(Открытое письмо президенту РАН В.Е. Фортову)
Уважаемый Владимир Евгеньевич! В 2013 году по инициативе Росатома была создана Высшая школа физики, для подготовки и воспитания ученых нового поколения в области теоретической и экспериментальной физики. Своей книгой «Лекции по физике экстремальных состояний вещества» Вы открыли цикл лекций выдающихся ученых для этой школы [1]. Выбор темы для лекций конечно был не случаен. Физика экстремальных состояний вещества лежит в основе современного понимания эволюции и строения Вселенной. В связи с важностью темы, а также откликаясь на Ваши слова: «Автор будет признателен читателям за критические замечания , пожелания и дополнения, неизбежные при изложении такой быстро развивающейся области, как физика экстремальных состояний» обращаюсь к Вам с открытым письмом. Возможно, поднятые в нем вопросы заинтересуют многих Ваших читателей и их отклики дадут Вам пищу для размышлений о новой книге.
Наука о законах поведения вещества в экстремальных условиях и космофизика тесно связаны и переплетены между собой. Вселенная выступает в качестве источника фундаментальной информации. В отличии от лабораторных экспериментов, в астрофизических объектах время существования экстремальных состояний варьирует от миллисекунд до миллиардов лет, что позволяет проводить их подробное наблюдение и измерение с помощью космических зондов, орбитальных и наземных телескопов в различном диапазоне длин волн. При этом В.Е.Фортов отмечает: « Сравнение космических наблюдений c результатами лабораторных исследований демонстрирует глубокие аналогии, свидетельствующие, как минимум, о единстве физических принципов поведения вещества в широком диапазоне плотностей (примерно 42 порядка) и температур (10¹³К)… Это сведения о гидродинамическом перемешивании сильно излучающих релятивистских и замагниченных потоках и струях, солитонах и т.д. С ростом плотности энергии (ρ и Т) вещество приобретает все более универсальную структуру, происходит упрощение свойств вещества. Рост давления и температуры разрушает молекулярные комплексы, образуют атомные состояния, которые затем теряют внешние электроны, отвечающие за химическую индивидуальность вещества, из-за температуры ионизации и/или ионизации давлением.» [1]. К сожалению, находясь в рамках стандартной космологической модели (ΛCDM), В.Е.Фортов не смог (или не захотел) подойти так же диалектически, как он подошел к развитию астрофизических объектов, к развитию Вселенной в целом, включая галактическую и межгалактическую среду, на которую приходиться (95%) средней плотности вещества Вселенной. Из оставшихся 5% вещества, 4/5 массы барионного вещества приходится на межзвездную среду и только 0,5% средней плотности Вселенной сосредоточено в звездах. Именно этим 0,5% вещества и посвящаются лекции В.Фортова, а оставшиеся 99,5% вещества Вселенной остались практически не рассмотренными. Причину этого следует искать не в отсутствии астрономических наблюдений, они как раз в последнее время ежедневно
2
множатся, а в отсутствии внятной концепции физической природы космической среды (эфира). Считается, что астрофизика 20 века окончательно и бесповоротно похоронила понятие эфира. Уничтожительное высказывание столпов современной физики А.Эйнштейна и Д.Неймана в стенах Пристонского института высших исследований о том, что Тесла пытается «тесланизировать ( по аналогии с гальванизированием) давно уже распавшийся труп эфирной субстанции» до сих пор убивает ростки новой космологии. Символично название доклада с которым выступил президент РАН В.Е.Фортов в рамках 40-й астрофизической ассамблеи COSPAR – «Назад в будущее». Ориентирами для космологии 21 века остаются СТО и ОТО А.Эйнштейна, чудесное явление миру нашей Вселенной в результате Большого взрыва и ее безудержное расширение под действием сил антигравитации вплоть до полного уничтожения. «Поэтому – заключил В.Е.Фортов свой доклад – можно сказать, что занимаясь этой наукой и продвигаясь вперед, мы на самом деле идем назад и молодеем во времени» – но не в науке. Однако, в последнее время обнаружилось, что космический вакуум оказался плотно заселен различными экзотическими структурами и температура анизотропного фонового излучения составляет 2,7º К. Сегодня даже специалисты, работающее на Большом адронном коллайдере, детище самых передовых идей в науке, задаются вопросом об эпохальной смене парадигмы в физике. Примером может служить статья Джозефа Ликкен и Марии Спиропула « Суперсимметрия и кризис в Физике» [2].
Вооружившись как официальной космологической стандартной моделью ΛCDM, так и альтернативными моделями физического вакуума, проанализируем высокоточные данные астрономических наблюдений последних лет, полученные с помощью зонда Уилкинсона (спутник WMAP), космических телескопов Planck и HST, БТА (большой телескоп азимутальный) САО РАН и др., а также результаты экспериментов Военно-инженерной космической академии (ВИКА) с магнитометрами (эфироспидометрами), установленными на искусственных спутниках земли (ИСЗ), вращающихся на одной высоте, но под разными углами к плоскости экватора и результаты лабораторных исследований свойств сверхтекучего ³He-B, имеющего глубокие аналогии со свойствами межгалактической среды (темной энергией).
По результатам астрономических наблюдений телескопа Planck Вселенная состоит из:
- темной энергии (68,3%); – темной материи (26,8%); - «обычного» (барионного) вещества (4,9%) [3].
В статье «Энергия – дело темное» академик РАН В.А.Рубаков подчеркивает коренное различие между темной энергией и темной материей: « Темная материя это обычные в гравитационном плане частицы, они собираются в сгустки, скучиваются, а потом притягивают к себе обычное вещество, образуя галактики. Конечно, это не известные нам, а новые частицы, нейтральные по отношению к электромагнитным взаимодействиям, поэтому они не светят и не поглощают свет… Темная энергия ведет себя совершенно не так, как темная материя. Она не собирается ни в какие сгустки, в галактиках ее столько же, сколько между галактиками, сколько вдалеке от всех скоплений. Гравитационно она
3
устроена по другому. Если темная материя притягивает, обладает гравитацией, то темной энергии в определенном смысле присуща антигравитация. Она заставляет Вселенную расширятся ускоренно.» [4]. По утверждению профессора А.Д. Чернина, «темная энергия – невидимая космическая среда, физическая природа и микроскопическая структура которой неизвестна.». Однако, при этом он заявляет: «Темная энергия как макроскопическая среда обладает рядом особых, присущих только ей свойств:
1) ее плотность положительна, а давление отрицательно и равно плотности энергии по абсолютной величине;
2) она создает не тяготение, а антитяготение, так как ее эффективная гравитирующая плотность отрицательна;
3) она представляет собой вакуум, так как подобно тривиальному вакууму не может служить системой отсчета.» [5].
Автор локальной теории расширения Вселенной А.Д.Чернин находит свою нишу в глобальной космологической теории ОТО А.Эйнштейна. Он пишет: «Феномен космического антитяготения хорошо описывается ОТО А.Эйнштейна…Эйнштейновское антитяготение подчиняется линейной зависимости силы от расстояния:
FE = (c²/3) ΛR ,
где Λ – эйштейновская космологическая постоянная.
Плотность темной энергии ρv выражается через космологическую Λ и гравитационную G постоянные:
ρv = c²Λ /(8πG)
Космологическая плотность темной энергии измерена сейчас с точностью до нескольких процентов. Интерпретация космологической постоянной в духе представления об антигравитирующей среде с постоянной плотностью была положена в основу стандартной космологической модели ΛCDM [5].
