Осенило

Не многие любители современной ортодоксальной физики хотят замечать то обстоятельство, что два столпа “официальной” науки расходятся в своих предсказаниях на 120 порядков. Сам этот факт ласково назвали проблемой космологической постоянной (даже не парадоксом), старательно избегая любые предметные обсуждения этого вопроса. Нужно отметить пару моментов. Во всём мире, как считается, есть всего лишь 10^80 частиц. Штук частиц во всём мире на 40 порядков меньше, чем относительное отклонение между двумя как бы верными теориями при попытке объяснить вполне наблюдаемые данные. Вся обозримая вселенная составляет менее 10^27 метров. Минимальный исследуемый даже теоретически размер объекта - 10^-35 метров. Т.е. даже отношение самого большого и самого маленького размера никак не приближаются к величине полученной ошибки. Ряд учёных называют это “наихудшим предсказанием, когда-либо сделанным научной теорией”. Не существует и не может существовать на сегодняшнем уровне развития науки никакой разумной аналогии, чтобы даже представить величину этой ошибки.

Суть абзаца выше в том, что если квантовая механика (КМ) и теория относительности (ТО) дают весьма адекватные реальности результаты в своих областях применения, а при выходе из этих областей приводят к настолько большим ошибкам, то эти теории (или хотя бы одна из них) в своей основе имеют строго неверное суждение. Нередко теоретические предсказания носят экспоненциальный характер. И когда диапазоны масштабов небольшие, экспонента не успевает “разойтись” сильно, что даёт не очень большую ошибку. Но когда мы продолжаем идти дальше, экспонента начинает очень быстро расти, что приводит к полученным результатам. Вот и выходит, что приняв в теории показатель экспоненты достаточно маленьким, можно подогнать практически что угодно под что угодно. Но иногда в игру вступают экспериментальные данные, которые “зажимают” нас в некоторых границах. К несчастью для ТО и КМ новые эксперименты, которые расширили границы обозримого пространства, ситуацию только ухудшают. С каждым днём становится всё сложнее закрывать глаза на вопиющее несоответствие теорий.

Для учёных не секрет, что скорость – понятие относительное. Вместе с ней и энергия тоже относительна (хотя и с некоторыми оговорками для ортодоксальных физиков). Т.е. в зависимости от того, как посмотреть на тот или иной объект, описание его скоростных и энергетических характеристик может быть сильно разным по абсолютной величине. Дом, в котором мы сидим, относительно нас не движется. Но если мы едем в машине, то скорость этого дома относительно нас явно ненулевая. А когда дело касается ускорения, ситуация приобретает иной характер.

Равномерно прямолинейно движущееся тело не испытывает никаких неуравновешенных деформаций и возмущений. Потому любая система отсчёта, движущаяся равномерно и прямолинейно, равносильна любой другой аналогичной в достаточно большом спектре задач. И лишь поэтому они выделены в как бы отдельный набор систем отсчёта, а не потому, что это реально какое-то фундаментальное явление, что есть системы отсчёта разных сортов. Если нет взаимодействия с какими-то телами, то нет и предмета для разговора и изучения. Но если взаимодействие есть и не скомпенсировано, то тело неминуемо будет испытывать некоторое ускорение. И с этой точки зрения ускорение объективно и абсолютно. Величина ускорения и определяет степень взаимодействия некого тела с другими. Это не зависит от систем отсчёта или ещё чего-то.

Сразу введу в курс дела. Галилей-инвариантность – это когда вне зависимости от того, смотреть ли за каким-то процессом с едущего равномерно и прямолинейно поезда, или стоять прямо около происходящего, законы физики будут одинаковыми. Т.е. если два упругих шарика сталкиваются, то результат расчёта этого взаимодействия по известным формулам будет одинаков хоть с позиции движущегося инерционно наблюдателя, хоть с позиции покоящегося. Не будет никаких дополнительных членов в законах и уравнениях. Это логично и естественно. Ведь мир объективно существует, а законы едины и строги.

