичанин Джон Митчелл рассчитал скорость частиц света (в то время господствовали корпускулярные представления), при которой частицы не смогут покинуть космическое тело массой M и радиусом R: , здесь G — гравитационная постоянная. Эта формула получается путем приравнивания кинетической и потенциальной энергии световой частицы, находящейся на поверхности тела, поэтому ее масса в формуле не фигурирует. В связи с этим релятивисты стали говорить о гравитационном радиусе космического тела r_g = 2GM / c² . Если сжатие массы космического тела будет таким, что ее радиус окажется меньше гравитационного ( r < r_g ), то кинетическая энергия частиц света, движущихся со скоростью с , не хватит для преодоления сил тяготения и они не покинут космическое тело.

Черную дыру обычно изображают двумерной.
В трехмерном пространстве ее видно не будет.

Немецкий астроном Карл Шварцшильд, исследуя гравитационные уравнения Эйнштейна при условии r = r_g, получил сингулярность.

При уменьшении радиуса Солнца сначала до размеров белого карлика (40 тыс. км), а потом до размеров нейтронной звезды (30 км), в итоге наше светило превратится в черную дыру.

После этого релятивисты стали убеждать коллег в схлопывании пространства-времени вокруг массивных тел и ввели свою специфическую терминологию: «сфера Шварцшильда», «горизонт событий», «черная дыра», которая получается из нейтронной звезды, которая, в свою очередь, когда-то была белым карликом.

Уменьшение радиуса звезды приводит к тому, что лучи света все больше и больше искривляются. Наконец, радиус ее становится равным радиусу Шварцшильда, при котором лучи полностью возвращаются на поверхность звезды. В этом случае сторонний наблюдатель не увидит сколлапсированную таким образом звезду.

Если самих черных дыр увидеть невозможно, то, каким образом можно их обнаружить? Релятивисты нас убеждают, что на их присутствие указывают ряд косвенных признаков. В первую очередь, наблюдая звездное небо, необходимо сосредоточить внимание на тех группах звезд, которые вращаются вокруг некоего центра гравитации, в котором ничего нет. Отсюда, предполагается, что черные дыры находятся в центрах галактик.

В нашей галактике, говорят космологи-релятивисты, непременно имеется черная дыра массой, равной примерно 2,5 млн. масс Солнца. Хотя могут образовываться черные дыры размером с атом. В таком случае их масса должна быть равна 100 млн. тонн. Утверждается, что эти крохотные дыры могут образовываться в ускорителях при столкновении ядерных частиц. Их появление чревато глобальной катастрофой, так как черная дыра размером с атом может засосать внутрь себя Землю и всю солнечную систему.

Черная дыра в воображении художника,
который изобразил ее почему-то двумерной
и забыл нарисовать аккреционный диск.

Вокруг черных дыр вращаются не только звезды, но и все космические объекты, находящиеся поблизости, например, газ, пыль, астероиды и целые планеты, блуждающие в межзвездном пространстве. В результате вокруг черной дыры образуется так называемый аккреционный диск, напоминающий кольцо Сатурна. Приближение частиц вещества к дыре происходит по спирали с нарастающим ускорением. В какой-то момент вращающиеся частицы начинают излучать мощный поток рентгеновских лучей. Его можно обнаружить приборами, установленными в обсерваториях. Кроме того, в поле тяготения одной черной дыры может попасть другая дыра. В момент их столкновения выделится гигантский квант гравитационных волн, который можно будет зарегистрировать с помощью специальных датчиков.

При столкновении двух черных дыр выделится в виде гравитационных волн квант энергии, соответствующий одному проценту от их суммарной массы.

Согласно сообщению журнала Nature, в конце декабря 1998 г., в начале января 1999 г. группа астрономов, возглавляемая профессором Пауло де Бенардис из Римского университета, провела эксперимент по выяснению существования кривизны пространства в космических масштабах. Измерения касались космического микроволнового фона и проводились с помощью чувствительного телескопа, поднятого с помощью аэростата высоко над Антарктикой. Результат получился отрицательным: наша Вселенная имеет строго евклидову геометрию. Это означает, что лучи света распространяются по прямым линиям, а внутренние углы треугольника в сумме составляют 180°. Теоретически могут существовать эллиптическая ( > 180°) и гиперболическая ( < 180°) кривизна пространства. Однако Пуанкаре доказал, что их обнаружить и невозможно. Это связано с кругом проблем, которые детально обсуждаются в разделе Геометрия и опыт .

