тве на самолетах, ракетах и космических аппаратах, является преодоление сил тяготения с помощью различных двигателей с источниками энергии. И вместе с тем, несмотря на обыденность и кажущуюся простоту этого явления, физическая природа сил тяготения неясна. Автором открытия сил тяготения считается Исаак Ньютон (правда, приоритет открытия закона всемирного тяготения оспаривал его современник -- известный английский ученый Роберт Гук). Однако еще на полтора века раньше до Ньютона и Гука знаменитый польский ученый Николай Коперник писал о тяготении: "Тяжесть есть не что иное, как естественное стремление, которым отец Вселенной одарил все частицы, а именно соединяться в одно общее целое, образуя тела шаровидной формы". Аналогичные мысли высказывали и другие ученые. Найденные Ньютоном и Гуком формулы закона тяготения позволили с большой точностью рассчитать орбиты планет и создать первую математическую модель Вселенной. Однако раскрыть природу тяготения авторам этого закона не удалось. В истории известны попытки решить данную задачу. В середине прошлого века Джеймс Клерк Максвелл, создатель теории электромагнетизма, решил, что гравитация (тяготение) имеет электромагнитную природу. Он предложил модель поля тяготения в виде силовых линий в упругой среде (в эфире), заполняющей все пространство. В разработке электромагнитной теории гравитации принимали участие и сделали оригинальные предложения другие известные ученые: Г. Лоренц, А. Пуанкаре и А. Эйнштейн. Тем не менее до сих пор физическая сущность всемирного тяготения остается тайной. Более того, на сегодня сложилось два по существу диаметрально противоположных взгляда на природу тяготения. Ученые спорят о природе тяготения: имеет ли оно вещественно-энергетический субстрат в виде квантово-полевых образований (материальных частиц -- гравитонов) или же обусловлено исключительно геометрическими свойствами пространственно-временного континуума. Так, согласно геометрической трактовке, отнюдь не силы тяготения обусловливают отклонение вблизи Солнца, проходящего мимо светового луча далекой звезды (рис. 104), а искривление пространства-времени под воздействием дневного светила (рис. 105). Кредо тех, кто отстаивает последнюю точку зрения: "Физика есть геометрия"*. Однако такие геометрические понятия, как кривизна, многомерность, неевклидовость, сингулярность и т.п. (это уже было показано в первой части книги), являются чистыми математическими отношениями и не имеют субстанциального выражения. Сформулированный Ньютоном закон всемирного тяготения стал одним из выдающихся достижений в области естествознания за всю историю его существования. Этот закон позволил на строгой научной основе подвести физическую базу под философско-космистские положения о материальном единстве мира, всеобщей взаимосвязи всех природных явлений. Закон всемирного тяготения оказался одним из самых впечатляющих и вместе с тем загадочных основоположений теоретического естествознания. Применение этого закона позволило добиться выдающихся успехов в области небесной механики (предсказавшей "на кончике пера" существование ранее неизвестных планет) и астрофизики, космологии и практического освоения космического пространства, позволило летательным аппаратам и человеку преодолеть земное притяжение и осуществить прорыв в просторы Вселенной. У некоторых мыслителей возникло даже искушение раздвинуть границы его применения. Так, один из главных представителей утопического социализма, Сен-Симон, пытался перенести действие закона всемирного тяготения на общественные отношения и на данной основе построить свою систему будущего гармонического, свободного от эксплуатации строя. После опубликования ньютоновских "Начал" обозначилась и стойкая тенденция интерпретировать закон всемирного тяготения как результат и свидетельство божественного проявления. Вот типичный образчик подобного истолкования закона Ньютона, выраженный в стихотворной форме: ...И нарекли человека Ньютоном, Он пришел и открыл высший закон, Вечный, универсальный, единственный, неповторимый, как сам Бог, И смолкли миры, и он изрек: "ТЯГОТЕНИЕ", И это слово было самим словом творения. Следует сказать, что на самого Ньютона и дальнейшую интерпретацию его идей оказали заметное влияние так называемые кембриджские платоники (в Кембридже, где творил Ньютон, всегда, вплоть до наших дней, были сильны и живучи мистические традиции). Сам Ньютон -- хотя об этом и не любят вспоминать, а тем более писать -- также не чурался мистицизма: он всерьез интересовался вопросами астрологии и даже алхимии. Отсюда -- и известный иррационализм, невозможность вразумительного объяснения природы гравитационных сил. Кстати, до сих пор нет и общепризнанного объяснения, что же такое сила или что такое масса. И все же с помощью открытых Ньютоном простейших формул, в которых участвуют только массы тел и силы, действующие между ними, удается описать процессы взаимодействия любых материальных объектов природы -- живых и неживых, земных или космических. При этом не следует забывать, что силы взаимодействия между телами не являются у Ньютона какими-то абстракциями (например, векторами, как их изображают при математическом описании задач механики), а вполне материальными силами, возникающими как результат действия масс материальных тел при их ускоренном или замедленном движении. Благодаря своей материальности силы ограничены быстродействием и дальностью действия. Убедиться в этом можно на любом примере. Каждый из нас, пользуясь силой своих мышц, замечает, что их быстродействие ограничено, а сама сила является результатом преобразования в материальных телах одних видов энергии в другие (аналогичные примеры можно наблюдать при силовом действии пружин, упругих тел и т. п.). Классическая механика установила, что массы тел не исчезают и не возникают из ничего, а физические процессы не могут протекать без сил. Кроме того, протекание физических процессов между телами является объективной реальностью и не зависит от наблюдателя, если он не оказывает силового воздействия на этот процесс. Еще одна особенность классической механики: в ней нет абсолютизации скорости движения тел, она справедлива и может быть использована для любых скоростей движения тел, без ограничения. Однако, Ньютон был деистом: первопричиной (точнее -- первотолчком природы) он считал Бога. Потому при чтении ньютоновских трудов встречаются формулировки, которые могут трактоваться различным образом. Например, такая формулировка, как "природа подчиняется математическим законам", требует специального пояснения. Дело в том, что абстрактно-математический аппарат лишь описывает объективные закономерности природы (например, тяготение) и помогает в их познании. Напрямую утверждать, что математические закономерности лежат в основе природы, нельзя. Ибо, по существу, это означает признание первичности идеальных абстракций по отношению к объективной реальности. Поэтому и приходится делать соответствующую поправку, чтобы исключительно важная роль математики все же не абсолютизировалась и не приводила тем самым научное познание к крену, чреватому далеко идущими последствиями. Но полностью избежать "волчьих ям" удается не всегда и не всем. Некоторые современные истолкования тяготения -- характерный тому пример. ДВИГАТЕЛЬ ВСЕЛЕННОЙ В процессе общей работы и дискуссий с В.П. Селезневым удалось найти нетривиальный подход к пониманию природы сил тяготения и той роли, которую они играют во Вселенной. Ниже излагается данная концепция, как она впервые была представлена в нашей совместной и уже цитированной книге "Мироздание постигая: Несколько диалогов между философом и естествоиспытателем о современной научной картине мира" (М., 1989). В классической механике небесные тела, притягиваясь взаимно с помощью гравитационных полей, движутся под действием сил тяготения и инерции по некоторым орбитам в космическом пространстве, которое отождествляется с пустотой. Однако эта идеальная картина Вселенной не согласуется с реальным состоянием космического пространства. Установлено, что это пространство содержит рассеянные молекулы веществ, атомы, ионы, электроны, фотоны и другие частицы, крупные тела -- метеориты и, наконец, -- множество различных полей. Плотность распределения этих частиц и полей в пространстве неравномерная, однако при движении больших небесных тел -- галактик, звезд и планет -- такая "запыленная" среда может оказывать сопротивление. Вследствие этого небесные тела должны постепенно терять свою кинетическую энергию и сближаться под действием сил тяготения. Для Солнечной системы это означало бы, что с течением времени Луна, например, упала бы на Землю, а Земля и другие планеты -- на Солнце. Тем не менее, несмотря на эти условия, небесные тела в течение времени, исчисляемого миллиардами лет, сохраняют параметры своих орбит практически неизменными, а Вселенная в целом существует вечно. Чтобы сохранить подобное почти стационарное состояние Вселенной, необходимо иметь какой-то источник энергии, который позволял бы скомпенсировать расходы энергии, затрачиваемые на сопротивление космической среды. Существует ли он в природе? Этот вопрос является исключительно сложным, но зато -- и особенно интересным. По существу, речь идет о том, существует ли некоторый единый механизм -- "Двигатель Вселенной", поддерживающий определенное ее состояние. В первом приближении классическая небесная механика дает на это следующий ответ: Вселенная поддерживается в определенном динамическом равновесии с помощью сил тяготения небесных тел и сил инерции их масс без учета материальности космической среды. Конечно, математическая модель даже такой Вселенной чрезвычайно сложная, но принципиально ее можно описать и даже промоделировать с помощью современных ЭВМ. Однако реальная структура космического пространства создает некоторый эффект торможения движению небесных тел. Небесная механика позволяет исследовать и этот эффект, однако она не дает ответа на вопрос - почему же Вселенная преодолевает торможение движения небесных тел и откуда она находит энергетические ресурсы для восстановления расходуемой энергии? Чтобы выявить подобные энергетические ресурсы, необходимо более детально рассмотреть особенности гравитационного взаимодействия между небесными телами. Распределенная масса небесных тел приводит к существенному изменению гравитационных взаимодействий между телами. Поскольку каждая материальная частица небесного тела является источником гравитационного поля, результирующее (или суммарное) поле жестко связано с телом и участвует в его вращении вокруг центра масс как одно целое. Это означает, что гравитационное поле не только охватывает значительное пространство вокруг тела, но и вращается вместе с телом, увлекая за собой все другие внешние взаимодействующие материальные объекты. Но вращение гравитационного поля небесного тела само по себе не может служить источником дополнительной энергии. Нужен какой-то дополнительный эффект в небесной механике. И вот здесь-то и требуется сделать еще один шаг в изучении гравитационного поля, основанный на учете влияния относительного движения тел на силу их взаимного притяжения. В статических условиях, когда тела неподвижны относительно друг друга, сила Q0 их взаимного притяжения пропорциональна произведению масс этих тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними (закон всемирного тяготения). Что же произойдет с силой притяжения, если тела будут сближаться или ударяться относительно друг друга с некоторой скоростью V? Поскольку скорость распространения гравитационного поля относительно излучающего тела имеет конечную величину (обозначим С -- скорость поля относительно излучающего тела), следовательно, она зависит также и от скоростей относительного движения тел (полагаем, что закон сложения скоростей справедлив для всех материальных объектов, включая и физические поля). Благодаря этому сила Q гравитационного притяжения будет зависеть не только от масс тел и расстояний