Вот собственно и все, что можно было бы узнать о природе темной энергии и темной материи из лекций В.Е.Фортова, посвященных экстремальным состояниям вещества в астрофизике [1]. Определяя, что же остается в сухом остатке, необходимо отметить нейтральность частиц темной материи по отношению к электромагнитным взаимодействиям, но наличие у них гравитационных свойств, а в отношении частиц темной энергии, можно отметить их нейтральное отношение ко всем видам взаимодействия, за исключением спинового. Утверждать, что темная энергия в каком-то смысле обладает антигравитацией, только на основании ускоренного движения галактик (возможно, к гипотетическому центру Вселенной), у современной науки нет достаточных оснований. Природа ускоренного движения галактик может быть связана как с гравитационными силами притяжения к массивному центру Вселенной, так и с силами отталкивания, причина которых может быть различна, от давления излучения до спин-
4
спинового взаимодействия . Этот вывод согласуется с утверждением В.Е.Фортова о том, что «любая трансформация вещества включает в себя стадию сильного сжатия под действием гравитационных сил и следующий за этим сильный разогрев и расширение за счет термоядерного энерговыделения. Собственно эти два механизма – сжатие и разогрев и определяют все многообразие процессов, которые идут в видимой нами Вселенной.» [1].
Итак, утверждение В.Е.Фортова о том, что с ростом плотности энергии (ρ и Т) вещество приобретает все более универсальную структуру, происходит упрощение свойств вещества за счет разрушения молекулярных комплексов и атомных состояний, необходимо дополнить выводом об уменьшении видов взаимодействий, наглядно проявившемся в ходе астрономических наблюдений. Этот вывод становиться закономерным, как только мы признаем, что трансформация барионного вещества в экстремальных условиях Космоса продолжается вплоть до образования галактической и межгалактической среды и обратного превращения космической среды в частицы. В.Е.Фортов, в своих исследованиях экстремальных состояний вещества, остановился в шаге от создания теории космической среды.
В начале 21 века стали появляться работы, в которых предлагалась модель физического вакуума, обладающего свойствами сверхтекучей жидкости, состоящей из пар электрически разноименно заряженных частиц – фермионов с нулевым суммарным спином пары. Такая модель описывала диэлектрические свойства вакуума и рождение в нем пар электрически разноименно заряженных частиц (например,электрон-позитрон)[6]. Дальнейшее развитие теории сверхтекучих сред позволило рассматривать фазовые переходы в моделях физического вакуума, аналогично фазовым переходам в сверхтекучем ³Не-В [7]. Л.Б.Болдырева, в своей модели сверхтекучего физического вакуума (СФВ), значительно расширила аналогии между свойствами сверхтекучего ³Не-В и космической средой (темной энергией и материей) в основном за счет учета свойств вихрей: спиновой и электрической поляризации среды в вихрях, инерционных свойств вихрей, и сверхтекучих спиновых токов между ними [8]. При этом модель СФВ включила в себя элементы модели физического вакуума Г.И.Шипова [9], поляризационной модели неоднородного физического вакуума В.Л.Дятлова[10] и теорию эфира А.В.Рыкова [6]. В качестве базовой модели, СФВ позволяет теоретически объяснить отрицательное давление и положительную плотность темной энергии. Темная энергия не излучает, не поглощает и не отражает свет, что вполне объяснимо, если предположить что она является светоносной средой, т.е. средой позволяющей распространяться вихре-волновым процессам. Л.Б.Болдырева указывает на то, что сам Максвелл наделял светоносную среду, в которой возникали вихревые электрические поля и токи смещения, необходимые ему для вывода знаменитых уравнений электродинамики, свойствами, поразительно близкими свойствам сверхтекучего физического вакуума. Вот эти свойства в изложении Болдыревой
1) вращение частиц среды, что согласно модели СФВ, сопоставимо с наличием спина у микрочастиц, образующих СФВ;
2) поступательное движение частиц среды без трения между собой и без потери энергии, что можно интерпретировать как отсутствие сдвиговой вязкости и сверхтекучесть;
5
3) вращение частиц эфира без проскальзывания, что, по существу, является вращательной вязкостью;
4) образование вихрей во время распространения электромагнитных колебаний, что полностью совпадает с выводами модели СФВ;
5) диэлектрические свойства светоносной среды. Максвелл называл составляющую (dE /dt) в своих уравнениях «током смещения», имея в виду, что электрическое поле создается в светоносном эфире за счет относительного движения составляющих его разноименно заряженных частиц, образующих диполе;
6) образование значительной массы в вихрях, много большей массы частиц среды, что идентично свойству вихрей в СФВ.
