|
Недавнее событие, взбудоражившее научную – и не только – общественность: вопрос о предельности скорости света С1 – вызвало лавину публикаций самого разного уровня в самых разных источниках – до "Московского комсомольца" и радио "Коммерсант FM". В этой публикации, в отличие от всего появившегося мы дерзаем на базе наших прежних и недавних работ [1] показать плодотворность применения принципа троеначалия для преодоления имеющихся трудностей и построения контуров будущей физики. Для справки – краткие сведения о принципе троеначалия.
Еще Аристотель, размышляя о числе начал, необходимых для решения любой проблемы, после колебаний между тремя и четырьмя пришел к выводу, что достаточно трёх начал, что блестяще подтвердилось. Так для построения физических теорий достаточно длины L, времени T, массы M или любой эквивалентной им тройки (потенциальной P, кинетической G, хаотической R энергий и т.д.). Проблемы использования троеначалия в математике и искусстве рассмотрены в [1].
Не говорим уже о том, что понятие Троицы – главный постулат в христианстве.
Первым "звоночком" о неблагополучии вопроса о предельности скорости света можно считать сведения о взрыве сверхновой звезды SN1987А. Сигнал о взрыве этой сверхновой звезды был зарегистрирован дважды: сначала как всплеск потока нейтрино и лишь через несколько часов как вспышка света. Тогда в 1987 г. это событие не получило должной оценки и широкого обсуждения, и лишь теперь после сообщения о наблюдении сверхсветовой скорости нейтрино [2 и др.] проблема о преодолении скорости света оказалась в центре внимания ученых и общественности.
Следует напомнить, что мнения о возможности сверхсветовых скоростей возникали и ранее. Поэтому в качестве объектов со сверхсветовыми скоростями предполагались как экзотические системы, названные тахионами, так и некоторые иные, например, продольные волны "вакуума" – гравитационные волны [1, 3] и др.
Как известно, сам Д.К. Максвелл, автор знаменитых уравнений, лежащих в основе всей современной физики, признавал их ограниченность: охват ими только двух из трёх основных физических сущностей. Действительно, в уравнения Максвелла входят только электрическое E и магнитное H поля, но не входит гравитационное поле G. В работах Максвелла можно найти высказывание, что он никогда не будет заниматься изучением гравитации, т.к. не может представить себе отрицательную массу и энергию. Введённое нами представление о гравитационных волнах как продольных волнах [1, 3] позволило путём сопоставления "уравнений Ламе" с обычными "уравнениями Максвелла" дополнить последние членом, ответственным за гравитационные явления. В результате теоретических исследований и экспериментальных (астрономических) данных оказалось, что скорость C2 гравитационных волн в свободном пространстве ровно вдвое превышает скорость света, т.е.
C2=2C1=600 000 км/сек
Покажем, что этой волны достаточно для объяснения как данных эксперимента ЦЕРН'а так и регистрации вспышки сверхновой.
В теоретической физике, например, из работ Эйнштейна, известно, что быстрые движения весомых тел с ускорением (или замедлением при столкновении) порождают возникновение гравитационных волн. Эддингтон даже оценил величину излучаемой мощности показав, что эта мощность быстро возрастает с ростом ускорения, например, пропорционально шестой степени скорости вращения. Учитывая это, можно утверждать, что в момент столкновения позитронов в экспериментах ЦЕРН вначале излучается порция гравиоволн (при желании её можно назвать гравитоном, "гравинейтрино" и т.п.) летящих со скоростью C2 в вакууме или C2/√γ в веществе, где γ - введённая нами гравитационная проницаемость вещества, аналогичная общеизвестной диэлектрической проницаемости ε .
По данным ЦЕРН "весь каскад, приводящий к появлению нейтринного пучка, может растянуться на сотни метров" [2]. Влетевшая в этот каскад порция гравиоволн может породить нейтрино в любой точке каскада, поэтому именно сверхсветовая скорость C2 гравиоволн и вызывает кажущуюся сверхсветовую скорость самого нейтрино. Таким образом, неожиданные результаты эксперимента объясняются сверхсветовой скоростью C2 гравиоволн, а не порождаемых ими обычных нейтрино, что, по-видимому, упущено экспериментаторами.
В случае со взрывом сверхновой имеет место обратная ситуация: гравиоволны со скоростью C2 порождаются не столкновением масс, а их разлетанием от центра звезды. После этого гравиоволны порождают нейтрино, но сами нейтрино, как и в опытах ЦЕРН, летят со скоростью не более C1.
Для коллег, интересующихся количественными и прикладными аспектами проблемы, добавим. Приведённая выше величина C2, полученная нами впервые свыше полустолетия тому назад, при предлагаемом подходе позволяет путём элементарных вычислений не только устранить неприемлемую для современной физики сверхсветовую скорость обычных нейтрино, но и получить некоторые новые результаты. Например, найдём радиус R сверхновой звезды SN1987A в момент начала её вспышки. Для этого напомним, что нейтрино в наземном эксперименте [2] образуются на отрезке r длиной в несколько сот метров r=n*100 м, а внутри звезды они образуются на R. Соответственно, выигрыш времени для нейтрино по сравнению с временем прохождения света по этим же отрезкам составляет для наземного эксперимента t=6 нс, а для звезды – несколько часов, т.е. T=n*1 час. Отсюда получаем пропорцию R/r = T/t и находим радиус звезды: R=T*r/t. Подстановка сюда численных значений показывает, что R существенно превосходит размеры Солнца и даже радиус орбиты Земли, что естественно для возникновения взрыва сверхновой звезды.
Другой сюрприз нашего подхода – прикладной: возможность создания системы предупреждения космонавтов о предстоящих опасных световых (электромагнитных) вспышках в космосе за несколько часов до их приближения. Для чего регистрируют соответствующие вспышки нейтрино наземными датчиками и сообщают об этом космонавтам для своевременного укрытия.
Ещё один важный аспект: наш подход показывает, что результаты эксперимента практически независимы от расстояния между излучателем и приёмником, это упрощает эксперимент, усиливает поток нейтрино в месте приёма, открывает возможность проведения подобных экспериментов на более слабых установках, например, на давно существующих кольцевых ускорителях Сибирского отделения РАН, Дубны, Протвино и т.п.
А самый главный результат нашей работы – доказательство того, что эксперименты ЦЕРН'а недооценены, т.к. фактически являются лабораторным измерением скорости не нейтрино C1, а, что гораздо важнее, гравитационных волн C2. Эти результаты вполне согласуются с более ранними астрономическими измерениями и нашим теоретическим подходом [1, 3].
Таким образом, введение троеначального подхода в уравнения Максвелла позволило сравнительно просто объяснить наличие в природе сверхсветовых скоростей и подумать о контурах троеначальной постфизики.
Данное сообщение – предельно краткое резюме готовящейся книги [4].
Литература: