- Оглавление -

 Л.М. Топтунова

31. Необходимость понимания механизма гравитации

 

Прежде чем выяснять, что такое гравитация, уточним, что такое физическая теория и что такое феноменологическая теория. Феноменологическая теория какого-либо явления или процесса рассказывает как его рассчитать. Феноменологическая теория не отвечает на вопрос «почему?», то есть не объясняет  почему нужно рассчитывать именно так. На вопрос «почему?» отвечает физическая теория. Физики в этом случае говорят «раскрыт механизм явления».

Наиболее известными теориями гравитации являются теория тяготения Ньютона и общая теория относительности Эйнштейна. Обе теории феноменологические.  С теорией Ньютона вроде бы всем это понятно. Бытует даже легенда, что на вопрос, почему формула тяготения такова, Ньютон раздражённо отвечал «Гипотез не измышляю». Но вот Общая Теория Относительности (ОТО)  традиционно считается физической теорией, хотя на вопрос «почему?» тоже не отвечает. ОТО  является физической теорией по объекту исследования (физическое явление гравитации), но не по методу исследования. Существует даже мнение, что общая теория относительности оторвала гравитационное поле от вещества.  Чтобы это опровергнуть, приверженцы ОТО говорят, что  теория относительности не оторвала гравитационное поле от вещества, так как согласно этой теории пространство искривляется  под  действием  масс тел. Однако в ОТО предполагается, что пространство пусто, ибо среда, в которой расположены массы, нигде в этой теории не учитывается. Искривление же пустого пространства – физическая бессмыслица.

За многие годы, прошедшие с момента создания общей теории относительности, не было ни одной попытки построить в рамках ОТО  какую-либо гипотезу с целью выяснения природы тяготения. В то же время за 50-60 лет после открытия Ньютона таких попыток было около десятка, а за всё время до наших дней их более 200. Причём, попытки объяснить тяготение с нерелятивистских позиций продолжаются до настоящего времени.  В последнее время эти попытки особенно активизировались в связи с экспериментальным обнаружением эфира (физического вакуума), то есть той самой среды, которая отсутствует в ОТО, и которая нужна для понимания, что же именно искривляется под воздействием масс.  Хронология экспериментальных наблюдений эфира дана в §33 введения.

Сейчас уже не обсуждается вопрос о том, существует ли эфир. Однозначно существует. Сейчас строятся различные теории эфира. Успешно развивается электронно-позитронная модель эфира в книге А.Л. Шаляпина и В.И. Стукалова  «Введение в классическую электродинамику и атомную физику».  Исходя из этой модели удалось получить объяснение некоторых  понятий и соотношений, которые в квантовой механике просто постулировались: выведено  уравнение Шредингера, объяснён феномен постоянной Планка, объяснены некоторые электромагнитные и оптические явления. Теория находится в стадии разработки, так что можно ожидать появления новых интересных результатов. С фрагментами книги можно познакомиться на сайте http://s1836.narod.ru/.

Однако высказанное авторами осторожное предположение, что на этом пути возможно будет получить объяснение гравитации, вызывает сомнение. Многочисленные попытки объединить в единую систему электромагнитное и гравитационное поля до сих пор не удавались.  Между этими полями есть принципиальное различие: любое электромагнитное поле можно экранировать, гравитационное поле экранировать нельзя.

Многочисленные попытки выяснить природу тяготения Ньютона сводились к представлению среды в виде некоего газа из лёгких частиц (в современной терминологии – гравитонов), беспорядочно движущихся в пространстве и пронизывающих материальные тела. При взаимодействии этих частиц с частицами тела  возникают какие-то изменения в среде, проявляющиеся в притяжении тел. Решение поставленной таким образом задачи объясняло бы не только природу тяготения Ньютона, но внесло бы также физический смысл в понятие искривления пространства в ОТО (искривление пространства под действием масс).

С момента создания теории тяготения Ньютона прошло более 350 лет. Менялись представления о частицах, исходные концепции уточнялись, а задача построения гравитонной теории гравитации не получала решения.  В процессе разработки теории выявлялись негативные следствия - ослабление тяготения со временем, нагревание тел и т.д. От гравитонной гипотезы отказывались, забывая её на длительное время, но затем вновь и вновь возвращались к этой гипотезе. Вот и в настоящее время создалась ситуация, когда научное сообщество готово вновь  опробовать эту идею. Что свидетельствует об этом? Рассмотрим соответствующую информацию из Википедии http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/2671:

Элемента́рная части́ца — собирательный термин, относящийся к микрообъектам в субъядерном масштабе.

Ряд элементарных частиц имеет сложную внутреннюю структуру, однако разделить их на части невозможно. Другие элементарные частицы на данный момент считаются бесструктурными и рассматриваются как первичные фундаментальные частицы.

гравитон — гипотетическая частица, переносящая гравитационное взаимодействие. Существование гравитонов, хотя пока не доказано экспериментально в связи со слабостью гравитационного взаимодействия, считается вполне вероятным; однако гравитон не входит в Стандартную модель.

О чём свидетельствует приведенный фрагмент из Википедии?

Во-первых о том, что в физике назрела необходимость понимания механизма гравитации;

Во-вторых о том, что многие физики для построения механизма гравитации не видят иного пути, кроме возврата к концепции гравитонного газа;

В третьих о том, что бесструктурность элементарных частиц, в том числе фундаментальных, сейчас уже не утверждается категорически: «Другие элементарные частицы на данный момент считаются бесструктурными…».

 

 

 

 

- Оглавление -