между ними, но и от величины относительной скорости V. Установлено, что при сближении тел, летящих со скоростью V, сила их взаимного притяжения Q будет несколько меньше, чем ее статическое значение Q0(QQ0). Зависимость силы Q от скорости V может иметь сложный нелинейный характер. Между тем зависимость силы взаимного тяготения тел от относительной скорости между ними в классической механике не была учтена. Однако влияние относительного движения тел на физические процессы взаимодействия между ними проявляется повсеместно в природе. В частности, при больших скоростях относительного движения, близких к скорости света, происходят релятивистские эффекты, вызванные существенным изменением сил взаимодействия. Какое же новое качество вносится в небесную механику при количественном изменении сил всемирного тяготения, вызванном скоростями относительного движения тел? Прежде чем делать широкое обобщение о влиянии скоростей относительного движения тел в небесной механике, необходимо рассмотреть пример, позволяющий уяснить существо данной проблемы для земных условий. Предположим, что наблюдатель находится внутри космического корабля, летящего вокруг Земли в направлении ее вращения по экваториальной круговой орбите с периодом Т более суток (Т>24 часов). Земное гравитационное поле вращается вместе с Землей и совершает один оборот за сутки, обгоняя космический корабль (рис. 106). Рассматривая движение Земли, наблюдатель обнаружит, что поверхность ее восточного полушария будет удаляться от корабля, а западного -- приближаться к нему вследствие вращения Земли вокруг своей оси. Разделим мысленно массу mо Земли на западную и восточную половины полушарий и заменим эти массы на эквивалентные материальные точки (с массами 1/2m0), расположенные в центрах масс полушарий (точки О1 и O2 на расстоянии 1 друг от друга). Если соединить прямыми линиями центры масс земных полушарий и центр массы корабля (точка О с массой m), то образуется равнобедренный треугольник с углом d при вершине (точка О). Сила Q1 гравитационного тяготения западного полушария направлена по линии O1O, а восточного -- (Q2) -- по линии O2O. Вследствие суточного вращения Земли с угловой скоростью массы всех частиц восточного полушария будут удаляться от корабля, а западного -- приближаться. По этой причине сила тяготения эквивалентной материальной точки восточного полушария (Q2) несколько увеличится, а западного полушария (Q1) -- уменьшится. Сумма проекций сил Q1 и Q2 на радиус-вектор, соединяющий центры масс всей Земли и корабля, образуют вектор радиальной силы тяготения Qр. Сумма проекций этих сил на касательную к орбите корабля Qт определяет собой тангенциальную силу. Роль таких сил в динамике движения космического корабля следующая. Радиальная сила Qр, будучи уравновешенной центробежной силой, создаваемой массой корабля при движении по орбите, обеспечивает определенную величину орбитальной скорости в соответствии с известными ньютоновскими расчетами (скорость обратно пропорциональна корню квадратному из расстояния от центра Земли до корабля). Тангенциальная сила Qт является новым компонентом небесной механики, возникающим при учете угловой скорости вращения распределенных масс небесных тел и относительной скорости их центров масс. Величину этой силы можно определить, зная, что: w и w1 -- угловые скорости Земли (или земного гравитационного поля) и радиус-вектора корабля (линия, соединяющая центры масс корабля и Земли); Сп -- скорость распространения гравитационного поля; l -- расстояние между центрами масс западного и восточного полушарий Земли; h -- расстояние между центрами масс Земли и корабля. Замечаем, что величина тангенциальной силы зависит от разности угловых скоростей w и w1. Если Земля вращается быстрее (w>w1), то гравитационное поле обгоняет космический корабль и как бы подталкивает его (сила (Qт>0), увеличивая тем самым орбитальную скорость движения. В случае, если угловая скорость Земли меньше w1, сила Qт меняет свое направление на противоположное (Qт<0) и становится тормозящей. При w1 = w, когда период орбитального движения корабля равен земным суткам, тангенциальная сила исчезает (Qт = 0). В реальных условиях космическое пространство может оказывать некоторое сопротивление движению корабля с силой F, которая зависит от плотности окружающей среды, миделя сечения корабля, коэффициента его аэродинамического сопротивления и, конечно, от орбитальной скорости движения. Продольное движение корабля с орбитальной скоростью Vорб. может быть найдено из уравнения динамики Ньютона, в котором сила инерции корабля уравновешивается разностью сил Qт и F. Если Qт>F, ТО Тангенциальная сила превосходит силу сопротивления и скорость Vорб корабля увеличивается. При этом центробежная сила массы корабля также возрастает, в результате чего корабль переместится на более высокую орбиту (расстояние h увеличится). Поскольку сила Qт пропорциональна h-3, увеличение расстояния h приведет к резкому сокращению силы Qт до тех пор, пока она не уравновесится силой F. В этом случае наступит динамическое равновесие: тормозящий эффект окружающей среды будет полностью устранен, а корабль будет двигаться по новой стационарной орбите. Если же сила торможения F будет превосходить Qт, то орбитальная скорость уменьшится, корабль начнет перемещаться на более низкую орбиту до тех пор, пока возрастающая сила Qт не уравновесит силы торможения. Таким образом, вращающееся гравитационное поле небесных тел становится своеобразным регулятором параметров небесной механики в условиях, когда окружающая космическая среда может оказывать сопротивление движению тел. В рассматриваемом примере анализировалась механика движения гипотетического космического корабля. Но какова же судьба реальных спутников Земли -- Луны и искусственных спутников, созданных человеком? Условия для движения Луны вокруг Земли самые благоприятные. Если Земля совершает вокруг своей оси один оборот в сутки (точнее -- за 23 часа 56 минут 4,1 секунды), то Луна совершает полный оборот вокруг Земли за 27 дней 43 минуты 11 секунд. Это означает, что гравитационное поле Земли более чем в 27 раз быстрее вращается, чем радиус-вектор, соединяющий центры масс этих небесных тел. Следовательно, на Луну непрерывно действует тангенциальная сила Qт, направленная на преодоление сил сопротивления околоземной космической среды. Параметры орбиты Луны, как следует из помещенных выше выводов, поддерживаются стабильными благодаря тому, что движущая сила (Qт) и сила сопротивления среды полностью уравновешены в данное время. Более разнообразная ситуация возникает у спутников Марса. Один из его спутников -- Фобос -- вращается вокруг Марса более чем в три раза быстрее, чем сама планета, тем самым обгоняя вращающееся гравитационное поле. Это означает, что гравитационное поле Марса тормозит спутник Фобос и он должен постепенно снижаться, теряя имеющийся запас кинетической энергии. В конце концов такой "падающий" спутник должен войти в плотные слои марсианской атмосферы, частично сгореть и затем разбиться о поверхность планеты. Более счастливая судьба у другого спутника Марса -- Деймоса. Его период обращения превышает марсианские сутки, гравитационное поле планеты обгоняет и подталкивает спутник. Следовательно, орбита Деймоса является достаточно стабильной и этот спутник можно отнести к числу долгожителей. Совершенно другие условия складываются для искусственных спутников Земли. Большая часть таких спутников движется по орбитам с периодом менее суток. Это означает, что такие спутники обгоняют вращающееся гравитационное поле Земли. В этом случае разность угловых скоростей w --w1<0 и тангенциальная сила не ускоряет, а тормозит движение спутников вместе с силами сопротивления окружающей среды. Следовательно, подобные спутники являются "падающими", то есть они постепенно должны уменьшать свою орбитальную скорость и снижаться. Для восстановления первоначальных параметров орбит у таких спутников требуется проводить коррекцию, то есть создавать силу тяги ракетных двигателей для компенсации тормозящего эффекта от суммы сил (Qт + Р). Из рассмотренного следует, что "гравитационным двигателем" в Солнечной системе является само Солнце. Каковы же условия сохранения параметров движения планет Солнечной системы, учитывая существенную запыленность околосолнечного пространства (влияние солнечного ветра)? Гравитационное поле Солнца является силовой основой динамики движения планет. Угловая скорость вращения (w) этого поля -- один оборот за 25 дней 9,1 часа -- намного превышает угловую скорость радиус-векторов планет, соединяющих их центры масс с центром массы Солнца. Следовательно, вращающееся гравитационное поле Солнца создает для всех планет ускоряющую тангенциальную силу, помогающую этим планетам преодолевать сопротивление космической среды. Астрономические наблюдения показывают, что орбиты всех планет Солнечной системы весьма стабильны. Это означает, что в процессе эволюции Солнечной системы каждая планета постепенно перешла на такой режим движения, когда центральная сила тяготения оказалась уравновешенной центробежной силой инерции, а сила сопротивления среды -- тангенциальной силой вращающегося гравитационного поля Солнца. При этом надо иметь в виду, что плотность материи, распыленной в пределах Солнечной системы, убывает по мере увеличения расстояния от Солнца. Кроме того, планеты существенно различаются между собой по массе, объему и характеристикам аэродинамического сопротивления, что в совокупности с другими условиями движения и предопределяет большое разнообразие форм и параметров планетных орбит. В рассмотренной картине мира вращающееся гравитационное поле Солнца является своеобразным двигателем всей Солнечной системы. При этом расходуется кинетическая энергия вращения Солнца на преодоление сопротивления среды движения всех ее планет. Но не получится ли так, что Солнце израсходует всю свою кинетическую энергию вращения и остановится, а планеты, не ускоряемые тангенциальными силами, постепенно упадут на Солнце? Высказанное опасение вполне обоснованное. Однако и в этом вопросе Природа нашла убедительный ответ. Как известно, в межзвездном и околосолнечном пространстве рассеяно значительное количество материи, которое непрерывно пополняется за счет выбрасывания (излучения) потоков вещества и мелких частиц самим Солнцем и звездами (результат ядерных процессов, происходящих внутри этих небесных тел). Радиальная сила тяготения Qр Солнца притягивает большие массы вещества, рассеянного в окружающей среде (рис. 107). Этот поток вещества (пыль, метеориты и т. п.), устремляясь к Солнцу с нарастающей скоростью, сообщает ему значительную кинетическую энергию и пополняет запасы вещества. В этом процессе "дозаправки" Солнца интересную роль играют тангенциальные силы Qт вращающегося гравитационного поля. Благодаря этим силам падающая на солнечную поверхность космическая материя приобретает тангенциальную составляющую скорости, направленную в сторону вращения Солнца. Следовательно, на Солнце падают потоки материи из космического пространства не радиально, а под некоторым углом к поверхности, создающие дополнительную кинетическую энергию его вращения и тем самым компенсирующую в какой-то мере расходы энергии на движение планет. Конечно, это не "вечный двигатель", но работает он в достаточно устойчивом режиме в течение многих миллиардов лет вполне успешно. Об этом убедительно говорит история существования Солнечной системы. Есть еще один "трудный" вопрос, связанный с законом всемирного тяготения. По Ньютону, гравитационная сила действует мгновенно и на неограниченное расстояние, то есть с бесконечной скоростью. В начале века пытались наложить ограничение на это принципиальное положение, ссылаясь на теорию относительности, запрещавшую скорости, превышающие скорость света. Как мы уже убедились, подобные "запреты" оказались несостоятельными, от них уже отказываются сами же релятивисты. Но как объяснить дальнодействие