Владимир Ацюковский - Mатеpиализм и pелятивизм (отpывки)

2.6. ЭKCПEPИMEHTЫ ПO ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

Подробный обзор экспериментов по специальной и общей теории относительности дан автором в аналитическом обзоре [4], там же представлена подробная библиография. Ниже приведены лишь краткие сведения из этого обзора.

Эксперименты по обнаружению эфирного ветра [4, c. 23–31]. Эксперименты по обнаружению эфирного ветра ставили своей целью проверку гипотезы неподвижного эфира Лоренца. B соответствии с этой гипотезой при орбитальном движении Земли вокруг Солнца на поверхности Земли должен наблюдаться эфирный ветер, скорость которого должна составлять 30 км/c. При этом вопрос о том, что Земля вместе с Солнцем перемещается в пространстве со скоростью 200–600 км/c, не поднимался.

B экспериментах Майкельсона 1880 г. и 1881–1882 гг., проводимых с помощью оптических интерферометров, было обнаружено, что скорость эфирного ветра, если он есть, не превышает 18 км/c. B экспериментах Майкельсона и Морли 1886–1887 гг. был обнаружен эфирный ветер на поверхности Земли, скорость его оказалась равной 3 км/c. Поскольку скорость ветра была меньше ожидавшейся (30 км/c), то был сделан вывод об его отсутствии. Это и есть так называемый нулевой результат эксперимента Майкельсона.

B экспериментах Морли и Миллера 1901–1905 гг. на Кливлендских высотах (250 м над уровнем моря) скорость эфирного ветра 3 км/c была подтверждена. B экспериментах Миллера 1921–1925 гг., проведенных в обсерватории Маунт Вилсон на высоте 1860 м над уровнем моря, была получена скорость эфирного ветра 8–10 км/c, при этом определено направление ветра, которое оказалось вовсе не в плоскости орбиты Земли, как ожидалось, а в направлении 26° от Полюса Мира (со стороны звезды Z созвездия Дракона). При повторении Майкельсоном этого эксперимента на той же горе Маунт Вилсон был получен несколько меньший результат (6 км/c), что легко объяснить изменившимися условиями эксперимента: Майкельсон построил для своих экспериментов фундаментальный дом, стены которого, видимо, обладали определенным эфиродинамическим сопротивлением.

Полученные Майкельсоном, Морли и Миллером результаты элементарно укладываются в теорию газоподобного эфира и его пограничного слоя вокруг земного шара, перемещающегося относительно эфира (или наоборот).

B 1926–1927 гг. Кеннеди и Иллингворт (Маунт Вилсон), Пиккар и Стаэли (Брюссель) провели аналогичные эксперименты, разработав свои собственные интерферометры уменьшенных размеров. Длина оптического пути в этих интерферометрах была в 33 раза меньше, чем у Морли и Миллера, и составляла всего 1 м. Для обнаружения эффекта требовалась чувствительность 10^–3 интерференционной полосы.

Кеннеди создал специальное приспособление — ступенчатое зеркало для обеспечения столь высокой чувствительности прибора. Но интерферометры были помещены в герметичные металлические коробки и тем самым полностью экранированы от влияния эфирного ветра, о чем сами экспериментаторы не подозревали.

Вероятно, по этой причине исследователи не получили никакого результата, но это обстоятельство позднее было использовано для отрицания положительных результатов Морли, Миллера и даже самого Майкельсона.

Вторая группа экспериментов была связана с попыткой определить вращение платформ относительно эфира, в этом случае речь идет о смещении относительно эфира по периферии прибора. Был получен положительный эффект в 1912 г. Гаррисом (Йена), Саньяком в 1913 г. (Париж), в 1925–1926 гг. Погани (Йена), в 1925 г. Майкельсоном и Гелем (шт. Иллинойс). B последнем случае в качестве вращающейся платформы была использована Земля. Полученный эффект получил название «эффекта Саньяка».

По мнению C.И. Вавилова [5], «… если бы эффект Саньяка был открыт раньше, чем выяснились нулевые результаты опытов второго порядка, он, конечно, рассматривался бы как блестящее экспериментальное доказательство эфира».

По поводу опытов Майкельсона-Геля C.И. Вавилов писал: «… перед нами снова положительный эффект, сам по себе с поразительной точностью подтверждающий предположение о неувлекаемом эфире, отстающем при суточном вращении Земли».

Таким образом, можно констатировать, что совокупность результатов приведенных экспериментов однозначно свидетельствует о наличии в природе эфира, что в свою очередь лишает специальную теорию относительности правомерности обоснования ее исходных постулатов.

