Лев Бобров - По следам сенсаций
Я полагаю, однако, более целесообразным постулировать существование такого инерционного поля, которое обусловлено не просто скоростью массы, а её ускорением. Тогда гравитационным зарядом можно представить себе не просто движущуюся массу, а количество движения (произведение массы на скорость).
После всего сказанного легко представить себе совершенно новый вид излучения. Если электрон, когда его ускоряют, испускает электромагнитное излучение, то масса, подвергнутая толчкам, ударам, вибрации с изменением ускорения, породит гравитационно-инерционное излучение. И если излучение, предсказанное Эйнштейном, настолько слабо, что не поддаётся регистрации, то излучение, описанное здесь, должно ясно проявлять себя при соответствующих условиях. В настоящее время в наших лабораториях ставятся опыты, которые, как мы надеемся, в ближайшем будущем подтвердят эту догадку».
«Четвёртый закон» — далеко не первый и, может быть, даже не четвёртый казус в ряду попыток ревизовать Ньютона.
Ещё французские математики XVIII века Клеро и Даламбер предлагали ввести в формулу закона всемирного тяготения добавочный член; им нужно было как-то объяснить загадочные смещения лунного перигея. Знаменитый естествоиспытатель Бюффон возражал против неоправданных посягательств на ньютоновскую формулу. Не прошло и четырёх лет, как сконфуженный Клеро сам же дал верное истолкование странностям нашей космической соседки на основе тех же законов Механики, в справедливости которых сомневался.
Лет через сто снова начались покушения на закон всемирного тяготения. На этот раз астрономов не устраивали расхождения между действительной орбитой Урана и вычисленной по ньютоновской формуле. Иначе подошли к делу Леверье и Адаме. Не вызваны ли возмущения орбиты Урана соседством другого массивного тела? Опираясь на законы механики, они предсказали существование ещё не открытой планеты и точно назвали место, где следовало ожидать её появления. Так в 1846 году был открыт Нептун. Посрамлённые скептики стали свидетелями нового триумфа классической механики.
Спустя почти сто лет, в 1933 году, учёные снова недоуменно развели руками: при бета-распаде, переходя из одного совершенно определённого энергетического состояния в другое, столь же определённое, атомное ядро выстреливало электроны с самыми различными значениями энергии. Опять «не клеилось» с законом сохранения энергии и количества движения (разумеется, с учётом поправок, внесённых теорией относительности и квантовой механикой). Учёным опять пришлось призадуматься. Ревизовать закон? Или последовать примеру Леверье и Адамса? Было высказано предположение: вместе с бета-частицей из ядра вылетают неведомые дотоле частицы — нейтрино. Имеющие ничтожнейшую массу, не несущие заряда, они долгое время оставались невидимками. И лишь в 1962 году их удалось обнаружить экспериментально.
— Значит, поправки к законам Ньютона всё-таки возможны! — не преминет читатель поймать автора на слове. — Разве принцип сохранения материи, установленный Ломоносовым и Лавуазье, не пересмотрен в специальной теории относительности Эйнштейна? Ведь в ядерных превращениях материя, как считали раньше, «исчезает», переходя в излучение! Дабы свести концы с концами, Эйнштейну пришлось сформулировать новый закон, по которому должна сохраняться не просто материя, а сумма масс и энергий. А квантовая механика — разве она не отметает фундаментальных понятий ньютоновской физики, как, например, строгая определённость траекторий? А полупроводники, а лазеры — разве перед ними не капитулирует классическая физика?
Так, может, и Дэвис подметил какие-то парадоксы, обещающие стать вестниками новых открытий? Вдруг «расширенный вариант» второго закона, объясняя и предсказывая какие-то незнакомые явления, сохраняет силу для ранее известных?
Что ж, пусть выскажутся учёные. Они специалисты, им, как говорится, и карты в руки.
Доктор физико-математических наук Г. Ю. Джанелидзе, профессор Ленинградского политехнического института имени М. И. Калинина:
— Не обращая внимания на то, что одних законов Ньютона недостаточно для описания явлений в деформируемых телах (здесь необходимо привлекать теорию упругости и пластичности), Дэвис ставит вопрос: как изменить аксиомы механики, чтобы они описывали поведение протяжённых тел, а не материальных точек? Это приводит к тому, что сложная картина, характерная для деформаций, подменяется формальным введением поправки в закон, описывающий движение материальных точек. Автор ломился в открытую дверь, пытаясь в обход уравнений упругости учесть хорошо известный факт, что скорость распространения упругих волн конечна. Если, исходя из «четвёртого закона», решить задачу о падении материальной точки в пустоте или о колебании груза на пружине, нетрудно прийти к выводу, что предлагаемая Дэвисом формула неизбежно, вступает в противоречие с законом сохранения энергии и допускает возможность построить вечный двигатель.
