Л.М. Топтунова

Можно ли доверять предсказаниям ОТО?

Недавно (11.10.2015) информационный  канал «Subscribe» опубликовал сообщение «Спустя 11 лет физики должны переосмыслить гравитационные волны» (http://potustorony.ru/publ/beskrajnij_kosmos/fiziki_dolzhny_pereosmyslit_gravitacionnye_volny/8-1-0-971). Вот фрагменты из этого сообщения: «Ученые, работающие на радиотелескопе Паркса, объявили, что спустя 11 лет поиска доказательств гравитационных волн их поиски остались ни с чем. Это проблема для физики, согласно которой гравитационные волны должны существовать, если общая теория относительности не подлежит пересмотру и остается надежной. Разрешение несоответствий может потребовать переосмысления физики черных дыр или появления еще более серьезной физической теории. …Ранее некоторые ученые утверждали, что обнаружили необычные гравитационные волны, но их заявления не прошли проверку научного сообщества».

Вопрос, практически, заключается в следующем: целесообразно ли вкладывать ресурсы в поиск наблюдений, подтверждающих предсказания общей теории  относительности (ОТО).

 Считается, что Эйнштейн предсказал три эмпирических факта:
1. смещение перигелия Меркурия;
2. гравитационное смещение частоты фотона при его движении в поле гравитации;
3. отклонение луча света вблизи масс.

На самом деле эти три факта науке были известны до появления ОТО. Так что речь шла не о предсказании, а о количественном определении этих величин в рамках ОТО.

Величина смещения перигелия Меркурия на основании ОТО была вычислена правильно. Правда, этот же результат Вальтер  Ритц получил за несколько лет до Эйнштейна – в 1908 г.
Правильность предсказания величины гравитационного красного смещения серьёзной экспериментальной проверки до настоящего времени ещё не прошла. Так что какие-то окончательные выводы по этому пункту делать рано.
А вот по поводу величины отклонения луча света при прохождении вблизи массы имеются серьёзные претензии. Они изложены в седьмой части   видеофильма Олега Акимова "Эфир"     «Эфир (Часть 7) Искривление пространства не подтвердилось» (
https://www.youtube.com/watch?v=XG3EPBrFP1A). В фильме использована недоступная широкому кругу любителей астрономии фактическая информация (копии фотопластинок неба при солнечных затмениях 1919 и 1922 годов) а также исторические сведения о событиях того времени, взятые из книги Джеффри Крелинстена "Гонка по проверке теории относительности". Рассказ ведётся о событиях начала 20-го века, связанных со становлением теории относительности. Тон повествования спокойный и располагающий к размышлению. Для тех, кто предпочитает не прослушать, а прочитать, есть текстовый вариант (http://sceptic-ratio.narod.ru/phys/ether7.htm).

Отклонение луча света под действием гравитирующей массы проверялось во время солнечных затмений 1919 и 1922 годов. Вердикт, вынесенный по результатам обработки наблюдений и 1919 и 1922 годов таков:  измерения дали результат, предсказанный Эйнштейном. На самом деле это не так. Полученный «эйнштейновский» результат есть следствие подтасовки эмпирических данных.

Обработку наблюдений производил не сам Эйнштейн. Тогда кому и зачем понадобилась эта подтасовка? Ниже будет дан ответ на этот вопрос. Все рисунки, которые приведены в этой статье, взяты из фильма О.Е. Акимова.

Группу по составлению отчётов 1919 и 1922 г. возглавлял Артур Эддингтон. Здесь (http://www.e-reading.club/chapter.php/141850/17/Boyarincev_-_AntiEiinshteiin._Glavnyii_mif_XX_veka.html) приведена следующая информация: «Необходимость искривления световых лучей в поле тяготения Солнца была найдена не Эйнштейном, а Артуром Эддингтоном, хотя и на основе его теории». По-видимому, всё дело именно в этом. Эддингтон, вероятно, почувствовал себя соавтором Эйнштейна, а далее действовал по поговорке «своя рука – владыка». Согласно ОТО изображение звезды на фотопластинке должно было соответствовать отклонению луча света на 1",75 угловой секунды. Значит, в отчёт нужно включить только «правильные» звёзды, которые дадут требуемое отклонение. В отчёте по затмению 1919 года звёзд оказалось только 7. Позже появилась фотография, на которой было видно гораздо больше звезд (рис.1)

Позже появилась фотография, на которой было видно гораздо больше звезд

рис.1

Аналогичный приём применён и в отчёте по затмению 1922 года.

Есть ещё один приём подтасовки: особо «правильным» звёздам при усреднении Эддингтон приписывал бОльший вес, разумеется, по-своему субъективному усмотрению. Пусть, например у двух звёзд угловые отклонения  равны 1" и 2". Среднее значение отклонений находится так: (1" + 2"  )/2 = 1",5. Но если нам нужно не 1",5 а 1",75, то нужно ввести весовые коэффициенты х и у и усреднять так: (х·1"+ у·2")/(х+у). Легко проверить, что при х=1, у=3 получаем требуемое 1",75. В данном случае это означает, что отклонение 2" в три раза «весомее», чем отклонение 1".

На рис.2 показана диаграмма смещений из отчёта 1922 года. На ней точки имеют разный размер    чем больше точка, тем больший ей приписан вес.

Диаграмма из статьи А.А. Михайлова

Рис. 2

Позже немецкий астроном Эрвин Фрейндлих заново пересчитал результаты наблюдений 1922 года. Получилось значение близкое к углу 2"24, а не 1",75.

Впрочем, чтобы увидеть подтасовку, можно обойтись и без сложных вычислений. Достаточно посмотреть на общую схему смещения звёзд при затмении 1922 года (рис.3)

 

Смещение звезд соответствует случайному распределению плазменно-пылевых облаков

Рис. 3

Многочисленные чёрточки на рисунке – это отрезки, соединяющие изображение звезды на фотопластинке с тем местом, где должна быть звезда при отсутствии смещения. Вот что говорит по этому поводу О.Е. Акимов: «Лучи отклоняются хаотическим образом и это отклонение, скорее всего, вызвано обыкновенной рефракцией, которую мы наблюдаем всякий раз, когда луч света проходят сквозь какую-либо среду — стекло, воду, воздух или достаточно плотную атмосферу Солнца. Она распространяется на многие миллионы километров, вплоть до орбиты Меркурия и даже дальше него».

 Рефракция — изменение направления распространения света, возникающее на границе раздела двух сред с разными плотностями. В солнечной короне огромное количество плазменно-пылевых облаков случайного размера и случайной формы, причём более плотных, чем корона. Вот при контакте с ними и происходят случайные отклонения лучей света, идущих от звезд. Схема этого явления показана на рис.4

Серые зоны

Рис. 4

Таким образом, астрономические наблюдения при затмениях Солнца 1919, 1922 годов не смогли подтвердить справедливость ОТО. Эддингтону удалось лишь зарегистрировать один неоспоримый факт: во время полного затмения звезды сместились со своих мест в различные стороны от затемненного солнечного диска. Но нужная величина смещения  и направления их смещения обнаружены не были. Если смещения звёзд вызваны гравитационным полем Солнца, то должны быть соблюдены два правила:

1) чем дальше звезда от Солнца, тем меньше смещение, чем ближе она к Солнцу, тем смещение больше, так как ближе к Солнцу гравитационное поле сильнее (рис.5)

картинка смещения звезд

Рис. 5

2) смещения звезд во время затмения должны происходить по радиус-векторам, исходящим из центра Солнца, потому что поле тяготения Солнца строго сферично симметрично (рис.6)

 

Смещение звезд вокруг нее должно быть симметричным

Рис. 6

На рисунках 3 и 4 видно, что оба эти правила не соблюдаются.

 Вывод: предсказанные по теории относительности гравитационные отклонения звезд массой Солнца не подтверждаются. Солнце не образует гравитационной линзы для лучей, идущих от звезд.

О.Е. Акимов: «Скепсис в отношении отклонения лучей вблизи солнечного диска, закрытого лунным, сегодня во много раз усилился. После наблюдений солнечных затмений в начале прошлого века, релятивисты не опубликовали никаких новых данных, что вызывает недоумение. Правда, они заговорили о гравитационных линзах, найденных якобы в некоторых областях далекого космоса. Но веры в существование этих вновь открытых релятивистских объектов еще меньше, чем в существование гравитационной линзы, образованной Солнцем. Межзвездные гравитационные линзы нередко связывают с такими объектами, как черные дыры. Если есть большие сомнения в существовании гравитационных линз, вызванных искривлением пространства-времени, то искривление пространства-времени до полного замыкания его на себя выглядит еще более сомнительным».

В этом фрагменте дан ответ на вопрос, поставленный в заголовке статьи.

Статьи, близкие по смыслу к данной, можно найти в последнем разделе сайта http://www.red-shift.info/.