Уже приводились аргументы против существования кривизны пространства — в масштабах ли Вселенной или в границах массивных тел — но назовем их еще раз:

• свет, как электромагнитное излучение, не взаимодействует с гравитационным полем;
• фотон не имеет массы и, следовательно, реально существовать не может;
• лучи от звезд не отклоняются в близи Солнца, а при наблюдении затмения в 1919 году Эддингтон ошибся.

Таким образом, пространственно-временная метрика реального мира не испытывает каких-либо сжатий, растяжений или искривлений. Следовательно, нет гравитационных линз, черных дыр и червоточин, возникающих по причине существования «кривой» топологии пространства-времени. Однако эти доводы не воспринимаются релятивистами; они продолжают фантазировать, опираясь на базис СТО и ОТО. Размах сегодняшних спекуляций сравним с масштабами разрастания схоластики в эпоху Средневековья. «Причиной столь внезапного поворота, — пишет Митио Каку, — стало появление новой струнной теории и ее последней версии, М-теории, которая не только сулит раскрыть природу Мультивселенной, но также обещает возможность воочию "увидеть Божий замысел", как когда-то красноречиво выразился Эйнштейн. …

Этой теме были посвящены сотни международных конференций. В каждом университете мира либо есть группа, занимающаяся разработкой струнной теории, либо делаются отчаянные попытки ее изучения. Хотя теорию и не проверить при помощи наших несовершенных современных приборов, она вызвала живейший интерес математиков, физиков-теоретиков и даже экспериментаторов, которые надеются протестировать периферию Вселенной (конечно, в будущем) при помощи тонких детекторов гравитационных волн открытого космоса и мощных ускорителей частиц. …

Космический разум Митио Каку

В такой терминологии законы физики, тщательно обоснованные тысячелетними экспериментами, являются не чем иным, как законами гармонии, которые справедливы для струн и мембран. Законы химии — это мелодии, которые можно сыграть на этих струнах. Вся Вселенная представляет из себя божественную симфонию для "струнного оркестра" … Возникает вопрос: если Вселенная — это симфония для струнного оркестра, то кто ее автор?»

В главе 12 Митио Каку отвечает на этот вопрос: «Лично я, с чисто научной точки зрения, полагаю, что, вероятно, самый сильный аргумент в пользу существования Бога Эйнштейна или Спинозы берет начало в теологии. Если в конце концов струнная теория найдет свое подтверждение как теория всего, то тогда нам придется задаться вопросом о том, откуда взялись сами уравнения. Если единая теория поля поистине уникальна, как считал Эйнштейн, то нам придется задаться вопросом о том, откуда взялась эта уникальность. Физики, которые верят в Бога, считают, что вселенная настолько прекрасна и проста, что ее основополагающие законы не могут быть случайными. Иначе вселенная могла бы быть полностью беспорядочной или состоящей из безжизненных электронов и нейтрино, неспособной создать какую-нибудь жизнь, не говоря уже о разумной».

Музыкальная аналогия   — Нотная запись   — Струны   — Ноты   — Законы гармонии   — Мелодии   — Вселенная   — Замысел Бога   — Композитор   —

Струнный эквивалент   Математика   Суперструны   Субатомные частицы   Физика   Химия   Симфонический оркестр   Музыка   ??!

Митио Каку вычерчивает таблицу сответствий, в которой против композитора стыдливо поставил три символа — ??! Как-то неудобно современным физикам апеллировать к Богу, тем не менее их мировозрение включает сверхъестественное существо, умом которого так прекрасно устроена Вселенная.

Однако наших потомков ждет печальная участь и Бог им не поможет. Антигравитационные силы, вызвавшие Большой Взрыв, в дальнейшем приведут к Великому Охлаждению и «Вселення в конце концов погибнет от холода. Вся разумная жизнь на планете, замерзая, будет биться в мучительной агонии, поскольку температура дальнего космоса близка к абсолютному нулю, а при такой температуре даже молекулы еле "шевелятся". В какой-то момент, спустя триллионы триллионов лет, звезды перестанут испускать свет, их ядерный реактор погаснет, израсходовав все топливо, и Вселенная погрузится в вечную ночь.

Космическое расширение приведет к тому, что останется лишь холодная мертвая Вселенная, состоящая из черных звезд-карликов, нейтронных звезд и черных дыр. А в еще более далеком будущем даже черные дыры отдадут всю свою энергию, останется лишь безжизненная холодная туманность парящих элементарных частиц. В такой блеклой холодной Вселенной разумная жизнь физически невозможна в принципе. Железные законы термодинамики пресекут любую передачу информации в этой ледяной среде, и вся жизнь, вне всяких сомнений, прекратится».

Большим специалистом по черным
дырам считается Стивен Хокинг

Этой апокалиптической картины можно избежать, считает Каку, если человечество не будет сидеть сложа руки, дожидаясь своей кончины. «Некоторые физики, привлекая новейшие достижения науки, построили несколько правдоподобных, хотя и в высшей степени гипотетических схем, которые должны подтвердить реальность создания космических порталов или ворот в другую вселенную. Доски физических аудиторий по всему миру испещрены абстрактными уравнениями: физики вычисляют, возможно ли использование "экзотической энергии" и черных дыр для поисков туннеля, ведущего в другую вселенную. Может ли развитая цивилизация, по технологическим разработкам обгоняющая нашу на миллионы и миллиарды лет, воспользоваться известными законами физики для перехода в другую вселенную?»

Наиболее опасной тенденцией для современной физики является соединение ее с той или иной формой религиозности. На сайте Sceptic-Ratio есть страницы, где представлены физические системы с Богом во главе, например, Физика Бога Божидара Палюшева и Новая физика Андрея Гришаева. Однако большинство теорий обходится без Всевышнего, отчего они не становятся менее сказочными. Совет молодым искателям истины: не стремитесь и к фундаментальности; пытайтесь создавать модели конкретных физических процессов и тогда, быть может, если решения частных задач будут более или менее правильными, у вас в голове сложится масштабная и цельная картина окружающей нас действительности.

Никакой всеобщей и универсальной системы мира, так называемой Теории Всего, не существует. Мир настолько многообразен и неисчерпаем, что всякая попытка описать его целиком с единых позиций, исходя из некоего набора базовых принципов, неминуемо потерпит крах. Все новомодные разговоры о конце науки проистекают от ограниченности знаний тех, кто об этом рассуждает. В сборнике статей Конец науки вы найдете несколько примеров ложных теорий, созданных такими видными мыслителями, как Роджер Пенроуз , Стивен Хокинг , Стивен Вайнберг , Дэвид Дойч , Фритьоф Капра и др.

На первый взгляд недостатки их концепций выглядят по-разному, однако есть и нечто, что их в пороке объединяет. Чтобы понять обреченность всякого тотального подхода к описанию реальности, достаточно упомянуть о двух наиболее известных всеохватывающих системах, сложившихся благодаря учениям Эйнштейна и Аристотеля (о нём и его системе см. разделы: 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 ). Их длительное и повсеместное господство обусловлены вышеназванным качествам — всеобщности и универсальности, за которыми, однако, маячили еще два «замечательных» свойства — простота и оригинальность (в смысле остроумия). На самом же деле, все четыре перечисленных здесь «достоинства» являются иллюзорными. Несведущий в науках обыватель вопиющую противоречивость и несуразность принимал за оригинальность; за простотой, как правило, скрывается примитивность и схематичность объяснений; а всеобщность и универсальность достигалась за счет абстрактного и бессодержательного философствования обо всём на свете.

*
*   *

Существует мнение, будто НАСА целенаправленно финансирует выпуск сотен книг и фильмов, рассказывающих о темной материи, черных дырах и Большом Взрыве, чтобы сбить с толку конкурирующие научные центры, а заодно немного подзаработать на тех наивных мечтателях, которые с упоением читают и смотрят феерическую глупость об устройстве мирозданья. Так ли это на самом деле, не известно, но учитывая историю возникновения военно-пропагандистской машины НАСА, данную точку зрения нельзя исключать.

