Владимир Ацюковский - Откуда дует эфирный ветер Страница 3

1) материя, пространство, время и движение никогда никем не создавались и никаким способом не могут быть уничтожены; 2) пространство в природе существует только евклидово, время линейно и однонаправлено, никаких "кривизн" и "дискретностей" в них нет; 3) не существует и никаких предпочтительных масштабов у этих категорий, так что на всех уровнях материи должны действовать одни и те же физические законы, хотя параметры явлений в микромире, конечно, сильно отличаются от параметров явлений в макромире.

С.З. Придираясь к вам, я могу сказать, что в первом выводе, например, никак не отражена роль Господа Бога в создании Вселенной. Во втором пункте своих рассуждений вы никак не отразили возможное существование "черных дыр" и других подобных объектов. В третьем выводе вы опять-таки упустили из виду некоторые явления, имеющие место в микромире и нигде больше... В.А. В ответ на ваши придирки могу сказать следующее. Во-первых, как материалист я, конечно, отрицаю существование творца Вселенной. Материя и все ее атрибуты вечны и ни в каком создателе не нуждаются. Во-вторых, евклидовость пространства не означает, что "черные дыры" не могут существовать. Представьте себе большие сгустки вещества, поглощающего потоки эфира так, что они движутся со скоростью выше скорости света. Вот вам и "черная дыра"! Она не может существовать вечно, когда все это вещество распадется. Но если она существует, то существует в вечном евклидовом пространстве. Безо всяких чудес. А что касается "в-третьих", то никаких особых явлений в микромире действительно нет. Аппарат обычной газовой механики прекрасно описывает любые явления микромира, всему есть аналогия в нашем обычном макромире. В том числе и квантовые явления. С.З. Хорошо, допустим в первом приближении, что вы меня убедили. Ну и что дальше? В.А. На вопрос отвечу вопросом: "В чем сегодня основная трудность физики?" В том, что мы не понимаем глубинной сути явлений. Но мы ведь знаем, что молекулы состоят из атомов, а атомы из элементарных частиц. Правда, мы не ведаем, из чего состоят эти самые "элементарные частицы", а лишь на основании имеющихся фактов можем предполагать, что они далеко не столь элементарны, как это считали, скажем, в первой половине нашего века. Значит, надо разобраться с данной проблемой, а уже потом двигаться дальше. Причем помочь нам в этом может опыт прошлых веков. На протяжении столетий учеными была отработана следующая методология решения подобных задач. Когда материальных образований освоенного уровня организации материи накапливалось много, то в рассмотрение вводился новый "первокирпичик" строения Вселенной. Так, скажем, когда в конце XVIII столетия оказалось, что вариантов строения молекул слишком много, в рассмотрение были введены более мелкие "элементы", как их назвал Лавуазье. Впоследствии, в 1824 году, Дальтон вспомнил о греческом "атомос" (так древние греки именовали мельчайшие частицы вещества) и ввел в обиход понятие "атомы". А когда выяснилось, что и "неделимые" атомы имеют свойство делиться, в рассмотрение ввели элементарные частицы. Это случилось в начале нашего века, но уже к середине столетия оказалось, что и этих "первокирпичиков" материи достаточно много, они обладают способностью делиться, превращаться друг в друга и т.д. Словом, похоже, надо вводить в обиход новые элементы, из которых, как из кирпичей здание, придется возводить основы современной физики. С.З. Но ведь такие частицы уже введены. Последнее время достаточно много говорят, скажем, о кварках. Чем они вам не нравятся? В.А. Да хотя бы тем, что, во-первых, эти кварки никому до сих пор не удавалось зафиксировать, так сказать, в чистом виде, а стало быть, неизвестно, существуют ли они в действительности или это просто очередная выдумка теоретиков. И во-вторая, самих этих кварков - чем дальше, тем становится больше. Сначала было достаточно всего трех. Потом теоретикам понадобилось вводить еще "очарованные", "красивые", "цветовые" кварки... И если дело пойдет так дальше, то вскоре, видимо, с кварками произойдет то же, что и с элементарными частицами, которых на сегодняший день то ли двести, то ли две тысячи - все зависит от того, как считать. А главное, кварки - это не более мелкие, чем элементарные частицы, образования: по своим размерам и массе они могут быть даже больше. Скажем, масса одного кварка предположительно равна пяти (!) массам протона... С.З. И что же вы предлагаете взамен? В.А. Не изобретать велосипед! Применительно к нашему случаю эта расхожая фраза означает, что есть смысл вернуться к тому, от чего когда-то отказались при довольно сомнительных обстоятельствах, а именно, к теории мирового эфира. С.З. Но позвольте, насколько я помню, мировой эфир - это некая субстанция с немыслимыми свойствами. И разные взаимодействия должна передавать со скоростями чуть ли не выше скорости света. И обладать нулевой инерцией. И быть материей настолько тонкой, что ее присутствие практически не обнаруживается существующими ныне приборами... Стоит ли связывать со столь сомнительным изобретением ума человеческого? В.А. Вот-вот, вашими устами заговорила та самая психологическая инерция, в которой погрязли ныне многие ученые умы. "Эфир? Это мы уже проходили..." И почему-то никого не настораживает, например, тот факт, что вакуум - ту самую субстанцию, которая, по мнению многих, заполняет ныне межпланетное и межзвездное пространство, давно уже перестали считать просто пустотой. Нечего сказать, хороша пустота, если из нее, согласно современным физическим канонам, вполне можно получать и многие элементарные частицы, и энергию. Эта "пустота" обладает диэлектрической и магнитной проницаемостью, поляризацией, разного рода флуктуациями*. Именно в вакууме распространяются поля, обеспечивающие четыре основных взаимодействия - ядерные сильные и слабые, электромагнитные и гравитационные... В общем, не случайно академик В.Ф.Миткевич, еще в 30-е годы, размышляя об этом, высказал такую мысль: "Абсолютно пустое пространство, лишенное всякого физического содержания, не может служить ареной распространения каких бы то ни было волн". Ну а если пустота чем-то заполнена, то в конце концов какая разница, как это нечто называть - вакуум или эфир? Я лично предпочитаю последнее название. Оно и появилось раньше, за ним и стоит больше содержания. Доказать это я и берусь в следующем диалоге.