гравитационного поля? Прав был Ньютон или в его представления необходимо внести коррективы? Вопросы действительно трудные. Для ответа на них воспользуемся, кроме известных теоретических положений, еще здравым смыслом и логикой. Гравитационное поле обладает удивительным свойством: оно проникает сквозь любое тело или физическую среду, заставляя взаимодействовать одновременно всю массу тела с другим притягивающим телом. Если исходить из принципов, в соответствии с которыми только материальная субстанция, обладающая некоторой массой, может создавать силу взаимодействия, то можно полагать, что и гравитационное поле представляет собой особый вид материи, обладающей распределенной в пространстве массой и, следовательно, способной оказывать силовое действие на другие тела. Все попытки обнаружить материальный носитель поля, то есть элементарную частицу, создающую гравитационный эффект, окончились неудачей. Измерить скорость распространения гравитационного поля оказалось несравненно сложнее и труднее, чем скорость распространения света. Если источник света можно своевременно включить и измерить время, за которое луч света пройдет определенный путь, то источник гравитации (массу тела) невозможно включить или выключить (тело излучает гравитационное поле непрерывно, и его нельзя заэкранировать), чтобы осуществить измерение скорости распространения поля. Этой особенностью гравитационного поля объясняется и его "дальнодействие". Действительно, поскольку масса тела не исчезает и не возникает вновь, его гравитационное поле все время сохраняется, охватывая огромное пространство. Если другое тело попадает в пределы этого поля, то оно мгновенно (здесь не требуется время для распространения поля, так как оно уже занимает все окружающее пространство) взаимодействует всей своей массой. Если материя, а вместе с ней и гравитационное поле существуют вечно, а всепроникающая способность этого поля затрудняет измерение его скорости, то возможно ли в принципе решение этой задачи? Говоря о проблеме измерения скорости гравитационного поля, следует исходить из того, что оно, как и всякое физическое поле, имеет конечную скорость распространения относительно своего источника излучения (массы тела) и обладает силовым воздействием на другие тела. Это вселяет надежду на практическую возможность измерения скорости такого поля. Один из способов может быть основан на измерении с помощью гравиметров изменения силы тяжести на поверхности Земли, вызванного движением, например, Луны (приливной эффект), и сопоставления положения этого тела в земной системе координат (скорость гравитационного поля сравнивается со скоростью света, которая известна). Задача может быть решена и с помощью двух космических летательных аппаратов (КЛА), летящих на одинаковых круговых экваториальных орбитах, но в противоположные стороны. Тангенциальные силы, действующие на КЛА в результате вращения гравитационного поля Земли вместе с ее телом, будут различные по величине и направлению, а силы торможения со стороны космической среды одинаковые. Измеряя характер изменения скорости полета этих КЛА и параметров их орбит вследствие гравитационного торможения (если периоды обращения КЛА будут менее суток), можно вычислить и скорость распространения гравитационного поля. Аналогичную задачу можно решать и с помощью одного КЛА. Для этого необходимо направлять с помощью излучателей, расположенных на КЛА, один световой (или радио-) луч вперед по полету в сторону приемника, расположенного на Земле, а другой луч -- назад, в сторону другого приемника на Земле. Вследствие изменения сил гравитации дополнительные ускорения и скорости, сообщаемые первому и второму лучам, будут различные. Это позволит с помощью измеренного наземными приемниками эффекта Доплера у каждого луча определить и величину скорости гравитационного поля. Конечно, подобные измерения возможно выполнить только аппаратурой, обладающей чрезвычайно высокими техническими качествами (высоким быстродействием, чувствительностью и точностью измерений). Подводя итоги обсуждения проблем всемирного тяготения, можно прийти к заключению, что космистский подход и учет изменения гравитационной силы позволили выяснить физические процессы взаимодействия небесных тел и объяснить многие загадки Природы. По-видимому, проникновение в тайны гравитации находится еще в начальной стадии. Главная работа еще впереди. ВЕЩЕСТВО, СПРЯТАННОЕ В КОСМОСЕ Из содержания настоящей книги читателю становится вполне ясно, что во Вселенной нет такого места (даже точки!), где бы отсутствовала материя. Если даже в космическом пространстве не наблюдаются никакие небесные объекты, то из этого вовсе не следует, что там вообще ничего нет. Кажущееся пустым и прозрачным пространство на самом деле сплошь заполнено материей, но только в полевой и вакуумной формах. Прав был по-своему старик Аристотель, сказавший однажды, что природа не терпит пустоты. Сколько ему за сей нечаянно оброненный афоризм досталось! А ведь никакой крамолы, если вдуматься, и нет: природа, действительно, не терпит пустоты в том смысле, что не допукает ее существования. Но здесь возникает еще одна проблема -- так называемой "скрытой массы". Новейшая астрофизика, исходя из автоматизированных моделей Вселенной, рассчитала не только ее конечный объем, но и конечную массу (которая, как считают релятивисты, в свое время возникла из ничего, из нулевой точки). (Между тем элементарная логика подсказывает: бесконечная Вселенная должна иметь бесконечную массу). Тем не менее одна псевдопроблема немедленно породила другую -- псевдопроблему. Суть ее кратко заключается в том, что расчетное количество массы Вселенной не соответствует наблюдательным, измерительным и экспериментальным данным. Из этого был сделан вывод, что подавляющая часть вещества скрыта от наблюдения (согласно релятивистским расчетам, наблюдению доступны лишь до 10 процентов от всей массы Вселенной). И пошли разного рода гипотезы и гадания, что же из себя представляет "скрытая масса", или невидимое вещество Вселенной. Я поделился своими сомнениями с профессором В.П. Селезневым. И вот какой между нами состоялся разговор. Профессор. Причиной для "всплесков" идей по поводу "скрытых масс" галактик* явились наблюдения вращательного движения некоторых галактик. Было обнаружено, что внешние рукава галактик (компоненты или части галактик) вращаются вокруг центра галактики быстрее, чем можно было бы ожидать, рассчитывая скорость их вращения на основании законов Ньютона. Действительно, согласно законам небесной механики, орбитальная скорость частей галактики, удаленных от центра ее массы, должна была бы уменьшаться обратно пропорционально корню квадратному из расстояния от них до центра вращения. Наблюдения же показали, что орбитальные скорости вращения различных частей галактик остаются примерно постоянными, даже при расстояниях, превышающих 30 килопарсек от ядра галактики. Не находя какого-либо разумного объяснения этой загадки природы, некоторые исследователи пришли к заключению, что большая часть массы такой галактики распределена снаружи ее светящейся части, образуя огромную сферу из темного вещества (рис. 108), внутри которой и находится видимая нами галактика. (При этом не объясняется, как можно увидеть светящуюся галактику, если она окружена большой непрозрачной сферой из темного вещества.) Автор. На основе такого предположения создаются различные гипотезы и идеи, позволяющие якобы объяснить возникновение "скрытой массы". Некоторые идеи* основаны на том, что "скрытые массы" образовались в результате резкого нарушения симметрии Вселенной за счет чрезвычайно быстрого ее "раздувания" (она будто бы расширилась и выросла более чем на 28 порядков величины за время менее 10-30 секунд!). Не менее "оригинальными" являются идеи, основанные на том, что "скрытые массы" образованы различными видами "экзотических" веществ, в том числе состоящих из нейтрино (частиц с массой порядка 0,0001 массы электрона), или новой очень легкой частицы -- аксона (определена из теоретических предпосылок), или из "космических струн", о которых речь уже шла выше (это якобы протяженные "топологические дефекты", возникающие при нарушении симметрии в ранней Вселенной!), и т. п. Как же можно объяснить этот феномен природы, исходя из известных законов природы? Профессор. Для объяснения подобных чудес Вселенной надо в первую очередь обратиться к классической механике. Как известно, в этой науке при расчете гравитационных взаимодействий небесных тел размерами тела пренебрегают, а всю массу тела заменяют эквивалентной массой материальной точки; взаимодействие между материальными точками определяют по известной ньютоновской формуле всемирного тяготения. Такое допущение оказалось вполне приемлемым для изучения динамики движения планет и спутников Солнечной системы. Для изучения же динамики движения галактик такое упрощение в расчетах уже недопустимо, так как их массы распределены в пределах огромного пространства. Однако методический подход Ньютона и в этом случае может остаться справедливым, если распределенную массу галактик представить в виде совокупности взаимодействующих точечных масс и к каждой из них применять известный способ расчета сил гравитации. Тогда сила взаимодействия какого-либо небесного тела с галактикой определяется как результирующий вектор сил гравитационного притяжения этого тела со всеми точечными массами, входящими в состав галактики. Такой способ расчета динамики движения галактик (да и любых систем небесных тел, включая и Солнечную систему) позволяет обнаружить новые их гравитационные свойства и объяснить секрет "скрытых масс". * Краус Л.М. Невидимое вещество во Вселенной // В мире науки. 1987. No 2. Автор. Но можно ли хотя бы приближенно оценить особенности распределения сил тяготения в пространстве внутри и вне галактик, без привлечения "скрытых масс"? Профессор. Конечно, решение такой задачи связано с большими математическими трудностями, так как для этого требуется знать закон распределения масс отдельных небесных тел внутри объема галактики и их расстояния до интересующей нас точки пространства, где располагается наблюдатель. Однако для приближенной оценки можно сделать ряд упрощений. Например, определим центр масс всей галактики (точка О на рис. 109а) и расстояние r от него до небесного тела с массой mо, на котором находится наблюдатель. Затем плоскостью Ф, проходящей по радиус-вектору r, рассечем галактику на равные по массе половины -- А и В. В каждой половине галактики определим центры их масс (точки О1 и О2), которые находятся на расстоянии l1 и l2 от центра масс О. Линии O1m0 и O2m0, соединяющие центры масс половинок галактики с небесным телом mо, повернуты относительно радиус-вектора r на углы a1 и a2 соответственно. Вдоль этих линий действует на тело m0 силы тяготения Q1 и Q2 левой и правой частей галактики. Геометрическая сумма векторов Q1 и Q2 этих сил образует результирующую силу тяготения галактики, действующую на тело m0. Сравним результирующую силу Q с силой Q*, которая получается, если галактику представлять в виде эквивалентной материальной точки в центре масс (точка О, рис. 109б). Величина силы Q* будет, согласно закону Ньютона, пропорциональна произведению масс m и М (масса всей галактики) и обратно пропорциональна квадрату расстояния r между ними. Нетрудно подсчитать, что сила Q будет определяться величиной силы Q*, умноженной на функцию косинуса угла a в кубе. Такая зависимость означает, что по мере приближения небесного тела m0 к центру галактики сила гравитационного притяжения Q будет уменьшаться (угол a стремится к 90o, а функция косинуса этого угла -- к нулю). В частном случае, когда тело m0 окажется в центре галактики, результирующая сила тяготения, действующая на это тело, будет равна нулю. Это можно проверить и без каких-либо расчетов: тело то оказывается удаленным на одинаковые расстояния от масс m1, m2 и силы их тяготения Q1 и Q2 уравновешивают друг друга. Орбитальная скорость движения V тела m0 вокруг галактики также зависит от характера распределения ее масс. Если обозначить V* скорость орбитального движения вокруг галактики, которая моделируется материальной точкой в центре масс О (рис. 109б), то величина орбитальной скорости V при распределенной массе галактики (рис. 109а) будет отличаться от V* на величину функции косинуса угла a в степени 3/2. Это означает, что по мере приближения к центру галактики орбитальная скорость движения тела m0 будет уменьшаться. При этом небесное тело, оказавшееся посредине между двумя частями массы галактики m1, не воспринимает какой-либо гравитационной силы от небесного тела с точечной массой m0(Q=0) и может неподвижно сохранять свое положение (V=0) в этой точке пространства. По мере удаления небесного тела m0 от центра галактики растет, постепенно возрастает сила тяготения и орбитальная скорость (рис. 110). Такой характер изменения сил тяготения и орбитальной скорости совершенно не сходится с обычным представлением небесной механики для небесных тел с точечными массами. Pассмотренная модель распределенной галактики, состоящей только из двух точечных масс m1 (i = 1; 2), является простейшей. Для более полного и точного представления о гравитационных свойствах галактик следует взять много материальных точек m1 (где i = 1, 2, 3, ..., n) и рассмотреть их суммарное силовое взаимодействие с точечным небесным телом m0. При этом в общем случае характер изменения гравитационного поля будет аналогичен рассмотренной двухмассовой модели, хотя и будет охватывать все внутреннее и окологалактическое пространство равномерно. Таким образом, орбитальные скорости небесного тела, которое движется вблизи центра распределенной массы галактики, будут значительно меньше, чем если бы оно двигалось вокруг такой же сосредоточенной массы. Именно этот эффект и был обнаружен при наблюдении реальных галактик в звездном небе. Поэтому данный эффект следует объяснять не существованием в космическом пространстве какой-то "скрытой массы", а как следствие ослабленных сил тяготения галактик из-за того, что их массы рассредоточены в значительных пространственных объемах. Кстати, заметим, что подобные эффекты можно наблюдать и в земных условиях. Если, например, разместить два тела, каждое с массой m на некотором расстоянии друг от друга (рис. 111), то наблюдатель (или какое-то другое пробное тело), помещенный посередине между этими двумя телами, не будет перемещаться под действием силы тяготения, поскольку она будет уравновешена противоположно направленными силами притяжения Q каждого из тел с массой m. В этих условиях наблюдатель, если он не знает обстановки, может сделать вывод о том, что этих масс вообще не существует. Или, наоборот, если он наблюдает за этими телами, то может сделать вывод, что действие этих видимых масс уравновешивается какими-то "скрытыми" в окружающем пространстве массами. Автор. Итак, проблема "скрытых масс" в звездном мире может быть объяснена на основе космистского подхода, без привлечения экстравагантных гипотез. По-видимому, подобный подход может уточнить и некоторые "странности", наблюдаемые в земных условиях и в Солнечной системе? В частности, как изменяется гравитационное поле Земли и Солнца, если учитывать их распределенные массы, и как это отражается на движении планет? Профессор. Рассмотренные выше гравитационные эффекты распределения масс проявляются и у небесных тел Солнечной системы. Возьмем в качестве примера Землю. Прибор П, измеряющий силу тяготения на поверхности Земли (рис. 112), будет показывать величину этой силы меньше, чем в случае сосредоточения всей земной массы в ее центре. Объясняется это тем, что распределенные массы, особенно у верхних слоев Земли в окрестностях расположения прибора, будут создавать силы тяготения Q1 , направленные почти в горизонтальной плоскости и в противоположные стороны (составляющие Qx). Это означает, что некоторая (и весьма значительная) часть (В на рис. 112) массы Земли не проявляет себя в общем гравитационном потенциале. Эквивалентная часть земной массы (А на рис. 112), создающая вертикальную силу тяготения, имеет грушевидную, а не сферическую форму. Автор. Как будет меняться гравитационное поле Земли, если наблюдатель будет спускаться вплоть до самого ее центра по воображаемому "колодцу"? Профессор. Для изучения этого вопроса осуществим вместе с читателем следующий мысленный эксперимент. Предположим, что в толще Земли сделан колодец глубиной до самого ее центра. При спуске в такой колодец наблюдателя с прибором, измеряющим силу тяготения Земли, обнаружим следующее: сила тяготения будет уменьшаться, а в центре Земли полностью исчезнет (рис. 113). Это объясняется тем, что по мере спуска внутрь Земли часть земной массы, расположенной выше горизонтальной плоскости O1x, проходящей через центр масс чувствительного элемента прибора, будет создавать силу тяготения Qy*, направленную вверх, и тем самым уменьшать результирующую силу Qy тяготения. Поскольку верхняя часть 1 земной массы создает силу тяготения не вниз, а вверх, симметричная ей часть 2 массы Земли тем самым как бы исключается из тяготения. В результате этого гравитационное воздействие на прибор оказывает только остаточная часть земной массы (3 на риc. 113а). Чем глубже опускается прибор, тем меньше остается доля активной (нескомпенсированной) гравитационной массы Земли (рис. 113б). И наконец, в центре Земли силы тяготения ее масс, расположенных во все стороны симметрично, будут полностью скомпенсированы. Если представить некоторый свободный объем (лабораторию) шаровой формы в центре Земли, то помещенный в нее наблюдатель окажется в условиях невесомости. При всяком смещении центра масс наблюдателя относительно центра масс Земли он будет возвращаться к центру с некоторым ускорением, вызванным действием весьма малой силы тяготения. (В центре Земли будет состояние устойчивого равновесия.) Автор. Можно ли форму этой удивительной гравитационной "груши" представить в аналитическом виде? Профессор. Безусловно, можно (см. рис. 114). Уравнение формы этой "груши" можно получить в результате интегрирования всех элементарных сил тяготения, созданных материальными частицами шара 2 по всему объему. Если рассечь объем шара плоскостью Оxy, проходящей через его центр О и центр масс наблюдателя (точка В), находящегося на расстоянии R от центра шара, то любая произвольная точка Аy на линии, образованной пересечением поверхности "груши" с плоскостью Dxy, будет определяться координатами х и y, значения которых приведены на рисунке 114. Автор. Для практических целей, особенно для космонавтики, очень важно знать закономерности распределения поля тяготения у поверхности Земли и в околоземном космическом пространстве. Какие особенности в это распределение вносит учет распределенности массы Земли? Профессор. Если наблюдатель будет измерять гравитационную силу в пространстве над поверхностью Земли, то он обнаружит следующие эффекты. По мере увеличения высоты влияние сил тяготения распределенных масс (в первую очередь боковых) убывает, и наконец на значительном расстоянии (несколько радиусов Земли) Землю можно рассматривать уже как точечную массу (см. рис. 115). В частности, при изучении параметров орбитального движения Луны относительно Земли гравитационная модель взаимодействия точечных масс небесных тел полностью "срабатывает". Однако при наблюдении орбит низколетящих искусственных спутников Земли (высота 200--500 км) обнаруживаются некоторые особенности (появляется дополнительная прецессия перигея орбиты и др.), которые обусловлены рассмотренным выше влиянием изменения гравитационного земного поля. Изучая орбитальное движение планет вокруг Солнца, следует учитывать влияние распределенности солнечной массы на силу гравитационного взаимодействия с планетами, расположенными вблизи Солнца. В частности, уменьшение силы тяготения в окрестностях Солнца в первую очередь сказывается на орбитальном движении Меркурия и Венеры. Можно полагать, что именно по этой причине перигелий (ближайшая к Солнцу точка эллиптической орбиты планеты) Меркурия поворачивается с угловой скоростью около 43 угловых секунд за столетие. Аналогичные эффекты наблюдаются и при движении спутников других планет Солнечной системы, если их орбиты расположены на небольшой высоте (доли или единицы радиусов планет). Из рассмотренного следует, что классическая механика далеко не исчерпала своих возможностей, и она может объяснить много загадочных явлений звездного мира без привлечения каких-либо "архиреволюционных" гипотез. ТАЙНЫ СВЕТА И ТЬМЫ Космос -- неисчерпаемый источник света, энергии, движения, чудесных превращений, круговорота жизни и смерти. Есть, однако, еще немало древних тайн, которые в последнее время почему-то стали выпадать из поля зрения и круга интереса исследователей. Современная физика и базирующаяся на ней космология ввели в научный оборот множество новых понятий без установления какого бы то ни было точного соответствия их объективной действительности. Таковы, к примеру, понятия уже проанализированных кривизны, сингулярности, суперструн и т.п. Зато достаточно простые и имеющие всеобщую значимость явления, с которыми человек сталкивается повседневно на протяжении всей жизни и исторического развития, совершенно игнорируются и не объясняются. Таковы свет, тьма и огонь (пламя), о которых наука прошлого и настоящего ничего вразумительного до сих пор не сказала. Ответ на вопрос: что такое огонь (или тьма), невозможно отыскать ни в учебниках, ни в справочниках, ни в энциклопедиях (за исключением толковых или мифологических словарей, где дается либо объяснение терминов, либо сведения о донаучных верованиях и представлениях). В Большой советской энциклопедии (3-е издание) статья "Огонь" поражает отсутствием каких-либо разъяснений, что же такое огонь с точки зрения естествознания (вместо этого говорится об использовании огня в человеческой практике со времен неандертальцев). Химия и физика дают нам описание процессов, происходящих при горении, ядерных и термоядерных реакциях, но описание это является узким и не раскрывает сущности огня (пламени) и его космической природы. Фактически в познании огня современный человек не ушел намного дальше своих первобытных предков; разница лишь в том, что донаучное познание описывало огонь в поэтическо-мифологизированной форме, а современная наука -- с помощью сухих и далеко не полных формул, также являющихся плодом творческого воображения. Таинство и непредсказуемость огненной стихии лучше всего демонстрирует ежегодное снисхождение Благодатного Огня накануне Святой Пасхи в Храме Гроба Господня в Иерусалиме. В присутствии тысяч молящихся (и, безусловно, не без помощи их энергетическо-волевого воздействия) на священном камне, где некогда перед воскресением покоилось снятое с креста тело Спасителя, вспыхивает нерукотворный Огонь, который с помощью двух пучков свечей патриарх Иерусалимский передает всем собравшимся верующим. Понятно, что здесь имеет место религиозное таинство, то есть тот самый случай, когда человеку не дано и категорически не рекомендуется осмысливать физическую сущность наблюдаемого явления и рационально объяснять его природу. Но факт налицо: огонь выступает посредником между ожидающими чуда людьми и тем неведомым и недосягаемым для обыденного сознания миром, проникнуть в который науке до сих пор не удавалось. Скорее всего, механизм взаимосвязи между Макрокосмом и Микрокосмом, а также в структуре самого Микрокосма запрограммирован в законах природы с самого начала и является своего рода ее самоохранительным началом. Человеку изначально раз и навсегда не дано переступать некоторую запретную границу, он обречен представлять (познавать) глубинные законы материи и Космоса только посредством разного рода символов, включая и мысленные абстракции. Выход за этот символический барьер возможен, но только с помощью теоретического воображения, а оно само по себе также представляет лишь оперирование символами. Воображение питает и фольклорные образы, а также символы-мифологемы. И античный мудрец, и ведийский жрец, и славянский волхв, и современный жрец от науки говорят примерно об одном и том же, пытаясь описать одну и ту же объективную реальность, но используя при этом различные системы символов и построенных на их основе языков. Здесь, кстати, лишний раз подтверждается известный тезис А.