Сергей Семиков - Баллистическая теория Ритца и картина мироздания

• Название: Баллистическая теория Ритца и картина мироздания
• Автор: Сергей Семиков
• Издательство: ООО "Стимул-СТ"
• Жанр: Техническая литература
• Год: 2010
• ISBN: 5-88022-175-X

Век назад, 7 июля 1909 г., оборвалась нить жизни талантливого молодого учёного Вальтера Ритца, успевшего за 31 год своей жизни сделать очень многое в науке. До сего дня в спектроскопии пользуются комбинационным принципом Ритца, а в физике, математике и технике — вариационным методом Ритца. Однако его другие ещё более важные научные разработки преданы забвению ввиду их расхождения с догматами теории относительности и квантовой физики. Это — разработанные Вальтером Ритцем в 1908 г, за год до смерти баллистическая теория и магнитная модель атома. Скоропостижная трагическая гибель учёного помешала ему довести до конца и доказать эти фундаментальные концепции света и атомов, электромагнетизма и гравитации. В результате имя и теории Ритца вскоре были забыты хотя именно баллистическая теория легко красиво и наглядно объясняет многие загадки природы. Дабы восстановить историческую справедливость и напомнить о незаслуженно забытом научном и жизненном подвиге Вальтера Ритца была написана эта книга, где автор популярно изложил и развил с учётом уровня современной науки Баллистическую Теорию Ритца.

---

Рис. 58. Красное смещение в спектрах ядер далёких галактик как следствие вызванного их вращательным ускорением эффекта Ритца.

Если нет "разбегания", то закон Хаббла будет верен лишь в отношении галактик, да и то не всех. К другим объектам Вселенной он не применим, или, по крайней мере, для разных их типов должны приниматься свои значения H=v2/rc: ведь размеры и вращение у разных групп объектов существенно разнятся. Хотя, в среднем ускорения в разных галактиках близки, они, всё же, не совпадают, отчего величина H=a/c для них различна, и астрономы пользуются среднестатистическим значением H. Видимо, именно в этом причина колебаний учёных в выборе постоянной Хаббла: разные оценки дают сильно несхожие её значения. И до сих пор можно считать, что H заключено где-то между 50 и 100 км/с/Мпк. А принятое ныне в астрономии значение H=75 км/с/Мпк — это, по большей части, результат договорённости, а не точного измерения. Если учесть всё это, эффект Ритца позволит решить многие парадоксы и несоответствия красного смещения, например, — различные красные смещения для одинаково удалённых объектов. Так, Гальтоном Арпом было выявлено множество парных, физически связанных галактик (аналогичных двойным звёздам), компоненты которых должны находиться на одинаковом удалении от нас и иметь по закону Хаббла одинаковые красные смещения, которые на деле сильно разнятся [52, 87, 155]. Современная космология объяснить этого не может, тогда как с позиций эффекта Ритца этого и следовало ожидать: красные смещения зависят не только от удалённости L, но и от типа объекта, от его вращательного ускорения ar.

Столь же просто эффект Ритца объясняет и другие парадоксы красного смещения. Впрочем, были возражения и против трактовки красного смещения с позиций эффекта Ритца. Так, звёзды обращаются не только вокруг центра галактики, но и вокруг своей оси и по орбитам, обладая при этом ускорениями много большими галактических. Соответственно больше вышли бы и красные смещения, и постоянная Хаббла. Но надо учесть, что все галактики погружены в облака очень разреженного межзвёздного газа, крутящиеся вместе с галактиками. Переизлучение света газом и приводит к тому, что существенным (влияющим на скорость идущего к нам света) оказывается только общее движение звёзд вместе с галактикой, тогда как их индивидуальные скорости, переданные свету, гасятся, нивелируются газом и становятся несущественны.

Впрочем, судя по всему, остаются ничтожные следы этих скоростей. Ведь гашение никогда не бывает полным, абсолютным, оно лишь затушёвывает, ослабляет влияние скорости источника на скорость света в очень большое, но всё же конечное число раз b. Возможно, в этом причина эффекта аналогичного покраснению спектров далёких галактик, но обнаруженного уже у звёзд внутри нашей Галактики. Это явление открыто всё тем же А. Белопольским и проассоциировано им с красным смещением галактик [17, с. 268]. Белопольский обнаружил, что звёзды нашей Галактики также имеют тенденцию к сдвигу спектральных линий в красную сторону, тем более сильному, чем дальше от нас эти звёзды расположены. То есть, имеет место тоже своего рода закон красного смещения, но с заметно большей постоянной Хаббла, превышающей известную примерно в 50 раз. Это связано с тем, что ускорения звёзд, как говорилось, заметно больше галактических. Если ускорение ar, вызванное вращением звёзд вокруг центров галактик, составляет порядка 10-9 м/с2, то ускорение, обусловленное собственным вращением звёзд и движением их атомов в поле тяготения звезды, уже порядка 1 м/с2, то есть на 9 порядков больше.

