О святой и непорочной ОТО

Ну, а с ОТО вышло ещё забавнее. Вот тут некоторые учёные берут на себя смелость утверждать, что ОТО – это теория тяготения. Как они пришли к такому поразительному выводу, нетрудно догадаться. Наверняка популярных книжек начитались. Там действительно написано, что именно ОТО вскрыла сущность тяготения, заявив, что эта сущность заключается не в силовом воздействии, а в искривлении пространства-времени вблизи массивных тел.

Ну а дальше-то что? Откуда эти искривления пространства-времени берутся? Если их порождают массивные тела, то каким образом они это вытворяют? И что это вообще такое – искривления пространства-времени? А это, оказывается, литературными языковыми средствами не выражается. Наука уже добралась до таких зияющих вершин, где свои ключевые понятия она может выразить только математическими закорючками. Утверждают, что есть высокообразованные специалисты, которые понимают смысл этих закорючек. Но объяснить этот смысл простым смертным они не могут даже с помощью размахивания руками и распальцовок. Членораздельная речь тут вообще бессильна.

А ведь язык правды прост. В размахивании руками и распальцовках конечно есть некоторая своеобразная прелесть. Но какое отношение это имеет к тяготению? Ведь тяготение – это всё-таки силовое воздействие. А силовое воздействие только и может, что работу совершать, по ходу которой происходят превращения энергии из одних форм в другие. Поэтому теория тяготения просто обязана разъяснить, какие превращения энергии происходят, скажем, при свободном падении камня на Землю. Откуда у этого камня берётся прирост кинетической энергии.

Так вот, никаких разъяснений насчёт превращений энергии ОТО не даёт. У неё, вообще от слова «энергия» истерика начинается. И лечиться уже бесполезно, слишком всё запущено. Предложили было ей одно успокаивающее средство. Рецепт его совсем простой. Никаких, мол, превращений энергии при свободном падении камня не происходит. Он же в искривлённом пространстве-времени падает, а оно искривлено так, что это падение получается без ускорения! «Правда?!» – аж подпрыгнула больная. Ой, а через некоторое время она узнала: если камень тюкнет тебя по башке, упав с высоты 5 сантиметров, то шишкой отделаешься, а если он тюкнет, упав с высоты 5 метров, то можно и копыта отбросить. Поняла она, что в действительности-то камни падают с ускорением свободного падения! Ой, как ей плохо стало…

Тогда, чтобы отвлечь её от проблем с превращениями энергии, ей подсунули ещё одну пустышку – принцип эквивалентности. Вот уж на нём она просто помешалась. Случай безнадёжный. Страдающих этим типом помешательства можно условно разделить на две категории: тихих и буйных. Тихо помешанные полагают, что результат действия на физическое тело реального тяготения эквивалентен результату ускорения этого тела, сообщаемого ему негравитационным способом. Примерчик приводят: для слепого и глухого наблюдателя, сидящего в лифте, неотличимы две ситуации – лифт покоится, подвешенный вблизи поверхности Земли, или же лифт тащится «вверх» с ускорением 9.8 м/с² где-то далеко-далеко от тяготеющих масс. Следите за логикой: тяготение эквивалентно ускорению, а в ускоренной системе отсчёта действуют силы инерции… Вот, оказывается, почему малое тело при свободном падении не деформировано: в системе отсчёта, связанной с падающим телом, сила тяготения в точности компенсируется силами инерции! Мировое открытие!

Только непонятно, отчего же тело оказывается деформировано при ускорении негравитационным способом, отчего же силы инерции не устраивают компенсацию в этом случае? Этим силам ведь всё равно, каким способом ускорение сообщено. Ан нет. При свободном падении они срабатывают, а в остальных случаях у них какие-то спазмы приключаются. Вот!

Если тихо помешанные добираются до этого места, они становятся буйными. Которые полагают, что точно к таким же последствиям для физического тела, как и в результате действия на него реального тяготения, приводит подходящий теоретический выбор ускоренной системы отсчёта. А раз так, то незачем возиться с такой чепухой, как превращения энергии при действии реального тяготения! Эйнштейн прямо рубанул: «…мы получаем принцип, имеющий большое эвристическое значение… с помощью теоретического изучения явлений, протекающих относительно равномерно ускоренной координатной системы, мы получаем представление о ходе явлений в однородном гравитационном поле». Ну и кинулись все, кому не лень, «получать представление». Как это делалось? А вот, например, рассматривали простейший случай – падение камня на Землю. Делали подходящий выбор системы отсчёта, связывая её с этим камнем. Получали, что в этой системе отсчёта Земля налетает на камень с ускорением свободного падения. Поясняли это тем, что на Землю действует соответствующая сила инерции. Ну, а потом пытались постигнуть сущность тяготения, разбираясь с тем, как на камень налетает Земля, влекомая силой инерции. Главное здесь было не зацикливаться на том, что эта сила инерции является фикцией, которая никакой работы не совершает. Но ведь для того, чтобы на работу можно было начхать, и был введён принцип эквивалентности!

Кстати, с этим принципом каким-то мистическим образом связано «равенство инертной и гравитационной масс» у физических тел. Эйнштейн полагал, что это равенство имеет страшно фундаментальный характер. Ну, ну. Знаете, откуда взялось это равенство? В выражение закона всемирного тяготения входит т.н. гравитационная масса малого тела, а в выражение второго закона Ньютона – инертная масса. Комбинация этих выражений даёт, что ускорение свободного падения тела зависит от отношения его гравитационной массы к инертной. А это ускорение в каждом месте одинаково для различных малых тел, значит и отношение масс у каждого из них одинаково, и пусть оно будет равно единице!

Всё это было бы крайне мило, если понятие «гравитационная масса» имело бы физический смысл; если массы действительно обладали бы притягивающим действием. Но увы, тяготение порождается отнюдь не веществом. Об этом имеется множество экспериментальных свидетельств (см. «Бирюльки…»). Вещество лишь подчиняется тяготению! А одинаковость ускорения свободного падения у разных тел обусловлена тем, что в любом месте крутизна «склона», обеспечивающего тяготение, одинакова для всех. Поэтому, когда говорят, что опыты Этвёша, Дикке и Брагинского установили равенство инертной и гравитационной масс с точностью уже до двенадцатого знака, то это шутка конечно. Установили-то с этой точностью одинаковость ускорений свободного падения у различных тел, и ничего сверх этого. Достигнутая точность конечно впечатляет, но идентичность ускорений, сообщаемых разным малым телам одним и тем же участком «склона» – это, выражаясь научно, по определению так. Никакой здесь заумной «фундаментальности»!

Эх, бедная ОТО! Зря она на принципе эквивалентности помешалась. Пустышка и есть пустышка. Известно уже: отличительным признаком действия тяготения является «склон» собственных энергий элементарных частиц, из которых состоит тяготеющее тело. А если тело ускоряется негравитационным способом, то никаким «склоном» собственных энергий в теле это не сопровождается. А в особенности, если ускорение тела обусловлено всего лишь остроумным выбором системы отсчёта: той, которая сама является ускоренной.

Заметьте, эти два случая (есть в теле «склон» энергий или нет) вполне различимы на опыте: Паунд и Ребка не зря старались! Кстати, были затрачены титанические усилия на поиски сдвигов спектральных линий, обусловленных ускорениями источников и поглотителей. Землю носом рыли, но ничего похожего не нашли. На тех же ультрацентрифугах: из-за скорости сдвиги есть (квадратично-допплеровские), а из-за ускорений сдвигов нет! На тех же циклотронах, на накопительных кольцах нет эффектов из-за ускорения, вплоть до его величин порядка 10¹⁸×g (g=9.8 м/с²). Вот так! Рыльцем об косяк! Тяготение на собственные энергии частиц влияет, а ускорение – не влияет! Где же эквивалентность, дяденьки? Что-то мы её в упор не видим! Может и вам пора глазёнки проморгать?

Вы ещё скажите: «Теперь-то легко рассуждать! А каково было тогда, когда ОТО выходила в свет!» Ну конечно, тогда рассуждать было гораздо труднее! Выходит в свет супер-теория, всё в ней красоты изумительной, вот только строится она не на физических реалиях, а на математических выкрутасах. Как будто непонятно, что такая супер-теория сможет уцелеть лишь в условиях искусственной изоляции от эксперимента! «Никаким количеством экспериментов нельзя доказать теорию, но достаточно одного эксперимента, чтобы её опровергнуть», – сокрушался Эйнштейн. «Поэтому, доченька, – продолжал он, обращаясь уже к ОТО, – никаких тебе экспериментов! Ни одного! И думать забудь! Потому как у тебя особое предназначение! Чего кривишься-то? Я те дам «фи, папенька»! Святой и непорочной будешь, бестолочь! Вся в белом! Остальная физика будет вокруг тебя на карачках ползать и ручки тебе целовать! Толпы учёного быдла тебе поклонятся!» И так далее, в том же духе.