Ф. Лосева, сформулированный в его классическом труде "Диалектика мифа": всякая наука сопровождается и питается мифологией, черпая из нее свои исходные интуиции*. С точки зрения единых закономерностей выражения и постижения действительности через символы, современная наука столь же мифологична, сколь научна всякая мифология. Современные естественно-математические науки, включающие космологию и ее ответвления, ничто без упорядоченных математических символов. Посредством этих символов создается научная картина мира, с их помощью она и прочитывается. Убрать символы -- и останется одна пустота, ничто. Тайна космического мышления не в последнюю очередь заключена в символах. Познай их -- и ты познаешь все. Приятно это кому бы то ни было или неприятно, но следует набраться мужества и признать: человек, познавая действительность, практически никогда не имеет дел непосредственно с этой действительностью, но лишь с набором некоторых символов и кодов, включая собственные ощущения, более чем опосредованно данную действительность отражающие. И безразлично, в какой именно форме искажается объективная действительность, представляя в мозгу то в виде мифологических картин и сцен, то в виде поэтических или фантастических образов, то в виде метафизических схем, то в виде математических формул. Судя по всему, именно Огонь является связующей стихией между Микрокосмом и Макрокосмом, между Человеком и энерго-информационным полем Вселенной. Так считал еще Гераклит, опиравшийся, впрочем, в своих воззрениях на древнейшую, общую для индоевропейцев традицию. "Единым логосом огонь устроил все в теле согласно своей собственной природе: (он сделал тело человека) подобием Вселенной, малое (Микрокосм) соответственно большому (Макрокосму) и большое соответственно малому" (подражание Гераклиту у Гиппократа: Досократики, в пер. А. Маковельского, I, 173). Этот фрагмент приводит С.Н. Булгаков с тем, чтобы дать свое истолкование единства Макро- и Микрокосма, увязав его с концепцией Всеединства: "Человек в своей причастности Человеку небесному объемлет в себе все в положительном всеединстве. Он есть организованное все или всеорганизм. "И как в росинке чуть заметной // Весь солнца лик ты узнаешь, // Так слитно в глубине заветной // Все мирозданье ты найдешь" [стихи А. Фета. -- В.Д.]. Он есть логос Вселенной, в котором она себя сознает... Как метафизический центр мироздания, как все-организм, человек в каком-то смысле есть это все, ему подвластное, имеет это все, знает это все"*. Применительно к бесконечной Вселенной в ее неразрывном единстве с космическим кораблем -- планетой Земля -- и его фатально обреченной корабельной командой -- человечеством -- натурфилософский аспект вселенскости огня и огненной стихии прозорливо и вдохновенно раскрыл Тютчев в одном из шедевров своей философской лирики: Как океан объемлет шар земной, Земная жизнь кругом объята снами; Настанет ночь -- и звучными волнами Стихия бьет о берег свой. <...> Небесный свод, горящий славой звездной, Таинственно глядит из глубины,-- И мы плывем, пылающею бездной Со всех сторон окружены. * Булгаков С.Н. Свет невечерний: Созерцания и умозрения. М., 1994. С. 248--249. Непреодолимую методологическую трудность обнаруживает и проблема тьмы. Ночное небо, издавна поражающее и вдохновляющее людей своим звездным великолепием, в большей своей пространственной части представляет собой тьму, а не свет. По древней натурфилософской традиции -- индийской, китайской, византийской (Иоанн Дамаскин), тьма считалась самостоятельной субстанцией (а не отсутствием света, как принято объяснять в современной учебной и справочной литературе). Древние эллины также считали тьму первичным началом: по Гесиоду, все многообразие мира произошло от соития Ночи и Мрака, которым, однако, предшествовал Хаос; по Гигину, напротив, Тьма (Мгла) сначала самостоятельно произвела на свет Хаос, а лишь затем, разделив с ним брачное ложе, произвела на свет весь видимый и невидимый мир*. Античные философы -- и, в частности, неоплатоник Прокл в комментариях к платоновскому "Тимею" -- обосновали существование "непроницаемой тьмы" как последнего глубинного основания Природы. Тьма, с данной точки зрения, -- "огромная бездна, беспредельная по всем направлениям", "последняя бесконечность", объемлющая весь мир. Она -- "местопребывание первосуществ, в котором нет ни границ, ни дна, ни опоры"**. Обстоятельно философская концепция тьмы разработана в "Ареопагитиках", написанных под значительным влиянием неоплатонизма. Входящий в корпус Псевдо-Дионисия Ареопагита трактат "Мистическое богословие" начинается с главы "О сущности таинственного мрака", в которой говорится об излучении тьмы и ее сверхъестественных лучах. Неизвестный автор так формулирует задачу теоретического осмысления проблемы (которая, добавим от себя, до сих пор не получила внятного физического истолкования): "Этот мрак светит в самой мрачной тьме, превосходя всякую ясность, и, оставаясь во всяческой непроницаемости и незримости, преисполняет прекраснейшим блеском умы, плененные очами"***. Да и более близкие к нам по времени мыслители настаивали примерно на таком же подходе. Достаточно неожиданным, к примеру, представляется в гегелевской "Философии природы" утверждение, что тьма обладает самостоятельным, отличным от света существованием, а материя есть по существу то же, что и тьма*. Теоретическая физика и космология на новых витках своего развития возвращаются к этой старой философской концепции. Известно и представление, не просто выводящее огонь из тьмы, но и полагающее, что сама тьма является огнем, хотя и "черным": "Тьма" -- это черный огонь, сильный цветом. Есть красный огонь, сильный видимостью, желтый огонь, сильный формой, и белый огонь, цвет которого заключает в себе все. "Тьма" же -- наисильнейший из всех видов огня, и именно он обуял "тоху" [ "хаос". -- В.Д.]. "Тьма" -- это огонь, но огонь не есть тьма, кроме того случая, когда он охватывает "тоху"**. [Кстати, образ "черного огня" использовал Василий Розанов для названия одной из своих последних книг. -- В.Д.]. Точно так же и в "Ареопагитиках" используется понятие "сияющей тьмы". Современные представления единства Макро- и Микрокосма во многом опираются на торсионную теорию Мироздания, предполагающую непрерывное накопление информации во Вселенной, ее мгновенное распространение и возможность считывания разумным существом в любой точке Космоса. Торсионные (скрученные) поля связывают воедино все уровни природной иерархии и позволяют естественным образом объяснить многие доселе непостижимые явления. Согласно торсионной теории, Вселенная как "Супер-ЭВМ" образует с человеческим мозгом своеобразный биокомпьютер, работающий в соответствии с торсионными законами***, то есть, говоря без затей, по принципам скрученной спирали. Неспроста, видно, философы-диалектики всех времен в один голос утверждали: природа, история, род людской и отдельные индивидуумы развиваются по спирали. По законам голографии, любая материальная микроскопическая структура содержит и позволяет воспроизвести информацию обо всем Мире. Возникает вопрос - как голографическо-торсионная модель Вселенной сопрягается с выводом о субстанциональном характере тьмы. Приведем наглядный пример: в телескоп наблюдатель видит не только множество удаленных галактик, но и тьму в их окрестностях. Спрашивается: с какой скоростью достигает Земли информация об окологалактической тьме? С той же конечной скоростью, что и галактический свет? Или со своей особой скоростью, быть может, превышающей световую? А может, мгновенно, и мы видим тьму, на каком бы расстоянии от наблюдателя она ни находилась, в тот самый момент, когда устремляем на нее взор. (Даже констатация факта несовпадения между скоростями распространения света и тьмы приводит к серьезным коррективам -- если не пересмотру -- многих фундаментальных физических представлений.) Этот вопрос мне как-то довелось задать главному теоретику и разработчику торсионно-вакуумной модели Космоса Г.И. Шипову*, предложив использовать в качестве методологической основы для поиска оптимального решения философские принципы русского космизма. В личной беседе Г.И. Шипов согласился истолковать соответствующим образом полученные им математические выводы. В частности, было признано целесообразным интерпретировать субстанциональность торсионных полей, имеющих мгновенную скорость перемещения, с космической тьмой как носителем таких голографически насыщенных полей. Одновременно признано перспективным и увязывание самого физического вакуума -- источника и носителя торсионных полей ("Абсолютного Ничто, которое есть Абсолютное Все", по афористической терминологии Г.И. Шипова) -- с космической тьмой как самостоятельной объективной субстанцией. Представляется также, что при дальнейшем познании и объяснении названных выше и других не до конца познанных природных явлений необходимо учитывать закономерности целостности. Все части Космоса взаимодействуют с Целым и через это Целое взаимодействуют между собой: каждая несет информацию, которая посредством своих носителей распространяется повсюду. Наподобие улья: закономерности поведения отдельных пчел обусловлены законами, присущими всей массе пчел, то есть законами улья. Изучая поведение отдельных пчел, мы узнаем очень и очень многое, но не узнаем главного -- законов улья, которые вовсе не складываются механически из закономерностей поведения индивидов. То же можно сказать о современной физике и космологии: они изучают отдельные частицы, волны, поля, но в их инструментарии почти нет методов, способов и математического аппарата для описания целого. Да и задача такая практически не ставится (за исключением разве что теории множеств). * См.: Шипов Г.И. Теория физического вакуума: Новая парадигма. М., 1993. С. 362. Применительно к человеку такая целостность в общем уже определена. Это -- космическая среда во всем ее многообразии и неисчерпаемости. Последовательное применение методологии космизма позволяет более четко и всесторонне постичь саму проблему. Так в пределах земного шара -- микроскопической песчинки в масштабах Вселенной -- целостностью, о которой упомянуто выше и в границах которой осуществляется вся многогранная деятельность живых индивидов, выступает биосфера (ее теорию с наибольшей полнотой разработал В.И. Вернадский). Биосфера и есть тот энергетический котел в пределах Земли и окружающих ее полей, общий для всего живого, из которого осуществляется подпитка и накачка всех жизненных систем и отдельных их элементов -- растений, животных, людей, находящихся в рамках биосферы в неразрывном единстве. Человек неотделим от природы во всем ее многообразии. Он не может существовать без света, воздуха и воды, без растений и животных, дающих ему пищу. Все названное и образует энергетическую основу жизни. Но этим не ограничивается жизнесфера людей. Связанная с невидимыми космическими силами (гравитация, антигравитация, фотонное и противофотонное поле -- тьма), она простирается в бескрайние просторы Вселенной. В границах ноосферы и техносферы (второй искусственной природы) громадное значение приобретает информационное поле, создаваемое устной и письменной речью, печатью, радио, телевидением, разного рода компьютерами, произведениями искусства и сопряженное множеством выявленных и невыявленных каналов с неисчерпаемым энергополем Большого и Малого Космоса. Наконец, глубинные неизведанные пока силы обеспечивают мышление, генетическую преемственность поколений, прием и передачу всех видов информации в пределах целостных материальных систем, а в конечном счете -- внутри информационного "банка" Вселенной. Прибежище тьмы, однако, вовсе не одно лишь космическое далеко или покров ночи. Это просто иллюзия ясного солнечного дня, что весь мир вокруг нас наполнен светом или что человек -- исключительно "дитя света". Уже под ногами, в недрах Земли безраздельно царит абсолютная тьма. Да и внутри человеческого тела отнюдь не царство света, а в основном доминирует тьма. А сон? Он ведь тоже -- царство тьмы, хотя и нарушаемое картинами сновидений. Почти треть жизни нормального человека проходит во сне, представляющем собой естественное и неотъемлемое состояние жизненных процессов. Еще один поразительный факт: свободное космическое пространство наполнено бесчисленными летящими отовсюду и во все стороны фотонами; их мириады пронизывают ежемгновенно любой и каждый уголок Вселенной. Но в Космосе от этого не делается светлей. Сами по себе фотоны невидимы и не светятся. Свет возникает при их взаимодействии с вещественной средой, например, при попадании на сетчатку глаза. Так что же тогда первично -- свет или тьма, если последняя есть всегда, а фотоны возникают только при определенных условиях? Вот и получается, что тьма более фундаментальная физическая субстанция, не сводимая к пустому пространству, лишенному света. Тьма -- особая форма движения материи, ее исконно-первичное состояние. Она -- носитель, а в ряде случаев и источник света. Она же (но во взаимодействии со светом) -- аккумулятор информационного поля Вселенной. Сначала и всегда была Тьма и потом только появился Свет -- о том и Библия говорит. И все же человек всегда стремится к свету, радуется ему, прославляет его, даже обоготворяет в виде светил -- Солнца, Луны и звезд. Без света немыслимо ничто живое -- ни растения, ни животные. Но вот парадокс -- о свете, его подлинной природе и истинных закономерностях человечество до сих пор знает столь же мало, как и о тьме. Среди ученых даже сложился афоризм: "Самое темное в науке -- это свет!". Конечно, геометрическая оптика, электромагнитная и квантовая теория многое приоткрыли в тайнах природы. Однако хорошо известно: чем больше мы узнаем и вырастает объем нашего знания, тем больше у этого массива точек соприкосновения с неисчерпаемым океаном незнания. Следовательно, тем больше возникает все новых и новых проблем. Современная фотонная теория опирается на сложнейший математический аппарат, в ней почти отсутствуют наглядные представления. Более проста и понятна активно разрабатываемая в последние годы тороидальная модель фотона (В.П. Селезнев и др.), вполне сопрягаемая с торсионной теорией вакуума. Согласно тороидальной модели, фотон представляет собой объемное кольцо в виде тора ("баранки"), обладающее переменной скоростью, что дает возможность объяснить все известные световые явления, предложить новые высокоэффективные технологии и преодолеть многие противоречия и тупики, возникшие на пути развития современной физики, астрономии и космологии*. Но и это всего лишь шаг для прорыва познания к подлинному пониманию фундаментальной роли света в эволюции Универсума и Социума. Ориентирами же для дальнейшего продвижения вперед могут служить идеи, сформулированные еще в начале нынешнего века выдающимся русским физиком Н.И. Умовым и великим первооткрывателем космической эры К.Э. Циолковским. Умов последовательно придерживался энергетическо-информационного подхода в постижении Вселенной как "вечного настоящего"; его математическое обоснование взаимодействия массы и энергии на три десятилетия опередило соответствующие формулы и выводы теории относительности. Энергетизм распространялся Умовым и на человека -- "сына неба [Космоса] и светозарного эфира", порожденного "океаном лучистой энергии"**. Циолковский пошел еще дальше: он не только провозгласил космическо-световое бытие человечества основой его существования и развития, но и рисовал грандиозные картины лучисто-энергетического будущего цивилизации. В разработанной Теории Космических Эр основоположник отечественной и мировой космонавтики предсказал четыре основных стадии информационно-энергетического развития Вселенной и Человечества: 1. Эра рождения; 2. Эра становления; 3. Эра расцвета; 4. Эра терминальная. Каждая из эр должна продолжиться, по Циолковскому, от нескольких до сотен миллиардов лет. На конечной же стадии эволюции Вселенной вещество превратится в свет, и человечество перейдет "в лучистую форму высокого уровня", станет бессмертным во времени и бесконечным в пространстве. Так возникнет "лучистое человечество"***. Другими словами, человек выработает и обретет способность растворяться в энерго-информационном поле, черпая и обращая в свою пользу его неисчерпаемый потенциал. Микрокосм становится Макрокосмом! * См.: Демин В.Н., Селезнев В.П. К звездам быстрее света: Русский космизм вчера, сегодня, завтра. М., 1993. ** Умов Н.И. Собрание сочинений. М., 1916. Т. 3. С. 414, 495, 517. *** См.: Чижевский А.Л. Теория Космических Эр // Циолковский К.Э. Грезы о Земле и Небе. Тула, 1986. С. 424--427. МНОГОЛИКИЙ ФОТОН В понимани современной науки фотон -- частичка света, которая обладает одновременно и волновыми, и корпускулярными свойствами. Популярно объяснить это никто не берется. Предпочитают обычно ограничиться математическим описанием. Между тем существует вполне доступное даже непосвященным наглядное представление о фотоне. Предоставим вновь слово специалисту в области космических проблем профессору В.П. Селезневу. В данном случае он развивает соответственную тороидальную модель фотона. Попробуем предоставить, - говорит он, - возможный облик фотона или его упрощенную модель, отвергая тем самым сложившееся убеждение о том, что это частица -- "элементарная". Начнем с корпускулярных свойств фотона. Всякая корпускула (микроскопическое тело) должна обладать массой, количеством движения или импульсом, проявляемом в относительном движении. Поток корпускул, падая с какой-то скоростью на поверхность тела, производит механическое давление. Опыты со светом показали, что поток света оказывает давление на поверхность тела (например, зеркала) по тем же закономерностям, что и обычный корпускулярный поток. Это означает, что фотон, как и обычная корпускула, обладает массой, не зависящей от скорости ее движения. Корпускулярные свойства света подтверждаются также фотоэффектом. Но как же корпускулы проявляют свои волновые свойства? Чтобы ответить на этот вопрос, проанализируем движение различных вращающихся тел и остановимся на движении колеса (рис. 116). Пусть оно катится по горизонтальной поверхности с некоторой скоростью. Отметим, что при встрече с препятствием колесо окажет на него силовое давление (удар) как корпускула. Теперь обратим внимание на движение частиц обода колеса при его равномерном движении, каждая частица совершает одновременно два движения -- вперед (поступательное со скоростью С вместе с осью колеса) и вращательное (с угловой скоростью w вокруг оси вращения). Таким образом, траектория движения любой частицы обода представляет собой волнообразную кривую (циклоиду). Следовательно, корпускулярно-волновую природу фотона допустимо объяснить как результат движения корпускулы, летящей со скоростью света и одновременно вращающейся вокруг своего центра масс. Для разъяснения данного вопроса обратимся к математике. Допустим, фотон обладает множеством физических свойств, тогда каждый независимый по своему содержанию физический опыт может раскрыть какую-то одну (в редких случаях две или более) особенность или свойство фотона. Для того, чтобы получить необходимое количество свойств фотона (например, n), требуется иметь такое же количество независимых уравнений, полученных в результате проведения соответствующего количества разных опытов. Решая совместно это уравнение, можем получить n искомых физических свойств фотона, характеризующих более полную картину его природы. В том случае, когда количество опытов, а следовательно, и уравнений, меньше числа искомых характеристик изучаемого объекта (информационная недостаточность), решить задачу становится невозможно. Иногда недостающие уравнения восполняют гипотезами, то есть уравнениями, основанными не на опыте, а на догадке или предположении. В этом случае при совместном решении уравнений (вытекающих из опыта, а также гипотетических) получаются искомые данные, в которых содержатся элементы принятых гипотез. Сказанное означает, что при использовании ошибочных гипотез все результаты решения задачи также будут ошибочными. Попробуем последовательно углубиться в изучение природы фотона, привлекая один за другим только известные экспериментальные результаты. Установлено, что энергия фотона описывается формулой E = mc2. Если бы фотон, как корпускула, двигался поступательно и с постоянной скоростью, то его энергия была равна E1 = 1/2 mc2. Почему же действительная энергия фотона в два раза больше по сравнению с энергией поступательно движущейся корпускулы такой же массы? Ответ на этот вопрос можно найти, если представить форму фотона в виде тороида (аналогично круглой баранке), вся масса m которого расположена на периферии. При вращении такого фотона вокруг оси, перпендикулярной плоскости симметрии тороида, с окружной скоростью равной C = wr, где w -- угловая скорость и r -- радиус фотона, у него появится энергия вращательного движения равная E = 1/2 Jw2 ( J -- момент инерции), учитывая значение J = mr2 для тороида и величину w = c/r, получим E2 = 1/2 mc2. Следовательно, полная энергия фотона будет равняться сумме энергий поступательного E1 и вращательного E2 движений, то есть mc2, что и подтверждает справедливость предположения о тороидальной форме фотона. Следовательно, фотон можно представить в виде быстровращающегося тороида с окружной скоростью равной С, центр масс которого (точка О на рис. 117) летит относительно излучателя со скоростью света -- с. При этом фотон приобретает гидроскопические свойства, вектор его угловой скорости вращения перемещается параллельно самому себе, не поворачиваясь относительно инерциального пространства. Отметим, что плоскость, в которой движутся материальные компоненты фотона, как раз и является плоскостью поляризации света. Свойства поляризации света наблюдаются в природе при прохождении световых лучей в земной атмосфере, а также в оптических экспериментах (при пропускании света через прозрачные вещества, поляризующие его). Рассмотренная модель фотона позволяет определить и физическую сущность постоянной Планка (h). Сопоставляя формулу для определений энергий mc2 = nh, где n -- частота света, приходим к заключению, что постоянная Планка является кинетическим моментом фотона. Величина кинетического момента определяется массой фотона, длиной его радиуса (расстояние от центра вращения до центра масс сечения тороида) и угловой скоростью вращения тороида и не зависит от скорости относительного движения фотона. Все это дает основание принимать кинетический момент фотона за постоянную величину, соответствующую постоянной Планка. Интересно, что же происходит с фотонами во время известных опытов с аннигиляцией элементарных частиц. Экспериментально установлено, что при аннигиляции электрона и позитрона возникает фотон, и, наоборот, при определенных условиях взаимодействия фотон распадается на электрон и позитрон. Вообще-то термин "аннигиляция" (означающий "уничтожение") применен в физике не вполне удачно. В действительности никакого уничтожения массы и энергии в этих превращениях не происходит, и закон сохранения массы -- энергии выполняется совершенно строго. Сам факт возможного разложения фотона на микрочастицы с положительными и отрицательными зарядами дает возможность более детально представить его модель в виде сложного материального образования кольцевой формы. Кольцо фотона не сплошное, а составлено из отдельных микрочастиц, заряженных поочередно положительными и отрицательными зарядами. Для наглядности такую модель можно представить в виде кругового хоровода (рис. 118), в котором мужчины Мi (условно -- отрицательно заряженные микрочастицы) чередуются с женщинами Жi (положительно заряженные микрочастицы). Удерживая друг друга за руки (имитация сил притяжения положительно и отрицательно заряженных микрочастиц), участники хоровода сохраняют его целостность, несмотря на действие центробежных сил инерции, стремящихся разорвать кольцо хоровода. В отличие от известной модели атома Резерфорда--Бора, в которой содержится ядро, а вокруг него вращаются по орбитам электроны (силы взаимодействия направлены радиально), предлагаемая здесь модель фотона не содержит ядра. Все положительные и отрицательные микрочастицы движутся по одной и той же круговой орбите, а силы взаимодействия Qi (i=1, 2, ... n) между ними направлены по хордам, соединяющим центры масс микрочастиц. Для существования такого "хоровода" необходимо, чтобы число положительно и отрицательно заряженных частиц было одинаковым. Следовательно, суммарный заряд в такой модели фотона должен быть равен нулю. Известно, что реальные фотоны электрически нейтральны. Следовательно, модель по данному признаку совпадает с реальностью. Зная размеры фотона (длина волны) и его массу (из опыта с давлением света), можно из уравнения его динамики движения, учитывающего равенство сил взаимодействия между электрическими зарядами и силами инерции масс микрочастиц, найти общее число микрочастиц и их массу (масса фотона равна сумме масс микрочастиц). Рассматривая подобную кольцеобразную модель фотона, можно заключить, что чем меньше диаметр этого кольца, тем короче длина волны света. Однако не возникает ли здесь противоречия: ведь известно, чем меньше l и больше частота n, тем значительнее энергия фотона. Насколько удовлетворяет этим требованиям рассматриваемая модель фотона? Подобное сомнение вполне закономерно. Чтобы разрешить его, необходимо рассмотреть динамику движения микрочастицы фотонного кольца, обозначим ее массу mi (i = 1, 2, ... N, N -- число микрочастиц в фотоне). Если фотонное кольцо вращается с угловой скоростью w = c/r,r -- радиус фотонного кольца, то центробежная сила инерции каждой микрочастицы F = miw2r уравновешивается силами кулоновского притяжения двух соседних микрочастиц (справа и слева от mi). P = 2Qsina, где Q = kЧq2/l2; l = ar -- расстояние между центрами микрочастиц, a = 2p/N -- центральный угол между соседними микрочастицами, q -- электрический заряд каждой микрочастицы. Приравнивая силы F=Р, после элементарных преобразований получим величину энергии модели фотона: E=mc2= AN2 AN2 w r c2 где А = kЧq2/p -- постоянная величина. Из приведенных формул следует, что при сохранении неизменным количества микрочастиц в фотоне N его энергия возрастает при уменьшении радиуса фотонного кольца r и, соответственно, увеличении частоты его вращения w = c/r. При этом расстояния (1) между микрочастицами уменьшаются, а силы притяжения Q возрастают. Таким образом, чтобы эти возросшие силы притяжения уравновесить центробежными силами, фотон должен вращаться с большей угловой скоростью. Следовательно, рассматриваемая модель фотона удовлетворяет не только здравому смыслу, но и энергетическим формулам Эйнштейна и Планка. На этом, по-видимому, исчерпываются возможности более детального представления модели фотона, основанного на системном подходе и учете данных известных на сегодня физических опытов со светом. Системный подход позволяет изучить свойства любых других "элементарных" частиц до такого уровня детализации, который обусловлен количеством накопленной экспериментальной информации. Вполне естественно возникает вопрос: как можно представить процесс излучения фотона, обладающего рассмотренной выше структурой? Далее проанализируем особенности предлагаемой модели фотона при различных ситуациях его существования. Сопоставляя размеры элементарных частиц -- электрона, протона или атома -- с тороидальным фотоном, замечаем, что фотон по своим размерам намного превосходит эти частицы, а его масса, наоборот, на несколько порядков меньше каждой из масс этих частиц. Это дает основание полагать, что фотон, притягиваясь к какой-либо частице охватывает ее своим кольцом-тороидом. Можно представить себе такую модель строения элементарных частиц вещества: вокруг каждой из них вращаются кольцеобразные фотоны Фi (i = 1, 2, ... к) наподобие колец Сатурна (рис. 119). Чем короче световая волна, тем меньше диаметр di фотонного кольца и расстояние его от поверхности частицы, тем сильнее взаимодействие между ними. Если частица будет тормозиться или колебаться вследствие удара или изменения температуры тела, то при определенных условиях силы инерции массы фотона преодолеют силу его взаимодействия с частицей, вследствие чего произойдет срыв фотонного кольца с этой частицы, то есть излучение кванта света. По мере возрастания ускорений движения частицы (например, при повышении температуры тела) от нее будут отделяться фотоны все меньшего и меньшего диаметра, обладающие большими силами взаимодействия с частицей. Подобный процесс наблюдается на практике: чем выше температура тела, тем более коротковолновый спектр света им излучается. Излученный фотон движется в вакууме равномерно и прямолинейно со скоростью света относительно излучателя. Если на своем пути он не встречает другие тела, не отражается и не поглощается ими, то он летит в пространстве, будучи невидим каким-либо наблюдателем. Увидеть такой фотон можно в том случае, если он непосредственно попадает в глаз. Вследствие невидимости фотонов, свободно летящих в космическом пространстве, наблюдателю, находящемуся в космическом летательном аппарате (КЛА) на большой высоте (в стратосфере и выше), межзвездное пространство представляется абсолютно черным. Голубой цвет неба в дневное время, который видит человек в повседневной жизни, является следствием рассеяния и поглощения потоков солнечного света атомами и молекулами воздуха. В последнее время тороидальные модели сделались объектом пристального внимания ученых. Особенно перспективными представляются они при познании глубинных уровней строения материи. В полной мере сказанное относится и к раскрытию тайн света (и тьмы). Фотон по-прежнему таит в себе множество загадок. Вот одна из них. В каждом кубическом сантиметре космического пространства содержится N фотонов, несущих практически полную информацию обо всех объектах Вселенной, численность которых в принципе бесконечна. Спрашивается: каким именно образом ограниченное количество фотонов передает информацию о таком бесконечном числе объектов? И наоборот: как каждый отдельно взятый конечный объект передает по существу бесконечное число фотонов, которые должны наполнить информацией о данном конечном объекте всю бесконечную Вселенную (дабы в каждой точке пространства содержался необходимый объем информации)? ЗАГАДКИ КОСМИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ У световых фотонов и их потоков, помимо тайны происхождения и самой их физической природы, есть еще одна, не менее волнующая загадка, связанная с закономерностями их распространения. Данная проблема представляется актуальной в рамках теории относительности, или по-другому -- релятивистской теории (от лат. relativus -- относительный). Вопреки распространенному мнению и несмотря на устоявшееся наименование, теория относительности на самом деле является теорией типичной абсолютности, в которой на месте старых низвергнутых абсолютов были немедленно воздвигнуты новые (что обычно предпочитают замалчивать). На эту характерную черту научного детища Эйнштейна, кстати, обращал внимание еще Макс Планк: одна из его работ на данную тему так и называлась -- "От относительного к абсолютному" (ее перевод на русский язык публиковался отдельной брошюрой единственный раз в Вологде в 1925 году). В релятивистской теории абсолютизировано все -- от оснований до следствий. Имеются также и неявные, замаскированные абсолюты, играющие тем не менее роковую и самоубийственную роль. Так, в теории относительности, вопреки очевидности и формально провозглашенному равноправию всех (то есть неограниченного множества) иперциальных систем отсчета, абсолютизируются всего лишь две из них, находящиеся друг с другом в совершенно конкретных отношениях равномерного и прямолинейного перемещения (что, собственно, и описывается при помощи преобразований Лоренца). А формально-математические результаты, полученные применительно только к этим двум системам отсчета, затем произвольно обобщаются и экстраполируются на весь многообразный мир. На этой абсолютизированной основе и покоится все здание теории относительности, обросшее за время ее существования множеством пристроек. В действительности -- и в этом суть -- количество соотносящихся друг с другом физических тел и процессов или же материальных систем -- неисчерпаемо. Причем закономерности их соотношения (существуют особые законы отношения, как правило, никем не учитываемые) таковы, что отношения даже трех систем -- а тем более и множества -- не тождественны отношению двух (то есть минимума). Кстати, и в специальной теории относительности (СТО), вопреки господствующему представлению, действуют не две, а три системы отсчета: третьей выступает свет (то есть совокупность рассмотренных выше фотонов) -- реальный, самостоятельный и независимый от механического перемещения инерциальных систем электромагнитный процесс. В Лоренцовых преобразованиях реальное световое движение отображено в виде самостоятельного члена -- с, причем таким образом, что с ним (а точнее -- с его абсолютизированной скоростью, возведенной в ранг абсолютной константы) соподчиняются остальные два члена реального трехэлементного отношения, а именно -- движущаяся и покоящаяся системы отсчета. Уже отсюда следует, что распространенные интерпретации преобразований Лоренца некорректны по той простой причине, что не учитывают трехчленность описываемой в них реальной системы, принимаемой за двухчленную. Между тем достаточно сопоставить с двумя (или тремя) системами отсчета, абсолютизированными в рамках СТО, еще одну или несколько -- и весь храм релятивистской физики зашатается. Ничто не мешает, к примеру, взять 4-5-10-100 и т.д. систем отсчета и произвести поочередные или групповые преобразования их пространственных и временных координат. И всякий раз перед изумленным взором будет открываться "новый дивный мир", который зачастую не способен вместить человеческое воображение, если только не отвлечься от того самоочевидного факта, что каждая из образуемых в результате математических преобразований моделей действительности -- всего лишь игра нашего теоретического мышления или, как говорили в старину, спекулятивная конструкция, подгонять под которую природу -- одно из самых бесполезных и неблагодарных дел. Зыбкость релятивистской картины мира обнаруживается, если произвести "обращение" положенных в ее основу формул. Поскольку все системы отсчета равноправны, постольку любую из них можно считать условно покоящейся, в таком случае другая (или другие) будет условно движущейся. Например, пуля, выпущенная из пистолета, может быть принята в качестве условно покоящейся системы отсчета; в таком случае сам пистолет, стрелок, земная поверхность, окружающая среда и т.