Как рождается гравитация

Геннадий Ершов

Как рождается гравитация и где искать загадочные гравитоны? Закон всемирного тяготения – не всемирный. Гравитационная постоянная – не постоянная. С уравнения E=mc2 снята божественная аура. Максимально возможная температура. Какая сила расширяет тела при нагревании? Давление света – существует ли явление в природе? Энергия броуновского движения. Почему не падают облака? Почему на Луне гравитация наоборот? Почему плотность Сатурна меньше воды? На эти и другие вопросы есть ответы в данной книге

Предисловие

На повестке дня у всего человечества всегда стояли две проблемы: что делать и кто виноват? У обывателя также два вечных вопроса: куда деваются деньги и откуда берутся клопы? У физиков одна серьезная проблема: откуда берутся гравитоны и куда они исчезают?

С первыми четырьмя проблемами и вопросами человечество более или менее справляется, а вот пятая проблема растянулась на всю историю жизни человека разумного и до сих пор не решена.

Гравитация будоражит умы разумных людей, наверное, с того самого первого эксперимента, когда Homo sapiens (человек разумный) осмысленно подпрыгнул вверх, но не полетел, как птица, а тут же жестко приземлился. Возможно, при этом получил болезненный ушиб. Сейчас мы бы сказали, что на человека подействовала сила гравитации. По крайней мере, это событие произошло за много тысячелетий до того момента, когда Исаак Ньютон, сидя на скамейке в семейном саду Вулстхоп, на фоне висящей в небе Луны проследил за падением яблока.

В наше время всевозможные теории гравитации завалены многочисленными тяжеловесными формулами, указывающими на мифические свойства массы. Хотя сама масса не является мифической и в гравитационном притяжении не участвует. Притяжением занимается энергия, заключенная в массах, но ее наука также никак не может обнаружить.

Термин gravitas, в переводе — «тяжесть», происходит от латинского слова. Какому термину отдать предпочтение: латинскому — «гравитация» или русскому — «тяготение»? По смыслу они равнозначны, но есть одно отличие: от слова «гравитация» умные физики образовали слово «гравитон» и наделили его соответствующими свойствами. Гравитон — это элементарная частица, которая, по предположению ученых, переносит гравитационное взаимодействие. Но вот парадокс: до сегодняшнего дня этот гравитон, что называется, никто в глаза не видывал, а гравитация как действовала после первого прыжка человека, так и продолжает с неизменной силой его притягивать. Отсюда физики сделали вывод, что всякое притяжение осуществляется под действием гравитационного поля, подобно действию электромагнитного поля, у которого есть носитель — фотон, с квантом энергии (действия). Тогда, по аналогии с электромагнитным полем, у гравитационного поля должен быть свой носитель — гравитон со своим квантом действия (энергии). Физикам логики не занимать, согласно ей, гравитоны должны существовать, и точка! Но не управляемая, не логичная природа не хочет подчиняться теоретическим построениям ученых и искусно прячет этот пресловутый гравитон.

Вот здесь физики прибегают к хитрому приему, утверждая, что из-за чрезвычайной слабости гравитационных взаимодействий экспериментально подтвердить или обнаружить отдельно взятые гравитоны в настоящее время не представляется возможным. В то же время, проснувшись поутру, тот же физик становится на весы и обнаруживает лишний вес, который напоминает ему, что пора бы худеть. Но вес, не только «лишний», обнаруживается легко, а у тучных людей весы просто зашкаливают, и это в науке называется слабостью гравитации?

Так что же делать с этим гравитоном, может, использовать слово «тяготение» и преобразовать его в тягун или тягон? Возможно, после этого он явится на свет божий в понятном и осязаемом обличье. В общем, здесь физики (особенно англоязычные) не стали упражняться, посчитав такие созвучия непривычными для ушей ученых.

Но суть не в терминах, а в их раскрытии и понимании сущности, стоящей за ними. Так существует ли гравитон, и как его отловить, поймать и зафиксировать? А может, удастся его взвесить? Только где взять такие весы? Или это все блеф ученых, чтобы хоть как-то оправдаться перед человечеством, страдающим от силы тяготения и лишнего веса?

Попробуем разобраться с этой проблемой в данной книге. Будут опубликованы оригинальные идеи по гравитации, а также будет предпринята попытка свержения с пьедестала постоянство «гравитационной постоянной», а заодно отредактируем закон всемирного тяготения.

Сегодня на вооружении науки — две самые популярные теории гравитации: закон всемирного тяготения Ньютона и общая теория относительности (ОТО) Эйнштейна. Как не пытались ученые скрестить эти две замечательные теории, чтобы получить еще более замечательную теорию, ничего не получилось. Это как-то странно, вроде гравитация одна и та же, и там — и здесь — везде! А как стали скрещивать, то оказалось, теории так далеко отстоят друг от друга, что на этом фоне земноводных и млекопитающих можно отнести к ближайшим родственникам.