Но, пока папенька для доченьки белые одеяния кроил… в общем, первый раз её на полигон почти насильно затащили. Это Эддингтон постарался. Очень уж ему хотелось сделать ей приятное. Поэтому и пустился во все тяжкие. Решив, что если кто и способен обнаружить гравитационное отклонение света, проходящего вблизи Солнца, так это он, Эддингтон. Засечь, мол, как смещаются видимые положения звёзд во время солнечного затмения – вот и все дела!.. Потом он взахлёб рассказывал, как классно у него получилось: всё, о чём грёзила ОТО, вышло наяву! Впрочем, рассказами и ограничился: не опубликовал ни анализа погрешностей, ни полученных им фотографий, ни методики отбраковки того подавляющего большинства из них, которых посчитал «неудачными»… К тому же, не особо распространялся про бессмысленность самой идеи своей затеи, ведь свет, формировавший изображения звёзд на фотопластинке, прежде проходил через нестационарную солнечную корону, из-за чего изображения могли смещаться в произвольном направлении и на произвольную величину. Совершенно ясно: ловить было нечего.

Но даже если бы Эддингтону сказочно повезло и солнечная корона на нужное время сгинула бы к едреней фене, всё равно он остался бы с носом: требуемая точность измерений в 0.1-0.3 угловых секунд не могла быть обеспечена даже чисто технически. Почему речь идёт о точности в 0.1-0.3 угловых секунд, если для величины эффекта называют цифру 1.7 угловых секунд? Эта цифра – для пролёта света впритирку с краем диска Солнца, когда ничего путного не увидеть. При пролёте света на двух солнечных радиусах ожидаемый эффект в два раза меньше, на трёх радиусах – в три раза меньше, и т.д. Так вот, специалисты по практической астрономии хорошо знают, чего можно было ожидать от телескопа, фотокамеры и гидирующего устройства выезднойастрономической экспедиции. На выезде мог использоваться только широкоугольный телескоп с малым диаметром зеркала, а значит и с малым угловым разрешением. При диаметре зеркала 300 мм теоретическая величина кружка изображения звезды составляет 0.8 угловой секунды, а практическая (из-за недостатков оптической системы) в 2-3 раза больше! Неидеальность гидирущего механизма должна была дать дополнительное размывание изображений: минимум на несколько десятых угловой секунды. К тому же, использовавшиеся тогда фотопластинки имели крупный размер зёрен, при котором ошибка определения положения изображения составляла не менее одной угловой секунды. В довершение ко всему этому Эддингтон наделал ещё и методологических ошибок, из которых самой непростительной считают вот какую. Съёмку опорной пластинки он сделал в Англии, где Солнце не поднимается высоко над горизонтом, а затмение снимал вблизи экватора, когда Солнце было в зените. Атмосферная рефракция для этих двух случаев существенно различается, а точно учесть результирующие различия на фотопластинках было весьма проблематично. Ой, да надо ли было это точно учитывать? Маразм всё равно был доведён до абсурда. И всё – для ОТОшеньки, всё – для ненаглядной!

Вот так и вышло, что задумка Эйнштейна (насчёт «святости и непорочности» ОТО) в одночасье прахом пошла. Принял он, конечно, кое-какие меры, чтобы случившееся выглядело потриумфальнее. После чего завёл такие речи:

- Вот что, доченька. Этот экспериментик англицкий – тебе не пара. Сопля на сопле! Ты лучше погляди, чего папа тебе присмотрел. Прямо скажу, штучный товар! Небось не слышала о том, что у Меркурия перигелий есть… Чего хихикаешь, бестолочь? Перигелий – это ближайшая к Солнцу точка орбиты! Так вот, этот самый перигелий у Меркурия, понимаешь, движется, а объяснить это до конца не могут. Движется он, конечно, медленно, но зато верно! Улавливаешь? Я уже прикинул: получается в самый раз для тебя!

- Вечно вы, папенька, меня смущаете! – отвечала на это доченька.

На том и порешили. Тут же на радостях закатили ещё одну триумфальную кампанию. Эйнштейн прямо до слёз растрогался, до того серьёзно всё это выглядело…

Эх, папаша! Прикинул он, видите ли. Устроил брак по неверному расчёту! Разве может верное выражение для движения перигелия содержать в скобочках единицу минус квадрат эксцентриситета орбиты? Устремите эксцентриситет к нулю и эта скобочка станет равна единице. У круговой орбиты получится… ненулевое движение перигелия! И ведь толпы специалистов созерцали это выражение. Да толку-то… Похоже, у всех них зрение такое же, как у индейца по имени Зоркий Глаз, который сумел убежать из сарая, в который его посадили, поскольку на третьи сутки заметил, что у сарая одной стены не было! Так же и с «движением перигелия круговой орбиты». Ну колет глаза же!

