Размещено на http: //www. allbest. ru/
Сверхсвет в физике
С. Семиков
Ещё со школьной скамьи нас приучают к печальной мысли о невозможности превысить скорость света c=3·108 м/с и достичь далёких звёзд, расположенных за десятки и сотни световых лет от Земли. Такой световой барьер возвела на пути Человека специальная теория относительности (СТО), догмы которой релятивисты охраняют не хуже инквизиторов, спаливших Джордано Бруно за слова о достижимости далёких звёздных миров, отгороженных от Земли, по воззрениям церкви, мнимым барьером "хрустальной сферы". Так и световой барьер релятивистов является скорее мысленным, психологическим, чем физическим. Людям издавна внушали, что они не смогут подняться в небо, обогнать ветер, превысить скорость звука (3·102 м/с), выйти в космос, прорвав гравитационный барьер. Но ещё в прошлом веке были построены аэропланы и дальнобойные баллистические орудия, стреляющие сверхзвуковыми снарядами [1]. Затем появились реактивные самолёты, преодолевшие звуковой барьер и превысившие скорость звука в разы. А в космос вырвались ракеты, летящие со скоростями в десятки километров в секунду. Нет сомнений, что люди однажды преодолеют и световой барьер на звездолётах, летящих в сотни раз быстрее света. Более того, физики уже давно регистрируют сверхсветовые частицы и сами разгоняют электроны до гиперсветовых скоростей, и лишь навязанные теорией относительности мысленные оковы мешают это осознать. Последовательное применение классической физики, развитой в Баллистической Теории Ритца (БТР), позволит сбросить эти оковы и освоить галактические просторы.
Первоначала же все, которые просты и плотны, Чрез пустоту совершая свой путь, никаких не встречая Внешних препятствий, одно составляя с частями своими И неуклонно несясь туда, куда раз устремились, Явно должны обладать быстротой совершенно безмерной, Мчась несравненно скорей, чем солнца сияние мчится...Тит Лукреций Кар, "О природе вещей"
Со сверхзвуковым движением люди впервые столкнулись на примере метеоритов, падающих на Землю из космоса с огромной скоростью. Ударную волну от сверхзвуковых метеоров мы порой слышим как гром, напоминающий выстрел мощного орудия или "взрыв" от сверхзвукового самолёта [1]. Такие небесные звуки-"бронтиды" люди слышали задолго до создания мощной артиллерии и сверхзвуковой авиации. Эти звуки и породили выражение "как гром средь ясного неба". Именно так и прозвучало в середине XX в. сообщение английских физиков об открытии частиц космических лучей, летящих со сверхсветовой скоростью и несущих подтверждение классической физике и баллистической теории [2]. Эти частицы покрывали путь до земных детекторов за время, много меньшее тратимого светом, как предвидели античные атомисты (см. эпиграф), эти предтечи Галилея и Ритца. Некоторые физики сочли открытые частицы мнимыми "тахионами", которые якобы и не пересекали световой барьер, если всегда имели сверхсветовую скорость. А большинство вообще списало всё на ошибки эксперимента, поскольку он противоречил догме СТО. Такое самодурство академиков XX века, не признающих баллистической теории и падения из космоса сверхсветовых частиц, очень напоминает отрицание французскими академиками XVIII века болидов и засвидетельствованного падения с неба камней-метеоритов, противоречивших догме.
Конечно, наблюдения сверхсветовых частиц редки, и могли б оказаться ошибкой, не будь других фактов, подтвердивших побитие светового рекорда. Так, огромная кинетическая энергия
W=mV2/2>>mс2
частиц космических лучей свидетельствует, что многие из них летят со сверхсветовой скоростью V>c [3]. Не замечают этого исследователи, поскольку вместо классической применяют нелепую релятивистскую формулу
W=(г-1)mс2,
где даже беспредельный рост энергии частицы W от увеличения гамма-фактора
г=1/(1-v2/c2)1/2
сохраняет скорость на уровне
v?c.
Итак, сверхсветовые частицы давно обнаружены, но математическая обработка по формулам СТО мешает осознанию этого факта. Все эффекты сверхсветовой скорости V релятивисты показывают в кривом зеркале своих формул как релятивистские эффекты от приближения v к скорости света c.
Такие "ультрарелятивистские" частицы с энергией W>>mс2 правильней называть сверхсветовыми (V>c) и даже гиперсветовыми (V>>c).
Вывести релятивистов на чистую воду можно лишь прямым замером скорости частиц пролётным методом, по школьной формуле
V=L/T,
где L - это путь, пройденный частицей за время T (рис. 1). Именно так открыли сверхсветовые частицы англичане.
Также в физике космических лучей давно известно, что быстрые частицы, например мюоны, за время своего распада T проходят в атмосфере Земли путь L раз в 10 больший пути, проходимого за это время светом
V=L/T>c.
Ещё А.А. Денисов верно истолковал это как регистрацию сверхсветовых частиц. Но и здесь релятивисты перевернули всё с ног на голову: увеличение пробега
L=VT
энергичных частиц они объяснили не ростом скорости до V>c, а ростом времени жизни T по релятивистской формуле
T'=гT,
отчего путь рос как
L=vгT,
при их скорости
v?c.
Всё представили так, словно открытие длиннопробежных частиц подтвердило релятивистский эффект растяжения времени (у мюонов в 10 раз), хотя реально открыли обычное удлинение пути
L=VT
быстрых частиц, имеющих скорость V в г?10 раз выше скорости света c.
Эффект растяжения времени подтверждался якобы и количественно: находя по измеренным энергиям частиц W их скорости v и гамма-фактор г, получали именно то удлинение пути
L=vгT,
какое наблюдалось. Но и здесь релятивисты обманули, ибо все детекторы, якобы меряющие энергию частиц
W=mV2/2,
реально работают на измерении импульса частиц
p=mV.
Так сделали, чтобы согласовать релятивистские формулы для энергии
W=(г-1)mс2
и импульса
p=mгv,
который при высоких скоростях
v?c
пропорционален
W?mгс2?pс,
вопреки классической механике, где
W=p2/2m.
Поэтому прямые и независимые замеры W и p у сверхэнергичных частиц выявят ошибочность СТО. Выражая в формуле
L=vгT
величину vг не через истинную энергию, а через замеренную величину
W=pс=mvгс,
получают
L=Tp/m.
Лишь при таком ложном значении энергии релятивисты получают согласное с опытом и с классической теорией удлинение пути
L=Tp/m=VT, где V>c.
То есть и здесь релятивисты приходят к верному результату лишь потому, что одна ошибка у них компенсирует другую.
Итак, именно релятивистский анализ мешает физикам верно оценить скорость и энергию частиц. Так, энергию частиц космических лучей ищут с помощью камеры Вильсона. Заряженная частица, пролетая через камеру, оставляет в ней видимый трек - след из капелек воды (рис. 1), подобно реактивному самолёту, за которым тянется инверсионный след из атмосферной влаги. Если этот шлейф загибается дугой радиуса R, то, даже не видя самолёта, можно найти силу
F=ma,
заставляющую его лететь по кругу с ускорением
a=V2/R.
Аналогично, измерив радиус R трека частицы с зарядом e и массой m, находят действующую на неё в магнитном поле B силу Лоренца
FЛ=eVB=mV2/R.
Отсюда, по классической механике скорость частицы
V=eBR/m,
её импульс
p=mV=eBR,
а энергия
W=mV2/2=(eBR)2/2m.
Такой анализ сразу выявляет у многих частиц космических лучей сверхсветовые скорости
V=eBR/m>c.
Но по СТО те же значения e, B, R, m говорят якобы о куда меньших скоростях и энергиях, ибо измеренный в камере Вильсона огромный импульс
p=mV=eBR
обусловлен будто бы не ростом скорости V выше светового барьера, а релятивистским нарастанием массы m в г раз, так что
p=mгv.
Отсюда релятивисты находят заниженную в г раз скорость v?c и энергию
W=pс=eBRc?(eBR)2/гm,
вместо классического
W=p2/2m=(eBR)2/2m.
Сами физики-ядерщики видят несуразность растущей массы [4]. Если масса m - это коэффициент между силой F и вызванным ею ускорением
a=F/m,
то по СТО масса зависела бы не только от величины, но и от направления скорости по отношению к силе F, словно масса тел неоднозначна (рис. 2)! Это доказывает, что реально зависимость ускорения a=F/m от скорости заряда вызвана изменением не массы, а силы, как следует из теории Ритца [5, 6]. В электродинамике Ритца воздействие на заряд вызвано ударами потока частиц-реонов, поэтому сила давления этого потока и ускорение
a=F/m
зависят и от скорости, и от направления полёта заряда. Аналогично в аэродинамике сила F давления потока (атомов воздуха) на крыло самолёта и его ускорение
a=F/m
зависят от скорости и направления движения самолёта (от угла атаки). Не появись законы аэродинамики до Эйнштейна, пожалуй, он и там бы выдумал переменную массу самолёта при постоянной силе давления. А релятивисты утверждали бы (как делают в отношении ускорителей и атомных станций), что самолёты работают только по формулам СТО, что масса самолёта бесконечно нарастает с приближением его скорости к звуковой (к скорости атомов воздуха). Они бы ввели запрет на превышение скорости звука, и люди, не зная сверхзвуковых самолётов, летали б на уродливых горбовидных "этажерках" конструкции Эйнштейна (оказавшейся малоэффективной и неустойчивой [7]).