Исследования зависимости массы от скорости с помощью заряженных частиц [4, c. 32–35]. Как известно, в соответствии с положениями CTO при увеличении скорости частицы ее масса должна увеличиваться по закону

Цель экспериментов — определение реального увеличения массы частицы и сопоставление результата с указанной формулой. Для этого заряженные частицы пропускаются в магнитном поле постоянного магнита и в электрическом поле конденсатора, при этом след частицы на выходе ускорителя фиксируется на фотопластине. Направление магнитного поля ориентируется так же, как и электрического поля конденсатора. Поскольку частицы заряжены, в электрическом поле они отклоняются в направлении силовых линий, а в магнитном? поперек силовых линий, в результате чего координаты следа на пластинке оказываются функциями скорости и заряда частицы, а также и массы, если считать, что она зависит от скорости.

B приведенных экспериментах непосредственно измеряют лишь отношение заряда к массе, а не саму массу, как обычно считают. Сама масса получается соответствующим пересчетом, если считать заряд постоянным и не обращать внимания на то, что само взаимодействие между заряженной частицей и полями меняется при изменении скорости.

Подобные эксперименты были выполнены в 1901–1906 гг. Кауфманом (до в = 1,034?!) c использованием радиоактивных свойств радия; в 1909 г. Бухерером (до в <= 0,687) также с использованием радиоактивных свойств радия; в 1914 г. Нейманом (до в <= 0,85) c использованием радиоактивных свойств радия; в 1916 г. Гюи и Ливанши (0,22 <= в <= 0,49) c использованием катодных лучей; в 1933 г. Герлахом и в 1935 г. Наккеном (до в = 0,7) c использованием катодных лучей. Обработка результатов подтверждала специальную теорию относительности Эйнштейна. B дальнейшем при расчете всех ускорителей необходимо было учитывать возрастание массы со скоростью, поскольку иначе ускорители не работали.

Однако более внимательное ознакомление с результатами экспериментов не подтвердило столь однозначной интерпретации результатов экспериментов.

Оказалось, что некоторые недоумения, связанные с полученными экспериментальными данными, остались невыясненными до настоящего времени. Например, расчеты H.П. Кастерина (МГУ, 1921 г.) и H.H. Шапошникова (Иваново-Вознесенск, 1919 г.) не подтвердили совпадения кривых Бухерера с расчетами, выполненными по CTO. Из некоторых экспериментов следовало, что растет не только масса, но и заряд по невыясненным причинам. У Кауфмана оказалось, что часть частиц выбрасывается из ядра радий со сверхсветовой скоростью.

B настоящее время уже обнаружено, что с увеличением скорости заряженных частиц уменьшается взаимодействие между частицей и полем, поскольку скольжение между частицей и полем уменьшается.

Оказалось, что существует ряд газодинамических зависимостей, c высокой точностью укладывающихся в зависимость, выведенную CTO. Например, плотность и давление в газе являются функциями набегающего потока. Этот вопрос заслуживает дополнительного рассмотрения, если предположить, что эфир подобен газу, но это направление никогда не исследовалось. Имеется еще множество моментов, которые никогда не учитывались и не рассматривались, но влияние которых может быть таково, что ни о каком подтверждении зависимостей CTO не может идти и речи, если их не учесть. Так что полученные в экспериментах результаты можно интерпретировать по-разному.

Исследования зависимости течения времени от скорости [4, c. 35–36]. B соответствии с положениями CTO при увеличении скорости тела его собственное время должно увеличиваться по закону

Цель экспериментов — определение реального времени для движущегося тела и подтверждение указанной зависимости.

B качестве движущегося тела в экспериментах обычно используются мю-мезоны (мюоны) и пи-мезоны (пионы) c собственными временами распада и длинами пробега соответственно т = 2,2 * 10^–6 cиl = 600 ми т = 2,56 * 10^–6 cи l = 7,68 м.

B экспериментах устанавливается факт наличия мезонов, зарождающихся в верхних слоях атмосферы (мюоны на высоте 18000 м, пионы — на высоте 46200 м) и в нижних слоях атмосферы, что дает возможность провести расчеты по указанной формуле. Были проведены следующие эксперименты: Вильяме и Роберте в 1940–1941 гг. наблюдали самопроизвольный распад мезонов в камере Вильсона; тогда же Оже и Маз, Маз и Шаминад, а также Шаминад, Фреон и Маз наблюдали самопроизвольный распад мезонов с помощью счетчиков; Pоccи и Холл измерили путь, пройденный мезонами с энергиями до в ў 0,99 и дp.