О чем эта статья? О моем личном восприятии той "научной" информации, которой нас пичкают с экрана ТВ
Не знаю, как кого, а меня лично интересует устройство Вселенной
И по этому поводу я имею личное мнение.
Так значит, говорите, «Большой Взрыв»? Который произошел неизвестно, ГДЕ, неизвестно, КОГДА (толи 13, толи 17 миллиардов лет назад), и, главное, неизвестно, ПОЧЕМУ!?
И единственным, по сути, «доказательством» этого события является т.н. «красное смещение», причина которого приписывается эффекту Доплера?
А если все-таки подумать? Стоит ли ради сомнительной… нет-нет! Не теории, конечно, и даже не гипотезы, а, скорее, просто занимательной идеи «расширяющейся вселенной» выбрасывать в мусорную корзину Теорию Относительности заодно с теорией квантовой структуры электромагнитных колебаний? Ведь они-то давно доказали свою действенность!
Причем тут теория относительности? А вот причем:
Основным постулатом теории относительности является постулат о постоянстве скорости света в вакууме. (Кстати, если усомниться в справедливости этого постулата, то бессмысленными становятся такие единицы измерения, как световой год или световая минута). Скорость света принято обозначать литерой «С». Из постоянства скорости света логично вытекает один из известных парадоксов: если вы движетесь со скоростью, сравнимой со скоростью света, (ну, скажем, 9/10 С) и посветите ВПЕРЕД фонариком, то скорость луча составит не 9/10С+С, а просто С. Но фонарик – такая штука! Им ведь можно и НАЗАД тоже посветить. А какова тогда будет скорость светового луча? С-9/10С? Ничего подобного! Она опять окажется равной С!
А теперь давайте разберемся. Что такое эффект Доплера? Почему колебания, от приближающегося источника, распространяющиеся в упругой среде, имеют бОльшую частоту, а от удаляющегося – меньшую? Да потому, что источник (генератор) САМ колеблется. Не важно, каков этот источник: колокол, струна, мембрана или еще что-то. Он толкает ближайшие частицы вещества (атомы или молекулы), а те – толкают соседние, и так далее. Между двумя «толчками» проходит некоторое время, за которое генератор успевает переместится на некоторое расстояние. Так распространяются волны в упругой среде. Простейший опыт позволит воочию увидеть, что происходит. Возьмите пипетку, мокрую губку или тряпку и капайте… ну, хотя бы на воду, набранную в ванну. Если ваша капельница остается на одном месте, то круги от капель будут концентрическими, и расстояния между гребнями волн будет одинаковым во всех направлениях. Но если капельницу двигать в каком-то направлении (для наглядности желательно по прямой и не слишком быстро), то вы увидите, что по направлению движения расстояния между волнами уменьшаются, а в противоположном направлении – увеличиваются. Т.е. частота «впереди» увеличивается, а «позади» - уменьшается. Это и есть эффект Доплера.
Но описанное явление происходит только при ГЕНЕРАЦИИ ВОЛН (не важно, продольных или поперечных) В УПРУГОЙ СРЕДЕ!
При корпускулярном излучении картина будет другой. А при излучении электромагнитных квантов – совершенно другой. Ведь частота колебаний квантов электромагнитного излучения (фотонов) зависит ТОЛЬКО от полученного импульса. Фотоны НЕ толкают друг друга. Каждый из них движется самостоятельно, имея собственную частоту колебаний, по собственной траектории и СО СКОРОСТЬЮ СВЕТА независимо от того, в каком направлении он был излучен! Мало того, каждый фотон и в приемник попадает именно со скоростью света. Но если масса фотона и его скорость не зависят от направления движения, то и энергия данного фотона тоже будет одинаковой, не зависящей от направления движения. Так ведь энергия фотона – это его частота, которая, выходит, тоже остается неизменной вне зависимости от направленности. А как же тогда эффект Доплера? А никак. ГЕНЕРАЦИЯ волн в упругой среде и ИЗЛУЧЕНИЕ – не просто разные термины. Это – совершенно разные процессы. И эффект Доплера для электромагнитного излучения просто НЕ СУЩЕСТВУЕТ! Но какая-то разница все же будет? Да, безусловно. Только это будет не изменение ЧАСТОТЫ колебаний, а изменение силы потока излучения. (Если говорить о видимом диапазоне, то – изменение силы света). Ведь в направлении движения фотоны, излучаемые последовательно, будут находиться ближе друг к другу, т.е. в единицу времени через данный объем пространства пролетит больше фотонов. А в противоположном направлении – сила света уменьшится по тому же принципу.
