Продолжение цикла статей про вакуум и вселенную. Начало здесь.
В 1972 году B США запущены в космос аппараты «Пионер-10» и «Пионер-11» с целью достичь внешних пределов Солнечной системы за пределами орбиты Плутона.
Первое открытие, не преднамеренное
Цитата с сайта научных новостей:
Одним из важнейших результатов миссий Pioneer и Voyager явилось открытие так называемой «аномалии Пионеров» — эффекта торможения (в космическом вакууме) аппаратов со временем, природа которого остаётся неизвестной // http://www.cnews.ru
На рисунке сверху показаны:
Ударная волна — (англ. Termination Shock) образованная давлением солнечного ветра на межзвёздное вещество, вытесняемое из окрестной солнечной системы.
Гелиопауза — теоретическая граница, на которой происходит окончательное торможение солнечного ветра. Его давление уже неспособно оттеснять межзвёздное вещество из солнечной системы и происходит перемешивание вещества солнечного ветра с межзвёздным.
Головная ударная волна (англ. Bow shock) — область взаимодействия между магнитосферой звезды или планеты и окружающей средой. Определение не точное, более точное определение будет дано ниже.
Авторами рисунка по умолчанию полагается, что внешнее космическое пространство заполнено очень разреженным газом, преимущественно водородом, который сопротивляется движению Солнца и солнечной системы.
Известно, что Солнце излучает во все стороны фотоны света и некоторые частицы — электроны, ядра атомов водорода — протоны и немного ядер атомов гелия — альфа-частицы, — вместе составляющие «солнечный ветер». Все вместе они вычищают внутрисистемный вакуум, образуя вокруг солнечной системы сферическую полость относительно глубокого вакуума, ограниченную «ударной волной», которая отталкивает межзвёздный газ, частично смешиваясь с ним. Из рисунка следует, что аппараты не выходили за пределы околосолнечного пространства — зоны глубокого вакуума, и не испытывали сопротивления межзвёздного газа. Впереди, по направлению движения солнечной системы формируется «головная ударная волна», в которой окончательно тормозится солнечный ветер. Пространство между ударными волнам называют «гелиопаузой».
Эффект «Пионера» (эффект «Пионеров», аномалия «Пионеров») — наблюдаемое отклонение в траектории движения космических аппаратов от ожидаемой (рассчитанной по текущей модели движения космических тел).
Эффект был обнаружен при наблюдении за первыми космическими аппаратами, достигшими внешних пределов Солнечной системы (преодолевших орбиту Плутона), — «Пионер-10» и «Пионер-11». Оба «Пионера» замедляются под совместным действием силы гравитации Солнца и других сил, однако при очень точном определении ускорения (замедления) аппаратов и сравнении его с теоретически рассчитанным обнаруживается дополнительная очень слабая сила неизвестной природы, отличная от всех других известных сил, влияющих на аппараты. // Эффект "Пионера"
Анализ радиометрических данных (это были доплеровские сдвиги частот сигналов приходящих от кораблей) показал, что они удаляются от центра Солнечной системы чуть-чуть медленней, чем полагается по законам небесной механики. Создавалось впечатление, что на зонды действует не только солнечное и планетарное тяготение, но и ещё какая-то очень слабая сила, ориентированная в сторону Солнца и потому создающая ускорение в этом же направлении.
Величина этого ускорения была не то что малой, но совершенно ничтожной, меньше 10^-9 м/с^2. Эти аберрации, называемые теперь аномалией «Пионеров», впервые заметили в 1980 году, когда расстояние между «Пионер-10» и Солнцем достигло 20 а.е». («Пионер-11» обнаружил их при удалении от Солнца всего на 15 a.e.). // «Популярная механика» №6, 2011
Эффект обнаруживается в данных телеметрии, собираемых для вычисления скорости и пройденного расстояния «Пионеров». При учёте всех известных сил, воздействующих на космическое тело, обнаружилось дополнительное, линейно растущее со временем, фиолетовое смещение полученного сигнала, что интерпретируется как очень слабая сила, не объяснимая текущей моделью. Данная сила вызывает постоянное ускорение аппарата в сторону Солнца, равное (8,74±1,33)×10^-10 м/с^2. Аномальное ускорение численно близко к произведению скорости света на постоянную Хаббла: a = c·Н. // Эффект "Пионера".
Авторы статьи в Википедии не смогли игнорировать этот факт, так как вывод американских физиков о связи силы торможения аппаратов с космологической постоянной, ответственной за «расширение» Вселенной, вызвал огромный резонанс в научном и околонаучном мире: он не укладывается в рамки «теории Большого взрыва» и переводит эту «теорию» в статус гипотез.
Сразу после обнаружения аномалии в Лаборатории реактивного движения NASA (Jеt Propulsion Laboratory, JPL) была создана группа экспертов под руководством Джона Андерсона (John Anderson) с целью определить источник аномалии. Принимая во внимание тот факт, что аномальное торможение не зависит ни от времени, ни от положения в пространстве, за прошедшее время группа оценила величину всех возможных источников постоянного негравитационного воздействия на аппарат... Однако, даже после учёта всех факторов аномалия не исчезла. Более того, оказалось, что в движении и других исследовательских аппаратов, запущенных позднее во внешние части солнечной системы, — «Галилео», «Кассини», «Улисс» — присутствует тот же эффект торможения. В настоящий момент члены группы склоняются к мнению о том, что причину следует искать в направлениях, связанных с так называемой «новой физикой». // НАСА может погубить ключ к секрету "Пионера".
Следует отметить, что с момента обнаружения на расстоянии 15 а.е. от Солнца и до конца наблюдений аномальное ускорение практически не изменилось несмотря на увеличение расстояния в 3 paза. Таким образом,
Ученые установили, что так называемая аномалия «Пионеров» имеет негравитационную природу. // У аномалии "Пионеров" оказалась негравитационная природа.