На рубеже двух столетий по миру стала распространяться информация о чрезвычайно быстром исчезновении ледников. Гора Килиманджаро в этой дезинформационной кампании заняла ведущее место. 20 декабря 2002 года Земная Обсерватория NASA под заголовком «Тающие снега Килиманджаро» опубликовала две фотографии 1993 и 2000 гг., которые обошли весь мир. Но 25 марта 2005 года под воздействием жесточайшей критики противников теории глобального потепления заголовок, под которым публиковались эти два снимка, был изменен на «Снег и лед Килиманджаро». Дело в том, что фото 1993 года сделано после выпадения снега на вершине Кибо, а на фото 2000 года видны только ледники. Однако спекуляции на «снегах» Килиманджаро, льдах Арктики и прочих фотографиях, сделанных NASA, не закончились в 2005 году.

Трудно преодолеть чувство недоверия, связанного с обманом мирового сообщества, на который пошла эта организация при обсуждении проблемы глобального потепления климата (см. подраздел Манипуляции с фотографиями Килиманджаро). Если НАСА способна нарушать неписанный кодекс научной этики в сфере экспериментальной климатологии, то она не будет испытывать большого угрызения совести и при поддержании милых наивных вымыслов о кривизне пространства, черных дырах и Большом Взрыве.

Не так давно, 26 декабря 2011 года, спутник НАСА Терра (Terra EOS AM-1) сфотографировал гигантский подводный водоворот у берегов Южной Африки. Заслуживает ли этот снимок доверия? Очевидно, нет. Во всяком случае, очень высока вероятность того, что мы имеем дело с очередной фальшивкой почтенной организации.

Другой пример, тоже связанный с фотографией НАСА. Снимок огромного водоворота, возникшего якобы в южной части Атлантического океана, был снабжен апокалипсическим сообщением следующего содержания: «Перекачка воды из Индийского океана в Атлантический в конце 2011 года, из-за которой и возник этот водоворот возле берегов Африки уже привела к изменению климата в странах Южной Атлантики и к возникновению сильной засухи в Африке и на юге Южной Америки в феврале 2012 года… Несколько дней назад ООН предупредила о продовольственном кризисе в Африке. Данная засуха может вызвать дефицит продовольствия и рост цен на продовольствие во всем мире в 2012 году».

Космическая фотография гигантского вихря и его увеличенная версия обошли все мировые СМИ. Однако международное научное сообщество на эту сенсационную информацию почему-то никак не отреагировало. Странным является и то, что зарождение вихря, его поступательное движение в акватории Атлантического океана и, наконец, его окончательный распад не зафиксировал ни один другой космический аппарат, а их ведь сейчас насчитывается десятки тысяч. Таким образом, нас держат в абсолютном неведении относительно физики этого природного феномена. В сообщениях прессы приводится совершенно неудовлетворительное объяснение: «перекачка воды из Индийского океана в Атлантический». А раньше этой «перекачки» не было? Фотография водоворота датируется концом декабря 2011 года, а появилась она в СМИ в конце февраля 2012 года, когда ничего нельзя было проверить. Спрашивается, зачем выжидали два месяца?

Похоже, как и в случае с «Киотским протоколом» — его разоблачением у нас в стране энергично занимался советник президента РФ Андрей Илларионов — здесь мы столкнулись с научной фальсификацией, вброшенной в массовое сознание с целью получения незаконной экономической выгоды. Научную несостоятельность глобального потепления по вине якобы человека и, тем более, существование в океане гигантского водоворота, предвещающего якобы засуху на обширных территориях, специалисту обнаружить просто. Много сложнее доказать факт жульничества миллионам обывателей, которые беззаветно верят официальным, особенно, американским источникам информации. В этой связи вполне вероятно ожидать, что такая влиятельная научно-экономическая организация, как НАСА, тоже использует космолога-романтика Митио Каку для извлечения финансовой прибыли. Во всяком случае, со стороны нашего читателя будет не лишним проявлять хотя бы малую долю скепсиса, когда он видит удивительные картинки, кино- и видеофильмы необычного содержания.