Валерий Демин - Тайны Вселенной
В этом процессе «дозаправки» Солнца интересную роль играют тангенциальные силы Qт вращающегося гравитационного поля. Благодаря этим силам падающая на солнечную поверхность космическая материя приобретает тангенциальную составляющую скорости, направленную в сторону вращения Солнца. Следовательно, на Солнце падают потоки материи из космического пространства не радиально, а под некоторым углом к поверхности, создающие дополнительную кинетическую энергию его вращения и тем самым компенсирующую в какой-то мере расходы энергии на движение планет. Конечно, это не «вечный двигатель», но работает он в достаточно устойчивом режиме в течение многих миллиардов лет вполне успешно. Об этом убедительно говорит история существования Солнечной системы.
Есть еще один «трудный» вопрос, связанный с законом всемирного тяготения. По Ньютону, гравитационная сила действует мгновенно и на неограниченное расстояние, то есть с бесконечной скоростью. В начале века пытались наложить ограничение на это принципиальное положение, ссылаясь на теорию относительности, запрещавшую скорости, превышающие скорость света. Как мы уже убедились, подобные «запреты» оказались несостоятельными, от них уже отказываются сами же релятивисты. Но как объяснить дальнодействие гравитационного поля? Прав был Ньютон или в его представления необходимо внести коррективы? Вопросы действительно трудные. Для ответа на них воспользуемся, кроме известных теоретических положений, еще здравым смыслом и логикой. Гравитационное поле обладает удивительным свойством: оно проникает сквозь любое тело или физическую среду, заставляя взаимодействовать одновременно всю массу тела с другим притягивающим телом. Если исходить из принципов, в соответствии с которыми только материальная субстанция, обладающая некоторой массой, может создавать силу взаимодействия, то можно полагать, что и гравитационное поле представляет собой особый вид материи, обладающей распределенной в пространстве массой и, следовательно, способной оказывать силовое действие на другие тела.
Все попытки обнаружить материальный носитель поля, то есть элементарную частицу, создающую гравитационный эффект, окончились неудачей. Измерить скорость распространения гравитационного поля оказалось несравненно сложнее и труднее, чем скорость распространения света. Если источник света можно своевременно включить и измерить время, за которое луч света пройдет определенный путь, то источник гравитации (массу тела) невозможно включить или выключить (тело излучает гравитационное поле непрерывно, и его нельзя заэкранировать), чтобы осуществить измерение скорости распространения поля. Этой особенностью гравитационного поля объясняется и его «дальнодействие». Действительно, поскольку масса тела не исчезает и не возникает вновь, его гравитационное поле все время сохраняется, охватывая огромное пространство. Если другое тело попадает в пределы этого поля, то оно мгновенно (здесь не требуется время для распространения поля, так как оно уже занимает все окружающее пространство) взаимодействует всей своей массой.
Если материя, а вместе с ней и гравитационное поле существуют вечно, а всепроникающая способность этого поля затрудняет измерение его скорости, то возможно ли в принципе решение этой задачи? Говоря о проблеме измерения скорости гравитационного поля, следует исходить из того, что оно, как и всякое физическое поле, имеет конечную скорость распространения относительно своего источника излучения (массы тела) и обладает силовым воздействием на другие тела. Это вселяет надежду на практическую возможность измерения скорости такого поля. Один из способов может быть основан на измерении с помощью гравиметров изменения силы тяжести на поверхности Земли, вызванного движением, например, Луны (приливной эффект), и сопоставления положения этого тела в земной системе координат (скорость гравитационного поля сравнивается со скоростью света, которая известна).
Задача может быть решена и с помощью двух космических летательных аппаратов (КЛА), летящих на одинаковых круговых экваториальных орбитах, но в противоположные стороны. Тангенциальные силы, действующие на КЛА в результате вращения гравитационного поля Земли вместе с ее телом, будут различные по величине и направлению, а силы торможения со стороны космической среды одинаковые. Измеряя характер изменения скорости полета этих КЛА и параметров их орбит вследствие гравитационного торможения (если периоды обращения КЛА будут менее суток), можно вычислить и скорость распространения гравитационного поля.
Аналогичную задачу можно решать и с помощью одного КЛА. Для этого необходимо направлять с помощью излучателей, расположенных на КЛА, один световой (или радио-) луч вперед по полету в сторону приемника, расположенного на Земле, а другой луч — назад, в сторону другого приемника на Земле. Вследствие изменения сил гравитации дополнительные ускорения и скорости, сообщаемые первому и второму лучам, будут различные. Это позволит с помощью измеренного наземными приемниками эффекта Доплера у каждого луча определить и величину скорости гравитационного поля. Конечно, подобные измерения возможно выполнить только аппаратурой, обладающей чрезвычайно высокими техническими качествами (высоким быстродействием, чувствительностью и точностью измерений).