д. могут быть рассмотрены как движущиеся относительно условно неподвижной пули. Чтобы воочию убедиться в искусственности и абсурдности подобного подхода в понимании фундаментальных закономерностей материального мира, в качестве условно неподвижной системы отсчета достаточно взять одиночный фотон (или группу фотонов). Оказывается, что при этом весь остальной объективный мир во всем его многообразии и неисчерпаемости должен, согласно канонам СТО, разлетаться со световой скоростью относительно условно неподвижного фотона. Аналогичным образом можно рассмотреть и движение фотонов относительно уже неоднократно упоминавшейся космологической сингулярности (бесконечно плотной точки, радиус которой близок к нулю) после пресловутого "Большого взрыва". Любой фотон, находящийся на границе расширяющейся световой сферы, может быть принят за условно неподвижную систему. В таком случае сингулярная точка должна рассматриваться как система координат, удаляющаяся со световой скоростью от каждого такого фотона. Нет необходимости добавлять, что одновременное удаление центральной точки сразу от всех фотонов, расположенных по кромке сферической волны, является верхом алогичности и бессмысленности, на чем вряд ли станут настаивать даже самые твердолобые апологеты релятивистской теории. Тем самым наглядно обнаруживается принцип самоликвидности, изначально заложенный в релятивистской теории: достаточно последовательно довести до логического конца ее собственные постулаты (то есть произвести обращение преобразований), и вся теоретическая система самоликвидируется ввиду непреодолемых противоречий. Но в теории относительности абсолютизируются отношения не только инерциальных систем и их составляющих, но также и особый способ определения одновременности удаленных событий с помощью посылки электромагнитного сигнала к удаленному объекту и соответствующих расчетов после его возвращения назад. Однако, подобный трудноосуществимый способ не является единственно возможным. Во-первых, синхронизация часов может быть произведена при помощи не только искусственных, но и естественных сигналов. Естественными природными сигналами являются, к примеру, вспышки сверхновых звезд, распространяющиеся в виде гигантских сферических световых волн в Галактике и далеко за ее пределами. Так, в феврале 1987 года все информационные агентства мира собщили о вспышке сверхновой звезды в галактике Большое Магелланово Облако, которая произошла 170 тысяч лет назад (такое время потребовалось свету, чтобы достичь Земли). Сферическая волна, образовавшаяся в результате вспышки этой сверхновой звезды, как бы живет самостоятельной жизнью во Вселенной, подчиняясь конкретным физическим законам. Подобно колоссальному, космических размеров мыльному пузырю, непрерывно расширяющемуся со скоростью света и охватывающему все новые и новые просторы Вселенной, она "засекает" фронтом своего прохождения неисчислимое множество разнообразных материальных объектов. Отсюда следует, что прохождение световой волны через определенные участки Галактики, фиксируемое в виде начала вспышки (или ее окончания), является одновременным для всего неограниченного множества точек, расположенных на одинаковом расстоянии от источника. Все события, происходящие в данный момент на этих участках космического пространства, будут одновременными. Если в данных точках разместить атомные часы, которые включались бы в момент прохождения волны, то все эти часы, разделенные каким угодно расстоянием, заработали бы одновременно и пошли синхронно. Во-вторых, одновременность можно зафиксировать без всяких сигналов, опираясь в основном на геометрические и тригонометрические методы (хотя и учитывая при этом физические и космические процессы). Например, добиться синхронизации удаленных друг от друга часов вполне допустимо путем измерения углов. Так, на основе учета периода собственного вращения вокруг оси Земли и Марса, а также их движения вокруг Солнца, на обеих планетах можно найти две такие точки, где заранее выбранная звезда будет наблюдаться под одним и тем же углом. Данный момент и позволит синхронизировать некоторые исходные точки временного отсчета на обеих планетах (рис. 120). Предлагаемый способ определения одновременности вовсе не ограничен пределами Солнечной системы. Ничто не мешает расширить его до галактических масштабов. Обозначим Землю по-прежнему точкой А, точку В свяжем с каким-нибудь материальным объектом в противоположном конце нашей Галактики, а точкой С обозначим удаленную соседнюю галактику, но такую, которая находилась бы под удобным для измерений углом (рис. 121). (Конечно, более наглядным вариантом для разъясняемого случая явилась бы объемная модель Вселенной, но чертеж также позволяет уловить суть дела.) Если перпендикулярно к направлениям АС и ВС в точках А и В запустить игрушечные волчки с засечками, то моменты прохождения засечек через линии АС и ВС были бы приблизительно одновременны (разумеется, с учетом конечной скорости света). Волчок -- слишком грубый измерительный "прибор", но нам он нужен только для аналогии. Для абсолютно точных замеров уместно воспользоваться оптическими (лазерными) гироскопами (приборами, где два лазерных луча движутся навстречу друг другу по замкнутому, близкому к окружности пространству). Предположим, что на линиях АС и ВС, перпендикулярных к бегающим лазерным лучам, установлены счетчики фотонов. Каждое "щелканье" счетчика в точке А будет одновременным со "щелканьем" в точке В. Интервалы между двумя "щелканьями" тоже одновременны. Конечно, все это несколько усложненные и громоздкие мысленные эксперименты, требующие дополнительной информации об условиях их проведения. Но они понадобились, чтобы продемонстрировать две простые истины: 1) Сигнальный способ определения одновременности, развиваемый в релятивистской теории, не является единственно возможным. 2) Атомные часы в любой точке Вселенной идут синхронно и отбивают ритм настоящего, фиксируя в каждом уголке бесконечного материального мира неуловимое "теперь" (каждый промежуток времени между тактами, отбиваемыми атомными часами, равен одной тысячемиллионной доле секунды). Сказанное -- самоочевидные факты. Ибо настоящее не может быть в разных точках разным: скажем, в нашей Галактике оно настоящее, а в какой-либо другой -- прошлое. Проблема эмпирического мгновения -- одна из глубочайших загадок природы, при решении которой вскрывается реальное содержание, не менее богатое, чем то, которое нами осознается в безбрежности пространства-времени Космоса. На примере распространения сферической световой волны наглядно видно, что любые события, оказавшиеся в определенный момент времени на линии фронта прохождения волны, объективно происходят в одно и то же мгновение. В литературе широко распространена точка зрения, согласно которой понятие мгновенности не имеет физического смысла, поскольку оно будто бы является следствием преодоленного наукой представления о дальнодействии и бесконечных скоростях. Однако подобный подход вытекает из глубоко укоренившегося мнения об отсутствии скоростей, превышающих скорость света. Мифический закон "предельности скорости света", представляющий собой типичную абсолютизацию и фетишизацию конкретного математического соотношения, не выдерживает никакой критики. Вывод о существовании якобы непреодолимого "светового барьера" зиждется на сугубо формальных основаниях: подкоренное выражение релятивистского коэффициента ___________ Ц 1- V2 C2 обращается в нуль, если V = с , а извлечение корня из нуля недопустимо. Законы математики есть законы математики -- против них ничего не попишешь. Однако одно дело объективные физические закономерности, и совсем другое -- их математическое описание. Все эффекты, вытекающие из преобразований Лоренца, касаются в первую очередь численных значений, возникающих из соотношения между механическим перемещением инерциальной системы отсчета и процессом распространения света. Данное объективное отношение, будучи выражено в математической форме, может принимать любые численные значения, включая нулевые и бесконечные. Но это вовсе не налагает непременного запрета на движение в зависимости от того, что получается в результате конкретных математических преобразований или расчетов -- нуль или бесконечность. Если вместо скорости света подставить в релятивистские формулы скорость звука (что вполне допустимо, и такие подстановки, отображающие реальные физические ситуации, делались), то получится аналогичный результат: подкоренное выражение релятивистского коэффициента способно обратиться в нуль. Но никому же не приходит в голову утверждать на этом основании, будто бы в природе недопустима скорость, превышающая скорость звука. Чем же в таком случае оправдать абсолютизацию математического отношения, из которого якобы вытекает "предельность скорости света"? Уже многие ревностные адепты релятивистской теории признали нелепость предположения о невозможности превзойти скорость счета в вакууме. Уже разработана экспериментально подтвержденная торсионная теория (о которой подробно говорилось выше), допускающая любые скорости, превышающие скорость света. [Добавим, что еще раньше то же самое на основе своей тороидальной модели фотона теоретически обосновал В.П. Селезнев; полученные выводы были подтверждены с помощью оригинальной установки, в основу которой были положены лазерные гироскопы и система зеркал]. Уже получили объяснение пульсары -- звездные объекты с мощными источниками радиоимпульсов. Пульсар, как игрушка-волчок, быстро вращается вокруг собственной оси, а направленный радиолуч за короткий промежуток времени описывает во Вселенной гигантские окружности, задевая при этом и нашу Землю. Скорость, с которой мчится по кругу конец радиолуча, значительно превосходит скорость света. Наконец, уже обнаружены внегалактические объекты, обладающие собственной сверхсветовой скоростью. А рьяные авторы, талмудистски трактующие релятивистские формулы, продолжают по-прежнему дезориентировать доверчивых читателей, накладывая бессмысленные запреты и ограничения как на законы природы, так и на процесс общенаучного познания*. Казалось бы, релятивистская теория с самого начала задает нам космический настрой, задает направления и ориентиры, позволяющие постигнуть глубинные закономерности структуры и эволюции Вселенной. Однако при ближайшем рассмотрении исходных оснований и конечных выводов, при раскрытии их материальных корней обнаруживается, что базисные понятия, принципы и добытые с их помощью результаты имеют совершенно иное объективное содержание, иногда прямо противоположное тому, которое виделось творцам релятивистской картины мира. Однобокая и мистифицированная, она оказывается наименее совместимой с живым, многоцветным и неисчерпаемым Космосом, и прежде всего потому, что подгоняет его уникальное многообразие под тощие абстракции, оторванные от той самой природной действительности, которую они отображают. ОТНОСИТЕЛЬНОСТЬ -- ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ ТАЙНА МИРОЗДАНИЯ В проанализированных фактах проявляется методологическая абстрактность релятивистских теоретических интерпретаций, их полнейший отрыв от конкретной действительности или, говоря философским языком, умышленный уход от конкретного анализа конкретной ситуации. Самой абстрактной из всех абстракций в системе современного теоретического знания выступает понятие "отношение", являющееся основополагающим во всех естественных науках, связанных с математикой, и в самих математических дисциплинах. Между тем данное понятие, как ни странно, не было подвергнуто методологическому анализу даже в релятивистской теории, где понятие "отношение" положено в само название теории относительности. Странная, скажем прямо, ситуация для науки: объявляют принцип относительности исходным, возводят в ранг критерия применительно ко всем остальным следствиям, но не задаются главным, коренным вопросом, что же такое относительность как ипостась реальности и что такое образующие ее отношения как объективная действительность. Другими словами, наука довольствуется чистой абстракцией "отношение". Между тем относительность -- всеобщее универсальное свойство материального мира, проистекающее из его космического всеединства. В данном случае относительность выступает как всеобщее и неотъемлемое свойство ее природы, поскольку каждое из конечных проявлений находится в неисчерпаемых отношениях со всеми остальными. Однако в реальных познавательных ситуациях относительность изучается, как правило, не в качестве всеобщего и универсального свойства (такая задача, да и то отчасти, стоит только перед философией), а в виде совершенно определенных отношений между определенными вещами или же элементами, организованными в целостную систему. В таком случае об относительности говорят, во-первых, в смысле к