CC BY
68
Л. Г. Джахая
(г. Тбилиси, Грузия)
Возможные эффекты вращающегося диска
Главным свойством метагалактического вакуума является его безвещественная (или, что то же самое, - невещественная) оптическая плотность, определяющая величину и постоянство скорости света, показатель преломления света по отношению к другим оптическим средам и т. д. В этом смысле вакуум - такая же оптическая среда, как и другие оптические среды, но с показателем преломления, равным единице (п=1). Для этого надо вообразить метагалактический вакуум, в котором нет ни одной вещественной элементарной частицы. Именно тогда получается известный набор свойств физического (равно как и космического) вакуума: масса т=о, показатель преломления света п=1, температура Т=оК (реально - 2,7К), скорость света в вакууме с=з-108м/с (константы). Это будет собственная невещественная оптическая плотность метагалактического вакуума.
Безвещественная оптическая плотность метагалактического вакуума (р) никаким другим способом не может быть обнаружена и зарегистрирована макроприборами иначе, как через показатель преломления света (п), поэтому показатель (п) должен фигурировать во всех формулах теории вакуума. Даже температура абсолютного нуля Т=оК (-273,150С) недостаточна для характеристики вакуума, поскольку вещество тоже можно довести очень близко к абсолютному нулю температуры, так что в принципе вакуум и вещество окажутся неразличимыми, следовательно, цель - обнаружение вакуума или его эффектов - становится недостижимой. И тогда приходится обращаться к оптической плотности вакуума и показателю преломления света (п), как единственному средству обнаружения вариаций оптической плотности метагалактического вакуума.
Выяснив безвещественную оптическую плотность метагалактического вакуума в его отношении к обычной оптической плотности вещества, можно, далее, постулировать неодинаковую
© Джахая Л. Г., 2010
оптическую плотность (неоднородность) метагалактического вакуума. Это значит, что безвещественная оптическая плотность вакуума свободно варьирует в довольно широком диапазоне в зависимости от его собственной внутренней структуры или в зависимости от распределения вещества в разное время и в разных точках Метагалактики: в космологических и локальных «черных дырах», вокруг атомных ядер и вещественных элементарных частиц, в окрестностях массивных звезд и галактик, - во всех этих случаях оптическая плотность вакуума больше единицы (n >1). Можно предположить также существование оптической плотности вакуума меньше единицы (n<i). Другими словами, реальный метагалактический вакуум (одновременно физический и космический) вовсе не является оптической средой без дисперсии, как это принято считать, а он, как и всякая другая оптическая среда, подвержен дисперсии всюду, где он есть. При этом вакуум остаётся вакуумом при любом значении показателя преломления света: (n>i), (n=i) или (n<i), ибо отличительным признаком вакуума следует считать лишь отсутствие вещественных частиц.
Оптическая неоднородность вакуума - явление отнюдь не случайное и не эпизодическое, а вполне закономерное и типичное. Чтобы уяснить это, перечислим известные случаи, когда имеет место оптическая неоднородность вакуума с показателем преломления света больше единицы. (Что касается показателя преломления света меньше единицы, то он фигурирует пока только в теории, но нигде еще не дан в наблюдениях или эксперименте, а принятая на Земле оптическая плотность вакуума n=1 условна, относительна, конвенциональна, а фактически n=1 лишь в окрестностях нашей Галактики, вдали от массивных источников гравитации.)
Показатель преломления света больше единицы (n>i) может
быть:
1) в гравитационных волнах («волнах сжатия»), равно как и в электромагнитных колебаниях («волнах сдвига»), когда неоднородности возникают в каждой дискретной точке распространения гравитационных и электромагнитных волн, их дифракции и интерференции;
2) вокруг любой вещественной массы, начиная с нейтрино (если оно обладает массой) и кончая нейтронными звёздами и галактиками («гравитационные линзы»), а следовательно, и в межъядерном пространстве в недрах атомно-молекулярного вещества (вещественные оптические линзы);
3) на периферии вращающихся вещественных масс (так называемая «искусственная гравитация»);
4) в «релятивистских эффектах» при движении вещественных частиц с околосветовыми скоростями, когда встречный «фронт вакуума» образует плотный «вакуумный барьер» - по аналогии со «звуковым барьером»;
5) в явлении гало, представляющем собой так называемую сферическую «тёмную материю» вокруг спиральных галактик, скоплений галактик.
6) в явлении ««чёрных дыр», которые представляют собой в чистом виде оптическую неоднородность, безвещественное уплотнение вакуума («гравитационная воронка», «геон»).
Остановимся подробнее на «искусственной гравитации», которая, на наш взгляд, является убедительным доводом в пользу оптической неоднородности метагалактического вакуума.