Подобная ситуация ныне в электродинамике и физике ускорителей. И даже специалисты по физике высоких энергий, например Л.Б. Окунь, пишут, что неверно говорить о нарастании массы частиц, разгоняемых ускорителем: растёт лишь импульс частиц [4]. Но раз масса m не меняется, то рост импульса
p=mV
вызван ростом скорости, вплоть до значений V>>c!
В камере Вильсона можно определить скорость частицы и по плотности ф её следа, пропорциональной количеству капель, то есть концентрации I ионов, на которых оседает влага (рис. 1). Заряженная частица, проносясь мимо нейтральных атомов, ионизует их, отрывая электроны, словно несущийся автомобиль, взметающий брызги воды, шлейф пыли, оторвав её от земли. Количество возникших ионов пропорционально квадрату импульса
p=FT,
сообщённого электрону пролетевшей частицей, где F - кулонова сила,
T=L/V
- время её эффективного воздействия на отрезке пути L возле атома [8]. Ионизация I и плотность следа
ф=I/I0
должны снижаться при увеличении скорости V частицы, ввиду снижения T~1/V. Казалось бы, неограниченный рост скорости V снижал бы плотность следа ф~p2~F2/V2 до нуля. А на деле ионизация I падает до фиксированного значения I0, после чего
ф=I/I0
почти не меняется. Это якобы доказывает, что скорость V перестаёт расти, достигнув скорости света c [9]. При этом забывают, что с приближением V к c уже заметно меняется сила F, растущая пропорционально (1+V2/2с2) [5, 6, 8], отчего плотность следа
ф~F2/V2
при V>c перестаёт убывать и даже слегка нарастает (так и машина при разгоне поднимает всё больше брызг, пыли). Если в камере Вильсона скорость нельзя узнать напрямую, по формуле
V=L/T,
то в искровой камере [10], где ионизационный след от пролетевшей частицы вызывает искровые пробои между рядами электродов, скорость можно измерить по времени запаздывания T импульсов от электродов, разнесённых на расстояние L. Отметим, что на графиках зависимости ионизации от энергии частицы часто вместо энергии W ставят магнитную жёсткость BR трековой камеры [9], прямо пропорциональную не энергии
W=(eBR)2/2m,
а импульсу
p=eBR
и скорости.
То есть во всех случаях меряют не энергию, а импульс p частицы, а по нему, на основе формул СТО, определяют энергию ультрарелятивистских частиц как
W=pс,
вопреки классической формуле
W=p2/2m.
Если теория относительности ложна, то почему физики не заметили этого, измерив энергию напрямую? Оказывается, заметили, хотя бы при замерах энергий частиц от радиоактивного распада калориметрическим методом, то есть по температуре нагрева тела, поглощающего все излучения и частицы. Давно открыто, что энергия, выделяемая при в-распаде, ниже теоретической [11], но сочли, что недостающую энергию уносит гипотетическое нейтрино (в чём многие сомневаются). Да и другие замеры энергий ядерных реакций выявляли нестыковки (достигающие десятков процентов) разных методов и теоретических оценок. А причина ошибок - в формулах СТО и ложных оценках энергий по ним.
Казалось бы, в ускорителях прямого действия, устроенных наподобие электронной пушки телевизора (рис. 3), энергию электронов можно найти напрямую как
W=eU,
по известной разности потенциалов U между электродами ускорительной трубки [12]. Когда электрон с зарядом e=1,6·10-19 Кл проходит разность потенциалов U=1 вольт (1 В), он набирает энергию
W=eU=1
электронвольт (1 эВ=1,6·10-19 Дж), а при U=1 мегавольт (МВ), он накопит энергию
W=eU=1
мегаэлектронвольт (1 МэВ). Но так однозначно энергия частицы и потенциал связаны лишь в электродинамике Максвелла, где электрическая сила не зависит от взаимного движения зарядов (пренебрежение этой зависимостью и привело в начале XX века к нестыковкам, породив теорию относительности [5, 6]). А по теории Ритца величина силы зависит от скорости электрона, раз его ускоряют толкающие сзади реоны R, вылетающие из электрода со скоростью света (то есть ускорительная трубка, электронная пушка аналогичны трубке для стрельбы горохом и артиллерийской пушке, где снаряды разгоняет давление газа - удары атомов). По мере роста скорости электрона разгоняющая сила давления реонов падает: реонам приходится догонять электрон, ударяя с меньшей скоростью и частотой. А при разгоне электрона до скорости света c воздействие падает до нуля. Так и сила давления ветра (ударов атомов воздуха), толкающая воздушный шар, падает до нуля при разгоне шара до скорости ветра: быстрее шар уже не летит. Выходит, энергию электрона можно искать как W=eU лишь на малых скоростях V<<c (так и энергия, набранная шариком в трубе с перепадом давлений P, пропорциональна ему, лишь пока скорость шарика много меньше скорости ветра от этого напора P). Если же скорость электрона в ускорительной трубке приблизится к скорости света (W порядка