Академик Б. Константинов:
— Позвольте, отпарируют «горячие головы», машина Дина никакой не вечный двигатель! Она расходует энергию электромотора или, скажем, ядерного реактора. Мол, чтобы объяснить «эффект Дина», достаточно лишь уточнить второй закон Ньютона, приняв во внимание скорость изменения ускорения. Правда, при этом нарушается закон сохранения количества движения (произведение массы на скорость), но ведь не энергии? И ньютоновская и эйнштейновская механика даёт на это один и тот же ответ: несохранение количества движения одновременно означает и несохранение энергии.
А как же с запаздыванием гравитационного взаимодействия? А не будут ли в определённых условиях излучаться гравитационные волны? Возможно, и будут. Но это вовсе не нарушит фундаментальные законы сохранения.
Столь грубый прибор, как аппарат Дина, не может претендовать на уточнение с его помощью законов механики. Даже при распространении ультразвуковых и гиперзвуковых волн, когда ускорения и скорости изменения ускорений в миллиарды раз больше, чем в машине Дина, ничто не подаёт ни малейшего намёка на неточность второго закона движения.
Что же касается гравитационных волн, то их невозможно пока обнаружить даже самыми тонкими сверхчувствительными инструментами…
Да, приходится согласиться с академиком Б. Константиновым: не так-то просто стало делать большую науку теперь, когда её корни крепко сидят в прошлом, а буйно разросшиеся молодые ветви пронизаны тесными внутренними связями.
И тем не менее наука топталась бы на месте, она превратилась бы в вероучение, создай люди культ непогрешимых истин, выведись в один прекрасный день скептики, не оставляющие без внимания ни одного загадочного феномена, умеющие тысячекратно проверять и перепроверять свои и чужие гипотезы.
«Ни одно явление природы не может считаться окончательно изученным, хотя в каждом конкретном случае существует разумный предел, когда дальнейшие уточнения неоправданны», — так считает кандидат технических наук Е. Александров. Именно ему в начале 1963 года председатель Комитета по делам изобретений и открытий Ю. Е. Максарёв вручил диплом на крупное открытие в области механики.
— В чём состоят поправки к законам Ньютона, сделанные вами? — донимали Евгения Всеволодовича.
— Такой вывод могли сделать лишь очень впечатлительные натуры, — отшучивался учёный. Но дотошные журналисты не унимались, и рассказать о своих работах по теории удара ему всё-таки пришлось.
Если в вакууме, ну, к примеру, на Луне, где нет атмосферы, на твёрдый ровный пол уронить твёрдый же шар, как вы думаете, сколько раз он подпрыгнет? Пять? Десять? Сто? Не гадайте: он должен скакать… вечно!
— Дудки! — скажете вы. — Нас на мякине не провести, мы законы физики ещё в школе учили. Вечный двигатель невозможен!
И всё же, если строго следовать взглядам Ньютона на природу твёрдого состояния, придётся всё-таки согласиться, хотя вывод, безусловно, абсурдный, Что попишешь, если Ньютон считал все твёрдые тела абсолютно жёсткими, ибо признавал мгновенность распространения в них сил и напряжений!
Конечно, великий английский учёный не мог не подметить этого противоречия. Как же он вышел из положения?
Ньютон, надо сказать, специально теорией удара не занимался. Наибольший вклад в неё внёс голландский учёный Христиан Гюйгенс. Однако не кто иной, как Ньютон, ввёл понятие «коэффициент восстановления».
Если шар, стержень или иной предмет (назовём его ударником) падает на жёсткую подставку, он подскочит на высоту не большую той, с которой свалился. Отношение скорости тела непосредственно после удара к его скорости непосредственно перед ударом и есть коэффициент восстановления скорости. Если скорость восстанавливается полностью, то, следуя Ньютону, удар называют вполне упругим, если частично — не вполне упругим, а если ударник вообще не отскакивает — вполне неупругим. При оценке коэффициента восстановления Ньютон допускал наличие упругих и пластических свойств, хотя это и было несовместимо с представлениями об абсолютной жёсткости твёрдых тел. Таким образом, здесь создатель классической механики вопреки себе пошёл на компромисс.