К известным классическим следствиям вращательного движения, эффектам вращающегося диска и образованием так называемой «искусственной гравитации» возникающими при этом центробежными силами в последние годы добавились новые. В 1961 г. Д. К. Чемпни и П. Б. Мун, поместив источник и приёмник излучения на противоположных концах вращающегося ротора в условиях максимально возможного вакуума, обнаружили, что частота излучения остается неизменной [1, с. 319-322]. В 1963 г. Д. К. Чемпни, Г. Р. Айзек и А. М. Кан видоизменили опыт, попеременно помещая источник излучения в центре ротора, а приёмник - на его окружности, и наоборот, в центре - приёмник, на окружности - источник излучения. В первом случае получается фиолетовое смещение в спектре излучения, а во втором - красное смещение [2, с. 350]. Тем самым находит объяснение первый эксперимент: сложение
фиолетового и красного смещения даёт вместе нормальный первоначальный спектр. В отличие от этого поперечного эффекта, в эксперименте Г. Р. Билгера и А. Т. Завадны (1972 г.) во вращающемся цилиндре фиксируется продольный эффект отклонения луча света от прямой. Упомянутые эффекты предвидел А. Эйнштейн в своих «мысленных экспериментах» с вращающимся диском. Так, было правильно предсказано замедление хода часов на периферии вращающегося диска по сравнению с часами в центре (подтверждено в эксперименте К. К. Тернера и Х. А. Хила в 1964 г. с центрифугами [3, с. 307-308]). Равенство центробежной силы и гравитации приводит к тому, что ход часов на краю вращающегося диска полностью уподобляется их ходу в некоторой точке гравитационного поля.
Эти результаты поддаются объяснению как с волновой, так и с корпускулярной точек зрения - с привлечением поперечного светового эффекта Доплера, релятивистских уточнений А. Эйнштейна, вплоть до формул, учитывающих кариолисовы силы и угол аберрации. Однако все эти тонкости и ухищрения, хотя формально и «работают», но уводят в сторону от естественного объяснения упомянутых эффектов.
Д. К. Чемпни и П. Б. Мун признают, что в эксперименте Хея и др. [4, с. 165], а также в их собственном эксперименте с вращающимся диском образуется «эффективное гравитационное поле», однако такую точку зрения они считают «наивной» и потому называют данный эффект «псевдогравитационным потенциалом» [1, с. 319]. Между тем, это вовсе не «псевдогравитация», а самая настоящая гравитация. Это подтверждается тем, что тот же эффект получится, по нашему мнению, и во вращающемся диске с неподвижными источниками и детекторами гамма-излучения, так как эффект вызывается не вращением этих последних, а вращением диска [5, с. 275-276]. Подобная «искусственная гравитация», не отличимая от гравитационного поля, есть следствие уплотнения вакуума в направлении к внутреннему краю ротора, поэтому луч света ведёт себя как в условиях обычной гравитации, то есть отклоняется в сторону большей плотности вакуума, в том же направлении будет фиксироваться фиолетовое смещение, в обратном - красное смещение.
Поэтому мы предлагаем эксперимент, чтобы установить, является ли «красное смещение» и «фиолетовое смещение» результатом доплеровского сдвига, или это реальное гравитационное «красное смещение» и «фиолетовое смещение» [6].
Во вращающемся диске заключена круглая камера, из которой для чистоты эксперимента выкачан весь воздух (максимальный вакуум). В центре на неподвижной оси закреплены под углом 90° четыре взаимно перпендикулярных стержня с пластинами на конце. На расстоянии 2 см от пластин со скотчем свободно подвешены на обыкновенной нити 4 кубика из дерева, стекла, алюминия и свинца (см. рис. 1).
Рис. 1. Поперечный разрез диска: 1. Корпус диска; 2. Вращающийся ротор; 3. Неподвижная ось; 4. Неподвижные стержни; 5. Припаянные к стержням пластины со скотчем; 6. (a, b, c, d) Подвешенные кубики (из дерева, стекла, алюминия, свинца); 7. Съёмное, герметически закрывающееся дно; 8. Клапан для откачивания воздуха из камеры.
Теоретически следует, что кубики не испытывают центробежного эффекта и не должны приклеиться к пластинам. Однако, учитывая, что при вращении диска в 1000 или 1200 оборотов в секунду возникает «эффективное гравитационное поле», можно предположить, что кубики притянутся к пластинам и приклеятся к ним. Это будет наглядно продемонстрировано при вскрытии диска посредством герметично запечатанного дна.
Это будет означать, что имеет место не «псевдогравитация» (поперечный эффект Доплера), а самая настоящая реальная гравитация. При положительном результате эксперимент можно усложнить для измерения величины гравитационного потенциала в зависимости от массы вещества, угловой скорости вращения и пр. Однако и отрицательный результат также имеет определённое научное значение для современной физики.
Литература
1. Чемпни Д. К., Мун Л. Б. Отсутствие доплеровского сдвига при
движении источника и детектора гамма-излучения по одной круговой орбите / / Эйнштейновский сборник 1978-1979, 1983.
2. Champeney D. C., Ysaak G. R., Khan A. M. // Nature, 77, 1963.
3. Мизнер Ч., Торн К., Уилер Дж. // Гравитация, 1, 1977.
4. Hay H. J., Schiffer J. P., Crashaw T. K., Egestaff P. A. // Phys. Rev. Lett., 4,
1960.
5. Djakhaia L. The Probable Effects of Rotary Disk // Bulletin of the Georgian Academy of Sciences, 2001, 164, № 2.
6. Джахая Л. Вакуум (Вакуумная теория вещества и поля) / Изд. 2-е, перераб. и доп. - Тбилиси: Универсал, 2008.