Последнее свойство СФВ объясняет механизм фазового перехода темной энергии в темную материю, при образовании массивных доменов в гравитационных полях галактик. Они собираются в сгустки, притягиваются к массивным астрофизическим объектам и образуют вокруг них дополнительную эфиросферу, вращающуюся вместе с объектом [10]. Наличие дополнительной гравитирующей массы в окрестностях Земли было обнаружено в ходе экспериментов с искусственными спутниками земли (ИСЗ), оснащенными эфироспидометрами. Внутри цилиндрического конденсатора, при его движении относительно эфира, возникает магнитное поле, улавливаемое чувствительным магнитометром. По напряженности магнитного поля в эфироспидометре определялась скорость движения спутника относительно эфира. Эксперименты проводились в Военно-инженерной космической академии им. А.Ф.Можайского под руководством заместителя начальника Академии по научной работе генерала В.Ф.Фатеева и начальника кафедры полковника В.Л.Грошева [11]. Эксперименты с ИСЗ блестяще подтвердили теорию субстанциональной Вселенной В.Х. Хотеева [12]. Суть этой теории заключается в том, что скрытые массы темной материи играют важную роль в динамике движении тел в галактике. При расчете силы притяжения по закону всемирного тяготения Ньютона необходимо учитывать дополнительную массу темной материи, образующую эфиросферу вокруг массивных астрофизических тел. Вследствие этого, масса центрального тела, определяемая при одном расстоянии между центральным телом и частицей, не будет равна массе, определяемой при другом расстоянии между ними. В теории В.Х.Хотеева закон всемирного тяготения будет выглядеть так:
F = G ( Mо + Mэф) (mо + mэф) / r²
Хотеев пишет: «В таком виде закон всемирного тяготения вполне отвечает формулировке, данной Ньютоном и одновременно представляет возможность решения релятивистских задач. В этой формуле по движению тел и частиц можно судить о величине скрытой массы эфира, окружающей массивные тела.» [12]. Теория Хотеева позволяет объяснить странное ускорение, отмеченное американскими учеными при удалении автоматических межпланетных станций «Пионер-10» и «Пионер-11» от Солнца на расстояние более 20а.е., когда влияние солнечной радиации на аппараты практически исчезло [13]. С этого момента на аппараты стала действовать непонятная сила, вызывая постоянное ускорения,
6
направленное к Солнцу. Дополнительное ускорение dq = GМэф / r² связано с огромной массой эфиросферы Солнца. С этим связана и наибольшая среди остальных планет прецессия орбиты Меркурия, так как его орбита проходит в наиболее поляризованной области темной материи, образующей эфиросферу Солнца [6]. Очень важно, что теория Хотеева дает в руки исследователей инструмент оценки массы темной материи по особенностям движения искусственных космических тел и наоборот позволяет более точно рассчитать движение тел в Космосе при учете массы темной материи.