Подводя итоги обсуждения проблем всемирного тяготения, можно прийти к заключению, что космистский подход и учет изменения гравитационной силы позволили выяснить физические процессы взаимодействия небесных тел и объяснить многие загадки Природы. По-видимому, проникновение в тайны гравитации находится еще в начальной стадии. Главная работа еще впереди.
ВЕЩЕСТВО, СПРЯТАННОЕ В КОСМОСЕ
Из содержания настоящей книги читателю становится вполне ясно, что во Вселенной нет такого места (даже точки!), где бы отсутствовала материя. Если даже в космическом пространстве не наблюдаются никакие небесные объекты, то из этого вовсе не следует, что там вообще ничего нет. Кажущееся пустым и прозрачным пространство на самом деле сплошь заполнено материей, но только в полевой и вакуумной формах. Прав был по-своему старик Аристотель, сказавший однажды, что природа не терпит пустоты. Сколько ему за сей нечаянно оброненный афоризм досталось! А ведь никакой крамолы, если вдуматься, и нет: природа, действительно, не терпит пустоты в том смысле, что не допукает ее существования.
Но здесь возникает еще одна проблема — так называемой «скрытой массы». Новейшая астрофизика, исходя из автоматизированных моделей Вселенной, рассчитала не только ее конечный объем, но и конечную массу (которая, как считают релятивисты, в свое время возникла из ничего, из нулевой точки). (Между тем элементарная логика подсказывает: бесконечная Вселенная должна иметь бесконечную массу). Тем не менее одна псевдопроблема немедленно породила другую — псевдопроблему.
Суть ее кратко заключается в том, что расчетное количество массы Вселенной не соответствует наблюдательным, измерительным и экспериментальным данным. Из этого был сделан вывод, что подавляющая часть вещества скрыта от наблюдения (согласно релятивистским расчетам, наблюдению доступны лишь до 10 процентов от всей массы Вселенной). И пошли разного рода гипотезы и гадания, что же из себя представляет «скрытая масса», или невидимое вещество Вселенной. Я поделился своими сомнениями с профессором В. П. Селезневым. И вот какой между нами состоялся разговор.
Профессор. Причиной для «всплесков» идей по поводу «скрытых масс» галактик явились наблюдения вращательного движения некоторых галактик. Было обнаружено, что внешние рукава галактик (компоненты или части галактик) вращаются вокруг центра галактики быстрее, чем можно было бы ожидать, рассчитывая скорость их вращения на основании законов Ньютона.
Действительно, согласно законам небесной механики, орбитальная скорость частей галактики, удаленных от центра ее массы, должна была бы уменьшаться обратно пропорционально корню квадратному из расстояния от них до центра вращения. Наблюдения же показали, что орбитальные скорости вращения различных частей галактик остаются примерно постоянными, даже при расстояниях, превышающих 30 килопарсек от ядра галактики.
Не находя какого-либо разумного объяснения этой загадки природы, некоторые исследователи пришли к заключению, что большая часть массы такой галактики распределена снаружи ее светящейся части, образуя огромную сферу из темного вещества (рис. 108), внутри которой и находится видимая нами галактика. (При этом не объясняется, как можно увидеть светящуюся галактику, если она окружена большой непрозрачной сферой из темного вещества.)
Автор. На основе такого предположения создаются различные гипотезы и идеи, позволяющие якобы объяснить возникновение «скрытой массы». Некоторые идеи[55] основаны на том, что «скрытые массы» образовались в результате резкого нарушения симметрии Вселенной за счет чрезвычайно быстрого ее «раздувания» (она будто бы расширилась и выросла более чем на 28 порядков величины за время менее 10–30 секунд!). Не менее «оригинальными» являются идеи, основанные на том, что «скрытые массы» образованы различными видами «экзотических» веществ, в том числе состоящих из нейтрино (частиц с массой порядка 0,0001 массы электрона), или новой очень легкой частицы — аксона (определена из теоретических предпосылок), или из «космических струн», о которых речь уже шла выше (это якобы протяженные «топологические дефекты», возникающие при нарушении симметрии в ранней Вселенной!), и т. п. Как же можно объяснить этот феномен природы, исходя из известных законов природы?