Результат, полученный физиками, легко проверяется.
В результате исследования эффекта «аномалии Пионеров» группой NASA под руководством В.Г. Турышева к 2002 году была получена формула:
Ap = (8.74±1.33)×10^-10 м/с^2 ≈ c·H (совпадает в пределах погрешности), где Ap — постоянная аномального торможения космических аппаратов, с — скорость света, H — постоянная Хаббла (2.4 ± 0.12)×10^-18 с^-1.
И, хотя формула приведена без лишних объяснений, из неё, согласно логике, прямо вытекает, что космологическое красное смещение и «аномалия Пионеров» — это один и тот же эффект, представляющий потерю кинетической энергии со временем, которая переходит в энергию флуктуаций вакуума.
В этом можно убедиться, сделав простые расчёты.
Постоянная Хаббла на один мегапарсек: r·H = 74.2×3.6 км/с.
Свет проходит один мегапарсек r = 3.09 ×10^19 км за за t_mp = 3.26 миллиона лет (1.03×10^14 сек).
Умножив аномальное торможение Ap на это время t_mp, получим величину, равную, в пределах погрешности, постоянной Хаббла на мегапарсек:
(8.74±1.33)×10^-10 м/с^2 × 1.03×10^14 сек = 90±13.7 км/с.
....
Эффект потери кинетической энергии в вакууме» можно считать доказанным, так как он подтверждается новыми фактами. Постоянное увеличение числа космических аппаратов, у которых обнаруживается эффект торможения, делает «эффект потери кинетической энергии в вакууме» общепризнанным. Данный эффект, на первый взгляд кажущийся малозначительным — «маленьким облачком на научном небосводе», на самом деле представляет величайшее открытие, которое приведёт к фундаментальному пересмотру существующих законов физики и космологии.
// Алеманов С.Б. "Трение космических аппаратов о флуктуации вакуума"
B 2011 году группа учёных из Лаборатории реактивного движения и Центра космических полётов Годдарда под руководством Виктора Петрова опубликовала новые результаты обработки навигационных наблюдений «Пионеров».
// Аномалия "Пионеров": тепловое излучение или темная материя?
Ha рисунке графически представлены результаты работы группы В. Петрова:
Целью работы было установить какую-либо зависимость аномального торможения от некоторого набора физических факторов, но этой цели достичь не удалось. Осталась лишь надежда на «тёмную материю».
Ho, дополненные и более тщательно обработанные группой Петрова данные (см. рисунок ниже) подтверждают предположение доктора С.Б. Алеманова о торможении аппаратов в космической среде, именуемой физическим вакуумом.
Расстояние от Солнца за время наблюдений увеличилось в 6 раз (см. рисунок), a величина аномального торможения уменьшилась только менее чем на 30%, тогда как сила гравитационного притяжения к Солнцу уменьшилась в 36 раз.
На расстоянии от Солнца превышающем 60 а.е. торможение аппаратов сравнялось с постоянной Хаббла, равной 74,2 км/сек на мегапарсек: Ap = c·H, уже точно!
Сравнение данных с другими исследованиями
Далеко не праздным является вопрос о достоверности результатов, которые получены разными группами исследователей, работавшими с разными целями и по совершенно различным методикам. Для того чтобы как-то ответить на него выполнен пересчёт полученных материалов в единый формат с отображением результатов на одном графике:
График чётко демонстрирует сходимость и совпадение величины торможения с постоянной Хаббла на удалениях от Солнца более 50 – 60 астрономических единиц. Считается, что постоянная Хаббла рассчитана с ошибкой в пределах ± 5%, что отражено на графике; вероятные ошибки результатов расчётов для торможения «Пионеров» теоретически не превышают 1%. Поэтому совпадение этих величин в открытом космосе, вдали от ближайшей звезды по имени Солнце, не следует считать случайным.
Сопоставив графики можно сделать вывод, что различия результатов измерения торможения, особенно заметные для аппарата «Пионер – 10», принципиально не существенны и вполне могут быть объяснены тем, что выполнены с применением не специально разработанных для этой цели измерительных приборов, а техническими средствами, которые оказались «под рукой». Необходимо также учитывать, что аппараты движутся в разные стороны от Солнца.
Следствие 1:
Физический вакуум – это не пустота, это материальная субстанция, физическая среда.
Следствие 2:
Космический вакуум, как среда, не только материален, но он ещё и не однороден. Торможение физических объектов (к которым можно отнести и фотоны) увеличивается в окрестностях массивных тел, обладающих достаточно сильным гравитационным полем. В ближайших окрестностях Солнца и планет увеличивается «плотность среды» вакуума; по-видимому, это одно из свойств космического вакуума. Если это подтвердится, то структура Вселенной будет напоминать Вселенную Томаса Райта, 1750 г., (Рис. 8.), где каждая галактика имеет свою, возможно, сферическую область среды космического вакуума со свойствами несколько отличными от свойств вакуума в открытом космосе межгалактического пространства.
К физическим явлениям, подтверждающим такое предположение, относится хорошо известное астрономам «линзирование» света в космосе, то есть поэтически обозначенная дифракция света на границах сильных гравитационных полей, порождаемых особо массивными галактиками и скоплениями галактик.
Аномалия «Пионеров» - это результат первого, случайного эксперимента, проливший луч света на физику среды межпланетного, межзвёздного и, возможно, межгалактического вакуума.
В следующей статье познакомимся с ещё одним подтверждением торможения тел в вакууме. Подписывайтесь на канал, чтобы не пропустить продолжение!
// Статья подготовлена по материалам книги Ерунова В. "Вакуум и Вселенная" и публикуется с разрешения автора.