Но есть такое поверье в современной физике, что электромагнетизм не подчиняется так называемой Галилей-инвариантности. (На самом деле не только электромагнетизм, а вообще всё, но об этом позже.) Т.е. если считать, что мир привычен нашему опыту, то с электродинамикой будут проблемы, ведь она Лоренц-инвариантна. Как-то на пальцах объяснить, что именно под этим подразумевается, сложно. Но можно объяснить чисто формально, математически. Если в любых формулах для вычисления ускорения или силы заменить переменные, описывающие движение, в соответствии с некоторым преобразованием, то вид этих формул никак не изменится. Для Галилей-инвариантности будут простые преобразования вида v’=v+Δv, где v’ – это новая переменная скорости, v – старая переменная скорости, а Δv – некоторая постоянная добавка. А для Лоренц-инвариантности будет преобразование Лоренца:

Часто при обсуждении эфиродинамики возникают беседы в духе «сначала найдите ваш эфир, а потом изобретайте теории». И на заявляющих такое не действуют никакие вербальные методы воздействия. Они требуют, чтобы им показали однозначные свидетельства существования эфира, оставаясь в парадигме устоявшегося научного консенсуса. И разговор обычно идёт в следующем ключе.

Многие в курсе, что Максвелл при формулировании своих трактатов опирался на эфиродинамическую концепцию. Эфир представлялся некоторой жидкостью, напряжения и возмущения которой представляли электромагнитное поле. Т.е. исходно концепция Максвелла механическая и укладывающаяся именно в эфирную физику, а не в релятивистскую. Потом вдруг выяснилось, что описанные уравнения соответствуют некоторым положения теории относительности, появившейся несколько десятилетий спустя. Это и послужило тому, что сегодня полагают, что уравнения Максвелла – это следствие теории относительности. Ну или это положения, которые появляются в теории относительности сразу, без основания (в зависимости от трактовок). Т.е. формулы мы оставили, а вот всю эфирную почву из-под ног выбили.

Если копать глубже, то выяснится, что так называемая Галилей-инвариантность уравнений Максвелла соблюдается. Я в своей книге приводил вывод уравнений Максвелла из механики сплошных сред, где это становится понятным. А преобразование Лоренца, которое тоже появились изначально в эфирной теории Лоренца и Пуанкаре, а затем оказалось в теории относительности, являются ничем иным, как преобразованием Прандтля-Глауэрта из гидродинамики. Другими словами, вся электродинамика является доказательством существования эфира. Она появилась из эфиродинамической концепции, полностью ей соответствует и не имеет противоречий и каких-либо неразумных допущений. Но релятивисты говорят, что электродинамику использовать нельзя, потому что она объяснена (но объяснена ли?) теорией относительности.

Все научные исследования, будь то в области физики, химии, биологии или любой другой дисциплины, начинаются с вопросов. Если бы у нас были ответы на все вопросы, не было бы необходимости в исследованиях. Единственная причина, по которой мы продолжаем искать, – это наше стремление заполнить пробелы в знаниях. Недостаток информации – это то, что движет научными открытиями и прорывами.

Казалось бы, это почти очевидное утверждение, но нередко эфиродинамике ставят в укор, что с эфиром не всё до конца ясно. Т.е. эфиродинамика – плохая наука, потому что знает далеко не всё.

Научные прорывы - это результат исследований, проведенных в условиях ограниченной информации. Более того, часто случается так, что мы проводим опыт в одной области, а натыкаемся на результаты в совершенно других неожиданных областях. А вдруг открытый паразитный эффект, с которым боролись учёные, мог стать потрясающим открытием для других учёных и инженеров.

К примеру, когда проводили опыты с радио излучением, случайно обнаружили, что радиоволны могут нагревать объекты. Это послужило изобретению микроволновой печи, без которой сегодня не обходится ни один дом. Я уже не говорю про военное применение. Это выдающееся по своей значимости открытие было результатом нашего незнания действия электромагнитных волн на тела.

Бытует мнение, что магнитное и электрическое поля – это одно и то же. Разница между ними лишь в том, что при движении электрическое поле переходит в магнитное. Это одно из основополагающих положений современной физики, которое никем не ставится под сомнение. Но, как обычно, есть нюанс.

Начнём с того, что от электрического поля можно защититься простой изоляцией. Клетка фарадея также защищает от любого электрического поля и совсем не защищает от постоянного магнитного поля. Изменяющееся магнитное поле порождает вихревые токи в проводниках, чего не бывает с электрическим полем. Такие примеры можно продолжать и дальше.

Если мы посмотрим запись выражений для магнитного поля через потенциалы, то обнаружим, что она радикально отличается от записи выражения для электрического поля. Более того, электрическое поле сложным образом преобразуется в магнитное. Т.е. это происходит не через просто движение. Закономерность куда как более хитрая.

Иногда мне очень навязчиво пытаются доказать, что нужно обязательно ввести более чем один эфир в эфиродинамике. А когда я им отвечаю, что не нужно, начинают рассказывать, что у меня сплошные постулаты и подгонки. Конечно, потом оказывается, что теорию они не изучали и даже не ознакомились с ней. А их суждение основано лишь на уверенности, что свести всё многообразие физических явлений в единой непротиворечивой модели невозможно. И это, действительно, непростая задача.

Сам подход, когда под каждое физическое явление вводят отдельный носитель, не нов. В современной фундаментальной физике в целом то же самое. Для обоснования гравитации ищут гравитоны, для ядерных взаимодействий – глюоны, для электромагнетизма – электроны и протоны, для всевозможных относительно новых понятий типа кваркового заряда или спинов – свои отдельные частицы. Мы совсем недавно отказались от теплорода, который выполнял ту же роль. Вот только пользы от такого подхода никакой. В конечном итоге это выливается в целый зоопарк разрозненных теорий, которые между собой никак не вяжутся. А потом начинают рассказывать про несовместимость теории относительности и квантовой механики.

Ладно бы это не приводило к новым проблемам, так из-за такого подхода родилась сначала теория струн, а потом и мембранная. Люди просто пытались совместить две несвязанные теории, закономерным итогом чего стала гипотеза о существовании 10-24 измерений (в зависимости от версии), которых никто никогда не видел, на которые нам никак не повлиять, которые никак не измерить. Потрачены большие деньги и время большого числа учёных, которые бы могли в это время решать настоящие задачи, стоящие перед человечеством.

Недавно вышла работа, которая показала, что 702 из 736 (более 95%) нобелевских лауреатов являются выходцами из одного научного круга. Т.е. почти все нобелевские лауреаты связаны некими административными отношениями. Защитники (коих немало) такого положения говорят, что это нормально, ведь на то и научные институты, что люди объединяются в рамках определённого научного консенсуса, что и позволяет создавать успешные научные труды. Но у меня на этот счёт своё мнение. А на иллюстрации граф отношений, где каждая точка – это нобелевский лауреат или его приближённый.

Представьте ситуацию, что у нас имеется две конкурирующие фирмы. Они трудятся, к примеру, в области самолётостроения. И те, и другие более-менее летают, возят пассажиров, грузы и даже выполняют военные задачи. Потом приходит некто «Собель» и учреждает «Собелевскую» премию за достижения, связанные с обозначенной сферой деятельности. Сначала несколько раз происходят награждения компаний с более-менее адекватным распределением. То награждают одну компанию, то другую. В среднем поровну. Но следующие 120 лет почти все премии уходят одной и той же компании. Сначала кажется, что это закономерно. Просто одна компания сильно продвинулась вперёд относительно другой. Естественным образом именно она получает премии за инновации в авиастроении, комфортабельность перевозок, экономичность и т.п.. Но львиная доля наград вручается за субъективные положения. То за самый красивый самолёт, то за наиболее эргономичную застёжку ремня, то ещё за что-то мелкое. А при пристальном рассмотрении оказывается, что преимущество застёжки, да и красивость самолёта крайне сомнительна.

Пожалуй, кроме устройства света наибольшее количество споров в моделях эфиродинамики вызывает понятие температуры. В этом нет ничего странного, ведь о физической сути температуры нет устойчивого консенсуса и в «официальной» науке. В таких условиях разумно выдвигать разнообразные гипотезы. Однако, было бы неплохо знать те, что уже выдвинуты и хотя бы в какой-то степени проработаны. Особенно важно понимать, откуда эти гипотезы взялись. Это нужно для развития собственной эрудиции и повышения адекватности выдвигаемых гипотез.

В эфиродинамике принята концепция, основанная на понятии температуры, как средней кинетической энергии одной молекулы. Фактически энергия и температура связаны через постоянную Больцмана. Т.е. энергия некоторого движения частицы с точностью до коэффициента равна абсолютной температуре вещества. Конечно, если мы говорим об эфире, из которого состоят сами молекулы, то определяться температура будет через кинетическую энергию частиц эфира. И постоянная преобразования энергии к температуре должна быть другой. Это будет зависеть от структуры частиц эфира и их взаимодействий.

Эта гипотеза хоть и не полна, но гораздо лучше большинства иных версий. Теплород или нечто абстрактное и непонятное, что присутствует в большинстве других теорий, нас интересовать не будут. А вот эфиродинамическая версия не только описывает всё, что уже известно про температуру, но и даёт выходы на решение многих других задач. В частности, мы наконец можем разобраться с агрегатными состояниями вещества.