Вот и получается такая странная ситуация: если верны теория квантового строения электромагнитного излучения и теория относительности, то «красное смещение» не имеет отношения к эффекту Доплера. А если это – эффект Доплера, то нужно возрождать гипотезу «эфира», потому что поддерживать такие скорость, частоту колебаний и расстояние распространения может только носитель этих колебаний со свойствами сверх твердого тела, но… совершенно «прозрачный» для материальных объектов.
Но ведь «красное смещение» существует? Да. Ну и что? Разве эффект Доплера – единственная возможная причина такого смещения? Почему бы фотонам просто не потерять часть энергии за время долго путешествия по Вселенной («устать» или «постареть»)? Чем дальше находится от нас излучатель, тем дольше путь, и тем больше будет потеря энергии. А уменьшение энергии – это уменьшение частоты колебаний. Т.е. то самое «красное смещение». И зависимость величины смещения от расстояния полностью сохраняется, но ни о какой «скорости убегания» вовсе не говорит!
Наиболее эрудированный читатель сразу воскликнет: «Привет! А как же тогда объяснить «фиолетовое смещение»? Ведь от некоторых объектов оно зарегистрировано!»
Верно. Существует и «фиолетовое». Но, опять же, не в следствие эффекта Доплера. Вспомним еще об одном парадоксе теории относительности: по мере увеличения скорости движения увеличивается МАССА объекта. Но что это означает в физическом смысле? Это означает, что каждая элементарная частица, а тем более каждый атом становится массивнее. Для того, чтобы атом излучил фотон, он должен получить соответствующую порцию энергии. Логично предположить, что для возбуждения «потяжелевшего» атома понадобится и бОльшая порция энергии. Однако возбужденный атом и отдаст тоже бОльшую порцию. Т.е. частота (энергия) излученного фотона должна быть большей. А это и есть «фиолетовое смещение». Но вот что интересно: «фиолетовое» смещение вовсе не говорит нам о направлении движения объекта, и сообщает ТОЛЬКО о его скорости относительно наблюдателя. Ну, относительно нас, значит.
Так что фантасты, описывавшие, как впереди по курсу разгоняющегося почти до скорости света звездолета звезды голубеют, а позади – краснеют, ошибались. (Кажется, первым был Иван Ефремов в романе «Туманность Андромеды?). Звезды впереди должны были становиться ярче, а позади – тусклее. Казалось бы, поскольку всякое движение относительно, их цвет и впереди, и сзади, и вообще по всей обозримой сфере должен смещаться в фиолетовую сторону, но это не так. Скорость, действительно, относительна. А вот ускорение - нет! Ускорялся именно звездолет, а не окружающие его объекты. Поэтому фиолетового смещения света звезд экипаж звездолета не увидит. Да и красного – тоже.
Существует мнение, что «убегают» не сами космические объекты, а расширяется пространство, в котором они (да и мы с вами тоже!) находятся. Но, если подумать, то в этом случае вообще никакого «красного смещения» мы бы не наблюдали! Ведь если пространство расширяется, то фотон, родившийся… ну, скажем, 10 млн лет назад и имевший «тогда» и «там» длину волны 21 «тамошних» см, к нам доберется либо с той же самой длиной волны (постепенно переходя из «укороченного» в «нормальное» пространство), либо с длиной волны, меньше 21 «наших» см (если, раз родившись, больше от пространства не зависит). Значит, смещение будет либо фиолетовым, либо нулевым, но ни в коем случае не красным!
Что же получается? Самое главное (а по сути, и единственное) «доказательство» расширения Вселенной просто не существует. Если «красное смещение» зависит только от расстояния, а не от «скорости убегания», то никакого смысла говорить о «расширении Вселенной» нет. А значит, Вселенная никуда не расширяется, поскольку никогда не рождалась, а существует вечно. Не было никакого «акта творения». Красное смещение говорит только о расстоянии до объектов, движущихся относительно нас с небольшой скоростью, а фиолетовое не говорят ни об удалении, ни о приближении к нам, а только об относительно высокой скорости объекта.
Динамика Вселенной – не в «рождении» ее, как таковой, а в эволюции ее частей. Звезды, планеты, галактики могут рождаться, сталкиваться, взрываться и т.д. и т.п. А Вселенная – она на то и Вселенная, что охватывает ВСЕ, что существует!
Ах да! Чуть не забыл! Вроде бы, на основании «теории» разбегающейся Вселенной было сделано предсказание о существовании «реликтового излучения», которое в последствии якобы было зарегистрировано. Ура, нашли! Однако мощность этого обнаруженного излучения оказалась в 9 (!) раз выше предсказанной, а частота отличалась от искомой. Ну, знаете! Я лично таких «научных предсказаний» могу сколько угодно сделать прямо сейчас! Например, я предскажу, что еще в этом столетии на Луне будет обнаружено месторождение КАКОГО-ТО минерала. И, что интересно, это месторождение НЕ НАЗОВУТ моим именем!
Я вот все время упоминаю фотоны (кванты электромагнитного излучения). Но что же это такое – «фотон»? Общепринятая квалификация мне известна. Дескать, толи волна, толи частица, относится к бозонам и не имеет массы покоя. Излучается при «перепрыгивании» электрона с одного энергетического уровня на другой.
А если, все-таки, подумать?
А электрон ли излучает фотон? Как то сомнительно! Ведь ионы водорода не имеют электронов, но ионизированный водород светится. А как насчет плазмы? Светится? Да каждый день над нашими головами сияет огромный шар плазмы, названный Солнцем. А что такое «плазма»? Один из ее видов - это четвертое агрегатное состояние вещества, у которого в следствии высокой температуры сорваны электронные оболочки. Так как же так? Электронные оболочки сорваны, а плазма светится, да еще как! А не перепутаны ли здесь причина и следствие? Может быть, Козьма Прутков не прав, и ветер дует не от того, что деревья качаются?
Есть и еще одно соображение в пользу ошибочности общепринятой схемы излучения фотонов: фотон «слишком много знает» об атомном ядре вещества, и совершенно ничего - о его химических свойствах и состояниях! Однако изотопы химических элементов отличаются друг от друга именно разным набором нейтронов в ядре атома, но имеют одинаковое количество электронов! Да и вообще: при испускании фотона какой электрон «прыгает»? тот, что ближе к ядру, или тот, что подальше? А может, сразу все?
Нет, я думаю, что:
Во-первых, фотоны испускают не электроны, а именно ядра атомов, попутно оставляя на них свои «автографы». А электроны «прыгают» с одного энергетического уровня на другой, потому что меняется энергетика ядра.
Во-вторых, фотон – вообще никакая не «частица». Скорее всего он является пакетом информации. (Причем мы пока что умеем «читать» далеко не всю информацию, записанную в фотоне). Уж слишком сильно один фотон отличается от другого. Кроме того, он является практически единственным известным нам объектом микромира (кроме «нейтрино»), который «разгоняется» с ускорением, равным бесконечности.
Да, конечно, фотон несет не только информацию, но обладает энергией. А если, все-таки, подумать? А не являются ли масса, информация и энергия тремя «ликами» одного и того же? Ведь это мы, для своего удобства, различаем разные виды энергии (ну, потенциальную, кинетическую, тепловую и т.д. и т.п.)! А потом говорим о переходе одного вида в другой. А на самом деле масса, лежащая на столе, сообщает нам: чтобы меня сдвинуть (придать мне такое-то ускорение) нужно будет приложить такую-то силу. А если упаду со стола, то будет много звуковых волн. (Особенно, если упаду вам на ногу!). А ведь сообщения – это уже формат информации!
Так может быть, скорость света – это просто максимальная скорость обмена информацией? Кто ей обменивается? Да сама же Вселенная. Ведь глупо, наверное, думать, что электромагнитное излучение существует для нашего с вами удобства (например, чтобы я мог читать на дисплее то, что сам же и написал)?
Анатолий Капустян инженер