Эволюция в познании природы не останавливается, и тут подоспела квантовая механика, которая занимается такой мелочью, что без микроскопа никак. И вновь ученые с удвоенной силой, с новыми знаниями, но особенно — вооруженные новой техникой, типа Большого адронного коллайдера (БАК), лабораторией LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), ринулись скрещивать ОТО и квантовую мелочь, чтобы получить новую «Теорию всего». И снова конфуз. Оказывается, трудность заключается в том, что указанные теории опираются на разные наборы физических принципов. Квантовая механика занимается физическими явлениями микроскопического масштаба, например, рассматривает свойства и поведение атомов, ионов, молекул с электронно-ядерным строением, а ОТО занимается эволюцией физических систем во времени на фоне внешнего пространства-времени. Все бы хорошо, но теперь скрещиваемые пары оказались еще дальше, как микробы и небоскребы.

Казалось бы, зачем эти эксперименты со скрещиванием нескрещиваемого — чтобы получить мутанта? Оказывается, раздельно теория Ньютона и теория Эйнштейна порой работают не корректно. А если минус на минус, то можно получить и плюс! Математика всегда помогала физике, так, может, и здесь все получится. Но не получается, слишком разные коды с их слагаемыми, сомножителями и интегралами.

Современная физика все больше становится на путь абстрактного математического моделирования, которое не требует более или менее полного объяснения и понимания сути физических явлений. Физика гравитации все больше скатывается к формально математическим преобразованиям не физических явлений, а каких-то искусственно построенных моделей и конструкций. Но ученику в школе, студенту вуза, да и просто обывателю важно знать, почему яблоки в саду соседа не падают на его собственный участок. Человек всегда стремится к достоверному знанию.

Наконец, почему нет ответа на детские вопросы, к примеру: какая сила с легкостью расширяет тела при нагревании? Или: почему облака не падают?

А что происходит с Луной — это просто какой-то беспредел (извините за жаргон). Согласно расчетам, она давно уже должна быть планетой и вращаться по гелиоцентрической орбите вокруг Солнца, которое притягивает Луну в 2 раза сильнее, чем планета Земля.

Еще много простых и не очень простых вопросов, на которые физика не имеет ответа. Иногда доходит до парадоксов и нехватки здравого смысла. Во многих книгах и научных сайтах указывается плотность спутников Марса — Фобоса и Деймоса менее 2 г/м³. Такая плотность соответствует земным облакам! А грозовые и потяжелее будут. Как оценить и понять такую плотность? А ведь расчеты проводились по законам классической физики. Ну да, Фобос — это «консервная банка» без внутреннего содержимого, например, И. С. Шкловский так и утверждал, добавляя к такому объяснению, что это космическое тело — дело рук разума. Может, это и наводило «страх» и «ужас» на астрономов — так с греческого переводятся названия Фобос и Деймос. Но сенсации не получилось: после появления первых снимков стало ясно, что спутники Марса — каменные глыбы естественного происхождения, после чего плотность марсианам добавили почти на порядок и пустоты уменьшили до 1/3. Но даже эти данные противоречат здравому смыслу: откуда у глыб со скальной породой могут быть огромные пустоты, ничтожная плотность и масса? Та же картина со спутниками планет гигантов: например, Титан провально уступает Меркурию по плотности, хотя превосходит его размерами и находится в жесточайшем холоде, а Меркурий поджаривается Солнцем. Аналогичная картина со всеми спутниками, астероидами и кометами. Такие просчеты в физике — по всей небесной механике.

Мои попытки исправить противоречивую картину мира натыкаются на «корректное» непонимание редакций профильных научных журналов. Это я о чем?

Пора за работу, господа, товарищи!

Гравитация — одна из самых старых проблем, связанных с устройством мира. В то же время взаимодействие тел между собой посредством тяготения — это общее свойство всех тел в природе.

Гравитация, притяжение, всемирное тяготение — вот сила, которая будет притягивать вас к стулу на протяжении всего времени, которое Вы, уважаемый читатель, потратите на прочтение данной книги. А может, наоборот, Вы будете вскакивать со своего стула, демонстрируя свое противодействие гравитации и бурное несогласие с автором книги.

Тем не менее я надеюсь, что Вы почерпнете что-то новое, что натолкнет на новую идею разрешения очередной проблемы в физике, за что человечество будет благодарно. Вперед! Но не на баррикады и винные склады, а к истине! Не будь истина прекрасной, ее бы никто не искал!

Физика может удовлетворить Ваше любопытство!

Книга рассчитана на широкий круг читателей, интересующихся развитием современной науки.