Поскольку вихри в СФВ (темной энергии) являются электрическими диполями микрочастиц, темная энергия в макроскопическом отношении является поляризационной средой. На смену модели эфира, послужившей Максвеллу основой для написания уравнений электродинамики, пришла модель неоэфира, как поляризационной среды, способная послужить в своем развитии недостающим звеном для создания теории единого поля [9,10]. Основная идея существования связей между магнитной и спиновой поляризациями, между электричеством и гравитацией проста: элементарные частицы в своем большинстве одновременно обладают электрическим зарядом и массой, магнитным моментом и спином [10]. В теории единого поля неоэфир участвует в передаче всех взаимодействий в природе (реализован принцип близкодействие), придется признать существование сверхсветовых скоростей и отказаться от постулата эквивалентности гравитационной и инерционной массы, поскольку различна их физическая природа и экспериментально доказано нарушение эквивалентности масс при экстремальных состояниях вещества [6,14]. Продольные и поперечные волновые процессы обеспечивают гравитационные и электромагнитные взаимодействия, но в отличии от гравитационных полей, которые не экранируются природными и искусственными средами, поперечные электромагнитные колебания и торсионные поля можно экранировать. Это является косвенным подтверждением продольной поляризации в гравитации [15]. Можно предположить, что многие поляризационные физические явления в веществе и неоэфире должны иметь одну и туже природу и протекать идентично. Опыт Эйнштейна –де Гааза, в котором демонстрируется вращение ферромагнетика, помещенного в постоянное магнитное поле, наглядно показывает, как микроскопические процессы, изучаемые только квантовой механикой, проявляют себя в макроскопических процессах. Такая ситуация в корне меняет традиционное представление об отношении между микроскопическим уровнем, описываемом в терминах частиц и макроскопическом уровне, описываемом в терминах концентраций, плотностей и объемов. Удивительная плоскостность нашей Галактики может объясняться поляризацией галактической среды.
Уважаемый Владимир Евгеньевич! В своем обращении к Вам я затронул лишь некоторые вопросы физической природы экстремальных состояний вещества космической среды (темной энергии и темной материи), не получившие достаточного отражения в Вашей книге [1]. Не претендуя на глубину изложения космологических теорий (модели неоэфира, их физическое и аналитическое обоснование можно найти в указанном перечне литературы), хотел бы пожелать высшей школе физики преодолеть догмы официальной науки и предложить новую парадигму мироустройства.
Успехов Вам и всей нашей науке, Константинов С.И.
ЛИТЕРАТУРА
- Фортов В.Е. «Лекции по физике экстремальных состояний вещества», Москва.: Изд. дом МЭИ, 2013.
- Джозеф Ликкен, Мария Спиропула. «Суперсимметрия и кризис в Физике», Москва.: В мире науки №7-8.,2014.
- Жан – Лу Пуже. «Прицел на реликтовый фон», Москва.: В мире науки №9, 2014.
- Рубаков В.А. «Энергия – дело темное», Москва.: В мире науки №4, 2014.
- Чернин А.Д. «Темная энергия в ближней Вселенной: данные телескопа Хаббл, не линейная теория, численные эксперименты.», Москва.: УФН №7 том 183, 2013.
- Рыков А.В. «Основы теории эфира», Москва, РАН ОИФЗ, 2000.
- Eltsov V.B., Kibble T.W., Krusius M., Ruutu V.M., and Volovik G.M. «Composito defect extends analogy between cosmology and ³He» Physical Review Letters 85 (22) (27 Nov 2000).
- Л.Б.Болдырева « Что дает физике наделение физического вакуума свойствами сверхтекучего ³Не-В». Москва.: URSS, 2011.
- Шипов Г.И. «Теория физического вакуума. Теория, эксперименты и технологии», Москва.: Наука, 1997.
- Дятлов В.Л. «Поляризационная модель неоднородного физического вакуума», Новосибирск, Институт математики, 1998.
- Грошев В.Л. «От гравитации – через ядрон, Тунгусский феномен, Чернобыль и Сосово – до литосферных катастроф», СПб.: ВИКА, 2002
- Хотеев В.Х. «Дискуссия о Вселенной». СПб.: Сударыня, 2004.
- Андерсон Дж., Лаинг Ф., Дау Э., Ньето М., Турищев С. «Странное ускорение Пионеров», М., Земля и Воля, №5, 2002.
- Козырев Н.И. «Избранные труды», Л., ЛГУ, 1991
Акимов А.Е., Тарасенко В.Я. «Модели поляризованных состояний физического вакуума и торсионные поля», М., ИВУЗ физика, №3, 1992