Как говорилось, заметная часть этих движений, переданных свету, гасится атмосферами звёзд и межзвёздной средой, а, потому, отличие коэффициентов в законах красного смещения для звёзд и галактик составляет лишь два порядка. Поэтому, если свет движется в среде, в эффекте Ритца надо учесть коэффициент b гашения средой отклонений от скорости света. Тогда формула Ритца запишется уже в виде f΄/f=1-La/bc2, где коэффициент b порой тоже содержит зависимость от L, как показал Фокс, — экспоненциальную. Поэтому влияние индивидуальных движений и удалённостей звёзд на их красное смещение, по эффекту Ритца, можно обнаружить лишь внутри нашей Галактики, да и то — в сильно ослабленном виде. Это ослабление надо учитывать и в других проявлениях эффекта Ритца для звёзд (скажем, при объяснении переменных звёзд, цефеид, где эффект Ритца часто проявляется в гораздо меньшей степени, чем следовало бы ожидать, § 2.12). Лишь когда свет покинул мало-мальски плотные слои межзвёздного газа и распространяется в почти идеальном вакууме межгалактического пространства, становится справедлива исходная формула Ритца f΄/f=1-La/c2, и красное смещение растёт, в согласии с законом Хаббла.

Таким образом, за счёт переизлучения галактическими облаками газа, в других галактиках мы наблюдаем явления (движения звёзд, вспышки цефеид, сверхновых) в том же виде, как если б они происходили в нашей, с той только разницей, что все спектры смещены в красную сторону, за счёт общего, галактического движения звёзд. Так же, и в звёздных атмосферах беспорядочные движения отдельных атомов оказываются несущественны (§ 2.9). Атмосфера звезды сглаживает различия в скорости света, испущенного разными излучателями. Во всех случаях существенно только общее движение источников света. Связано это с тем, что свет, проходя через газовые среды и атмосферы, постепенно переизлучается, рассеивается их атомами со скоростью равной c уже относительно среды. Скорость света от подвижного источника постепенно приводится средой к скорости c относительно среды (§ 1.13). Как показал Дж. Фокс в 1965 г., происходит это тем эффективней, чем плотней среда и чем толще пройденный светом слой вещества [2]. И, хотя межзвёздный газ в галактиках крайне разрежен, огромная протяжённость галактик и облаков газа всё же приводит скорость света к c. Для электромагнитных волн разного диапазона толщина переизлучающего слоя различна. Вероятно, именно в этом причина различий красных смещений, найденных для одной и той же галактики в оптическом и радиодиапазоне, что невозможно, исходя из трактовки красного смещения по теории разбегания галактик от расширения Вселенной [87].

Рис. 59. Вращение галактики создаёт ускорение звёзд a, направленное вдоль луча зрения r, приводя по эффекту Ритца к покраснению света.

Наличием газовых атмосфер, окружающих галактики, можно объяснить и то, что эффект Ритца не приводит к заметному уширению спектральных линий далёких галактик. А ведь ритц-эффект сдвига частоты пропорционален лучевому ускорению, и, если рассмотреть яркое сферическое ядро галактики, то по центру лучевая составляющая центростремительного ускорения будет максимальной, а на краях — нулевой (Рис. 59). Соответственно, одни звёзды дадут сильный сдвиг в красную сторону, другие — почти нулевой, а третьи — промежуточный. Это вело бы к сильному размыву, уширению спектральных линий, отсутствующему у галактик. Но вспомним, что индивидуальные движения звёзд в галактиках мало влияют на скорость идущего от них света: свет переизлучается облаками газа, кружащими возле галактик, и именно относительно газа имеет скорость c, а, значит, именно его ускорение даёт сдвиг частоты по эффекту Ритца. Если же учесть, что радиус R таких облаков в несколько раз превосходит радиус r ядер галактик, то в той части облака, на которую проецируется изображение галактики и её ядра (на Рис. 60 заштрихована), разница лучевых ускорений окажется ничтожна, а, значит, почти совпадут и красные сдвиги. Если отношение радиусов R/r=n, то относительная разница лучевых ускорений составит 1/2n2. При отношении n=3 разница лучевых ускорений составит лишь 6 % от их величины, а при n=10 — вообще 0,5 %. Соответственно, и уширение линий — ничтожно. Даже для галактик, убегающих от нас, как считают, со скоростью в с/5= 60000 км/с, это уширение линий на 0,5 % будет соответствовать разбросу скоростей звёзд в 300 км/с, что сравнимо с реально наблюдаемым доплеровским уширением линий от обращения звёзд. А для галактик не столь отдалённых это уширение окажется и вовсе незаметным.

Рис. 60. Переизлучение вращающимся облаком газа света ядер даёт сдвиг линий без их уширения.

Присутствием газовых облаков, объемлющих галактики и кружащих вместе с ними, легко объяснить также и то, почему смещение именно красное и не зависит от наклона галактики к лучу зрения. Свет от галактики идёт и переизлучается через центральную, ближнюю к нам часть облака, в которой ускорения направлены строго от нас, что и ведёт к снижению частоты света. Облака газа простираются от галактик довольно далеко, но они всё более разрежаются, и потому реально переизлучать способна лишь ближняя часть облака некого радиуса R. То есть, переизлучение идёт с поверхности сферы, вне которой плотностью облака можно условно пренебречь.