И если бы дело было только в этом пустячке! Всё гораздо хуже: в знаменателе эйнштейновского выражения уютно пристроился квадрат скорости света! Это означает, что выражение получено на основе неявного допущения о том, что скорость действия тяготения именно скорости света и равна! На хрена тогда было устраивать триумфальную кампанию? Или расчёт был на то, что у дорогих гостей память начисто отшибло? Ведь уже Лапласу были известны экспериментальные свидетельства о том, что нижнее ограничение на скорость действия тяготения превышает скорость света в вакууме на 7 порядков! А сегодня по результатам обработки пульсарных данных эта цифра составляет уже 11 порядков! Так-с, 11 порядков в квадрате – это будет 22 порядка. Значит по меньшей мере на 22 порядка промахнулся Эйнштейн, когда говорил доченьке: «В самый раз для тебя!» Такой промах – он на абсолютный рекорд в истории науки тянет.

А уж как хотелось-то, чтобы скорость действия тяготения была равна скорости света! Ну, просто невтерпёж. И не только для того, чтобы делать вид, будто объяснилось движение перигелия Меркурия. Ещё для того, чтобы целеустремлённые ребята делали вид, будто они гравитационные волны ловят. А другие ребята – делали вид, что одобряют эту ловлю. Как будто там есть какие-то шансы на успех. Ведь со скоростью, на 11 порядков большей скорости света, вообще непонятно, как обращаться. А со скоростью света обращаться – милое дело. Вот и рыщут, факты ищут, которые можно было бы хоть с какой-нибудь стороны проинтерпретировать так, будто скорость действия тяготения равна скорости света. Упёртые! Иногда им кажется – нашли такой факт! Вот недавно обнаружились искажения волнового фронта радиоизлучения квазара, когда линию квазар-Земля пересекал Юпитер: эти искажения были обусловлены, якобы, тяготением Юпитера. И якобы, «впервые измерилась скорость гравитации»! Та, какая хотелась, конечно! Но стряпня оказалась с таким пересолом, что разгорелся скандал в благородном семействе! Ну, бывает… Милые бранятся – только тешатся!

Короче, проблема движения перигелия Меркурия не решилась ни в рамках ньютоновских представлений о тяготении, ни, тем более, в рамках представлений эйнштейновских. А что говорит об этом новая концепция тяготения? Давно известно, что Меркурий очень похож на Луну: и по размерам, и по отражательной способности поверхности, и по её оптическим и термоэмиссионным свойствам, и даже по особенностям поверхностного рельефа. А новая концепция тяготения, глядя на результаты радиоконтроля пролёта зонда «Маринер-10» вблизи Меркурия, добавляет: и тяготение Меркурия организовано не так, как у планеты, а так, как у Луны!

Тогда проблема движения перигелия Меркурия легко решается, но при одном интересном допущении. А именно, Меркурий представляет собой не сплошное тело, а тонкостенную оболочку, опять же, как и Луна. И, зная величину векового движения перигелия Меркурия, можно рассчитать толщину его оболочки. Этот расчёт даёт примерно 20 км. Всё похоже на правду! Кстати, на экваторе Меркурия имеется огромный по размерам «кратер» с пологими стенками, т.н. котловина Калорис, она же бассейн Жары. Диаметр поперечника 1300 км, а вот про глубину чего-то помалкивают. Судя по фотоснимкам, сделанным «Маринером-10», центральная часть этой котловины теряется в полном мраке. Такое может быть, если там имеется сквозное отверстие в оболочке. Представляете? Сейчас к Меркурию летит зонд «Мессенджер». Глядишь, он и подтвердит наличие этой «дырочки в левом боку». Вот смеху-то будет!