-------------- Флуктуация - колебания.

Диалог третий.

О РОЛИ ЭФИРА В ПРИРОДЕ, или разговор о том, как газовые вихри позволяют возвести старую постройку

из нового материала

В.А. Итак, многие годы ученые разных стран стремились угадать свойства мировой среды, создавали многочисленные модели, гипотезы, теории - и все неудачно. В чем корень их ошибок? Прежде чем ответить на этот вопрос, давайте вкратце проследим путь развития теории мирового эфира... С.З. Но тогда, видимо, нам придется начать с сэра Исаака Ньютона и его таинственной силы гравитации? В.А. Согласен. И раз уж вы наслышаны об этом, то вам, как говорится, и карты в руки. С.З. Когда двадцать лет тому назад первые люди ступили на поверхность Луны, они поставили перед телекамерами на глазах у многих миллионов зрителей запоминающийся эксперимент. Один из астронавтов уронил куриное перышко и подобранный тут же на Луне камень. Оба предмета одновременно упали в лунную пыль. Многих это удивило, ведь мы на Земле наблюдали бы совершенно иные результаты. Однако виною тому всего лишь сопротивление воздуха - газа, к которому мы привыкли настолько, что подчас его даже не замечаем, но который, как стало очевидно в результате лунного эксперимента, определенно накладывает свое воздействие на некоторые процессы. Ну а какая, интересно, субстанция оказывает решающее воздействие на распространение самой гравитации - той силы, под воздействием которой на Луне ли, на Земле ли и куриное перышко, и камень все равно упадут на поверхность планеты? Первым над этим вопросом задумался сам Ньютон - тот человек, который впервые, при помощи несложного уравнения, называемого ныне законом всемирного тяготения, описал, как одно массивное тело может взаимодействовать с другим. Закон этот оказался правильным. Благодаря ему мы понимаем теперь, почему планеты вращаются вокруг Солнца, почему Луна вращается вокруг Земли. Знание этого закона позволяет нам особо не удивляться, что на орбитальной станции наступает невесомость: сила тяжести уравновешивается центробежной силой. Благодаря тому же закону, положенному в основу расчетов небесной баллистики, астронавты смогли с Земли попасть на поверхность Луны, на себе ощутить справедливость расчетов земных ученых, задолго до этой экспедиции рассчитавших, что сила тяжести, или гравитации, на поверхности естественного спутника Земли вшестеро меньше земной... Но вот до сих пор никому, в том числе и самому Ньютону, не удалось достаточно наглядно показать, каким именно образом действует эта самая сила гравитация, какова ее природа. Хотя попыток, как уже говорилось, было сделано немало. В.А. И одну из первых, пожалуй, предпринял Лессаж... С.З. Совершенно верно. В один из майских дней 1749 года молодой преподаватель математики и физики Георг Луи Лессаж объяснял своим воспитанникам закон всемирного тяготения. Но когда кто-то из особо пытливых учеников спросил, может ли учитель объяснить причину тяготения, тот только развел руками: "Этого пока не знает никто..." Ученики, вполне возможно, уже на следующий день забыли о том, что учитель не смог ответить на один вопрос. Но сам Лессаж никак не мог забыть об этом. И однажды он вспомнил слова знаменитого Декарта: "Мы считаем сосуд пустым, когда в нем нет воды, на самом деле в таком сосуде остается воздух. Если из "пустого" сосуда убрать и воздух, в нем опять что-то должно остаться, но мы это "что-то" уже просто не чувствуем". Внезапно вспыхнула мысль: небесные тела не притягиваются, а подталкиваются друг к другу! И подталкивает их то самое "нечто", которое мы не ощущаем... В.А. После Лессажа подобная мысль приходила в головы многих других ученых. И все они на первых порах были счастливы своим открытием. Суть его можно описать так: представим себе, что все пространство между небесными телами заполнено неким газом, состоящим из крошечных частиц, летающих во всех направлениях. При определенных условиях эти частицы, наталкиваясь, скажем, на Солнце и Землю, подталкивают их друг к другу. Однако чтобы удовлетворить тем условиям, при которых подобное подталкивание возможно, такие частицы, оказывается, должны обладать удивительными свойствами. Должны двигаться со сверхсветовыми скоростями. И при этом, пробегая колоссальные расстояния, не сталкиваться друг с другом. Более того, сами небесные тела тоже не являются преградой для подобных частиц: они пронизывают их насквозь, лишь слегка задерживаясь в своем стремительном беге. Было рассчитано, что именно в таком газе должен выполняться Закон всемирного тяготения, при котором сила взаимного притяжения (или подталкивания, если хотите) прямо пропорциональна их массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Однако тут же возникает и противоречие. Если Земля движется вокруг Солнца в таком газе, то он непременно должен и тормозить ее движение, чего на практике не наблюдается. И это лишь одно из затруднений. Существовали и другие. В те времена модели, гипотезы и теории эфира рассматривали довольно узкий круг явлений. Декарт и Ньютон, к примеру, ничего не знали об электромагнитных феноменах, а тем более о внутриядерных взаимодействиях, хотя по идее эфир должен участвовать и в этих процессах. Модели Навье, Мак-Куллаха, В.Томсона и Дж.Томсона пытались учесть круг электромагнитных явлений, но в суть строения веществ и этим ученым проникнуть практически не удавалось. Кроме того, большинство моделей рассматривали эфир как сплошную среду, в иных случаях даже как некую "идеальную" жидкость. Естественно, такой подход рождал противоречия: с одной стороны, частицы эфира должны были подталкивать тела друг к другу, с другой стороны - не мешать их движению. И наконец, многие теории рассматривают отдельно материю эфира и материю вещества. В итоге Френелю и Лоренцу, к примеру, пришлось изобретать даже три самостоятельные, независимые субстанции: вещество, независимое от эфира; эфир, свободно проникающий сквозь вещество; свет, непонятным образом генерируемый веществом и передаваемый эфиру, да к тому же еще и распространяющийся в нем неведомым ооразом! Понятное дело, устав от бесплодных попыток создать непротиворечивую модель эфира, многие ученые постепенно стали отказываться и от самой идеи. И напрасно! С.3. То есть, говоря иначе, если ты не сумел обуздать лошадь, это вовсе не значит, что на ней нельзя ездить в принципе... В.А. Аналогия, скажем прямо, притянутая за уши, но, в общем-то, обрисовывающая суть положения. С.З. Тогда, очевидно, самое время рассказать и о новой модели эфира? В.А. Ну что же, давайте попробуем. Для начала прикинем, какое из трех состояний вещества - твердое, жидкое или газообразное годится для нового эфира. Возьмем любое твердое тело. В нем всегда присутствуют неоднородности, дислокации. А они наверняка будут мешать распространению каких-то взаимодействий (например, той же гравитации) во всех направлениях одинаково. Да и как-то трудно даже чисто психологически представить себе, что все межпланетное пространство заполнено чем-то твердым, а мы этого не замечаем. Теперь представим себе жидкость, помещенную в невесомость. Силы поверхностного натяжения соберут ее в шары. В пространстве между планетами таким образом получится один шар, другой, третий... Между ними опять-таки останутся пустоты, а мы знаем, что межпланетное пространство достаточно изотропно, в нем нет ни сверхпустот, ни шаров с некой жидкостью. Таким образом, получается, что на роль мирового эфира годится только газ. А наличие в природе тел различной удельной массы говорит о том, что газ может сжиматься в достаточно широких пределах. Он обладает весьма малой вязкостью, а потому небесные тела могут двигаться относительно свободно. Но тот же газ при больших давлениях может "организовать" действие больших сил на малых площадях, как это мы имеем в случае сильных ядерных взаимодействий. С.З. Ну а раз эфир - газ, а не какойто абстрактный вакуум, значит, он должен иметь все характеристики и параметры, полагающиеся реальному газу: плотность, температуру, давление, вязкость... Так ведь?