Но вернёмся к бедной ОТО. Эддингтон, если помните, был первый, кто дал чёткий ответ на вопрос, можно ли обнаружить гравитационное отклонение света, проходящего вблизи Солнца. Ответ звучит так: «Нельзя, но если очень хочется – то можно». Такая постановка ответа очень понравилась релятивистски настроенным астрономам. Весёлой пёстрою толпою они повторили всё, что проделал Эддингтон. Но это были так себе, мелкотравчатые подражатели. А вот Шапиро внёс в весёлый поток свежую струю. Он крепко взялся за подтверждение ОТО с помощью радиотелескопов. Первым делом в качестве лёгкой разминочки он проделал эксперимент по обнаружению отклонения радиоволн гравитационным полем Солнца. Чем, мол, радиоволны в этом смысле хуже света? Ну, то-то же. Приёмной системой служила пара радиотелескопов, разнесённых для улучшения углового разрешения, а источниками радиоизлучения были весьма кстати открытые квазары. Если гравитационное отклонение радиоволн есть, то, когда квазар наблюдается рядом с Солнцем, его радиоизображение должно соответственно сместиться. Ну и как, смещается? О, разумеется! Как же ему не смещаться в результате непредсказуемой рефракции радиоволн в нестационарной солнечной короне?! Опять же, статистика здесь набирается богатейшая: смещения получаются куда хочешь и на сколько хочешь. И чтобы блестяще подтвердить ОТО, остаётся лишь применить всё тот же метод Микеланджело. Слышали, небось? Этого выдающегося скульптора как-то попросили раскрыть секрет, благодаря которому получаются такие великолепные статуи. «Секрет простой, – раскололся Микеланджело. – Беру глыбу мрамора и отсекаю от неё всё лишнее!»

Ну, а после разминочки Шапиро устроил такое, что даже матёрые релятивисты рты разинули, не ожидав от него такой прыти. Помните, ОТО предсказывает замедление времени вблизи массивных тел? Если это так и есть, то всё, что может двигаться, должно вблизи массивного тела двигаться медленнее, а значит и скорость света там должна быть меньше. Об этом и Эйнштейн твердил. Тогда радиоимпульс, пролетающий, скажем, неподалёку от Солнца, должен притормозиться. Результирующее увеличение задержки на его полёт должно быть эквивалентно удлинению пути аж на 60 километров! Ну вот, Шапиро это самое, якобы, и обнаружил при радиолокации Венеры, когда она была вблизи противостояния с Землёй. А почему «якобы»? Потому что обнаружил только на словах. Экспериментальных данных не опубликовал даже в своей статье с многообещающим названием: «Четвёртое подтверждение ОТО». Его чуть не за грудки хватали:

- Это же эпохальный эксперимент! Сами же говорите – четвёртое подтверждение! Так покажите данные измерений!

- Да я бы с радостью, – чуть не плакал в ответ Шапиро, – но права не имею! Эксперимент финансировало NASA, без разрешения ничего не могу! А вы что, на слово не верите, что ОТО подтвердилась?!

Ну, те, кому хотелось верить, разумеется верили. «Ах, обмануть меня не сложно, я сам обманываться рад!» А вот мы обманываться не рады. Мы-то знаем, что время вблизи массивных тел не замедляется, а значит и свету там притормаживаться никакого резона нет. И точно! Помните, что получается, если сопоставить результаты, во-первых, Паунда-Ребки, и, во-вторых, экспериментов с перевозимыми атомными часами? А вот что: свет не изменяет свою частоту при движении в изменяющемся гравитационном потенциале, а обнаруживаемые эффекты полностью объясняются гравитационными сдвигами уровней энергии в веществе. Но это означает, что никакой зависимости скорости света от гравитационного потенциала тоже нет. Железобетонно! Спрашивается: какую же тогда дополнительную задержку радиоимпульсов отлавливал Шапиро? Да никакую и не отлавливал! Потому данные измерений и скрыты от любознательных глаз. Если это называется наукой, то что тогда называется лжепредпринимательством?

Ну, короче, как маленьких детей пугают Бабой Ягой, так и дилетантам очки втирают насчёт того, как здорово Шапиро подтвердил ОТО. А специалисты-то знают, что это не подтверждение, а так, сотрясение воздуха. И опытных подтверждений ОТО насчитывают по-прежнему всего три. Ну вот, по всем трём мы и прошлись. И по гравитационному отклонению света, якобы наблюдённому Эддингтоном, и по вековому движению перигелия Меркурия, якобы объяснённому Эйнштейном, и по гравитационному изменению частоты света в полёте, якобы обнаруженному Паундом и Ребкой. Вспомните ещё парочку шальных спутников TIMATION, засвидетельствовавших, что нет никакого «замедления времени вблизи массивных тел»… И окажется, что ОТО не имеет ни одного подтверждения физическим экспериментом. И это при чудовищном объёме теоретических излияний! Столько всего намолотили при стопроцентном коэффициенте бесполезного действия!