Анализ одного из подтверждений ОТО

Считается, что Теория относительности в составе СТО и ОТО подтверждена практикой. Это мнение соответствует реальному положению. Действительно, все синхронизирующие системы существующих ускорителей элементарных частиц используют формулу зависимости массы частиц от скорости их движения, предложенную Эйнштейном в рамках ОТО. Однако не это подтверждение считается основным. Основным подтверждением принято называть объяснение Эйнштейном аномального отклонения прецессии орбиты Меркурия, произведенного на основе ОТО. Вот это известное выражение, определяющее аномальную составляющую прецессии, см.титул:
(1 ... 4)
 
В этом выражении нет признаков орбиты Меркурия, потому что оно универсально и справедливо для всех планет. Для Меркурия величина рассчитанной по этой формуле аномальной прецессии составляет приблизительно 42”, что очень хорошо совпадает с наблюдаемым отклонением.

Формула для расчета аномальной прецессии обнародована Эйнштейном 18 ноября 1915 года во время одного из докладов по ОТО, и была представлена им как результат исключительных возможностей ОТО, недоступных классической теории.

Представленное доказательство было как нельзя кстати. Дело в том, что идеи ОТО практически не воспринимались научным сообществом. Нужно было эффектное событие, подтверждающее теорию – и чудо случилось.

Большинство комментариев в печати осветило сообщение Эйнштейна как предсказание, и такая трактовка продолжалось достаточно долго, что  значительно усиливало рекламный эффект подтверждения ОТО, и видимо не обошлось без лоббирования еврейской общиной.
 
Мало кто обратил внимание на тот факт, что первое аналитическое решение уравнений Эйнштейна для двух вращающихся точечных тел появилось только спустя полгода после предъявленного результата расчета аномальной прецессии Меркурия.

Каким же образом удалось рассчитать не только прецессию Меркурия, но и выделить составляющую прецессии, которая не учитывается уравнениями Ньютона? Верен ли сам расчет?

Ответ на первый вопрос остается загадкой, а для ответа на второй вопрос необходимо обратиться к истории.

В 1898 году была опубликована статья немецкого математика Пауля Гербера. Автор статьи решил проверить, не являются ли необъяснимые расхождения между реальными значениями прецессий планетных орбит и их расчетными величинами результатом конечности скорости распространения гравитации. Дело в том, что все упомянутые расчеты параметров орбит всегда (и до сих пор) проводились из предположения о моментальном распространении гравитации.
 

В своих расчетах Гербер использовал принцип запаздывающих потенциалов. А для расчета гравитационного потенциала он воспользовался опытом Маха. Как Гербер пишет: «…потенциал V можно вычислить по методу, описанному в Принципах учения о теплоте Маха, тем, что его принимают равным усреднённому значению всех потенциалов действующих в ближайшей окрестности точки x, y, z».

Еще Гербер полагал, что в притяжении обращающихся тел участвуют оба потенциала взаимодействующих тел.

Кроме того, Гербер использовал при расчетах принцип сложения скорости гравитации со скоростью движения излучающего гравитацию тела, аналогичный баллистической концепцией Ритца, по которой скорость света от движущегося источника С=Со + V, где V – скорость излучающего объекта, а Со - скорость света.

В результате произведенных расчетов Гербер получил универсальное аналитическое выражение для определения скорости гравитации, исходя из аномального смещения оси эллиптической орбиты любой планеты.


Из всех доступных объектов, обладающих обозначенной аномалией для поставленной задачи наиболее всего подходил Меркурий, для которого погрешность определения аномальной прецессии была минимальной, с него Гербер и начал.
 
Первая попытка оказалась обнадеживающей. Найденная скорость распространения гравитации получилась равной 305500 км/с.

Гербер не приводит результатов расчета скорости света по параметрам других планет, но в конце статьи сожалеет, что успешное начало не нашло подтверждения во всех остальных случаях, и пытается найти этому объяснения, связанные с влиянием неизвестных обстоятельств.
 
Гербер явно огорчен, но всё же приводит результат вычисления аномальной прецессии Венеры, вызванной задержкой гравитации, распространяющейся со скоростью света. При уже найденном решении это сделать совсем не трудно. Искомая (желаемая) прецессия оказалась равной 8”, тогда как реальная не превышает 1”.


В науке всякое добротное исследование, вне зависимости от положительного эффекта, имеет свою ценность. Окончательное выражение, которое приводит Гербер для расчета скорости света по его методу, может быть представлено в следующем виде: 
(2)

Выражение Гербера полностью совпадает с выражением Эйнштейна. Это неожиданно и довольно странно, если учесть, что все допущения Гербера явно противоречат ОТО. Не противоречит лишь один исходный посыл, по которому принимается конечность скорости распространения гравитации.

Совпадение двух выражений, полученных в результате независимых расчетов, свидетельствует о их достоверности.

Из выше изложенного следует, что рассчитав аномальную прецессию Меркурия на основе математического аппарата ОТО, Эйнштейну удалось продемонстрировать не исключительные возможности ОТО, а то, что ОТО в данном конкретном случае соответствует традиционным представлениям, отличительной особенностью которых является ориентированность на исключительную роль скорости света.

Судя по поведению Эйнштейна, получается, что он о работе Гербера ничего не знал. Но в этом случае странно, что представленная в качестве  выдающегося достижения, формула аномальной прецессии Меркурия  осталось без должного аналитического анализа.
 
Проведем этот простенький анализ. Предположим, что эксцентриситет планеты плавно уменьшается и стремится к нулю, что соответствует приближению к круговой орбите. При этом величина аномальной прецессии будет асимптотически уменьшаться, но не до нуля, а до некоторой величины, мало отличающейся от величин прецессии существенно эллиптических орбит. Что это за величина, что характеризует, и почему она не интересна Эйнштейну? Проверим.

Примем е=0 (круговая орбита) и незначительно преобразуем формулу Эйнштейна, умножив числитель и знаменатель на «а», как это сделано у Гербера. В результате получим: (3). Но при е=0, «а» представляет радиус орбиты R. Выражение во вторых скобках в соответствии с 3-им законом Кеплера является константой, и аномальную прецессию можно представить как (4), где k – константа, универсальная для всех планет солнечной системы. Становится понятным, почему аномалия Меркурия выделяется из других в большую сторону; вовсе не только благодаря наибольшему эксцентриситету.

Загадочный физический смысл (1)  для круговых орбит легко определяется из анализа динамики изменения орбиты в процессе уменьшения «е» до нуля. Ясно видно,  что значение (1) это приращение углового пути планеты за каждый оборот. Если вдуматься в физический смысл последней фразы, то можно заметить, что это полный абсурд. Чтобы избежать абсурда, необходимо определить, что же происходит с другими параметрами планетной системы. Ранее эти параметра были приняты как неизменные, но уже явно не могут оставаться таковыми. Единственно разумной возможностью в данной ситуации является вариация кругового движения в движение по спирали. Тогда, с точки зрения математического формализма, абсурд ситуации преодолевается. Однако, с энергетической точки зрения, необходимо дополнительно указать источник (и приемник) энергии, являющейся побудителем спирального движения. Выбор не велик. Если аномальное приращение положительно, то это значит, что большое тело при нулевом начальном моменте должно раскручиваться в обратную сторону. При этом сохраняется момент системы, но необоснованно растет энергия всей системы. Из этого следует, что аномальное приращение может быть только отрицательным. В этом случае и момент и энергия могут сохраняться. Но проявляется неприятная ситуация. Система из двух обращающихся тел оказывается принципиально неустойчивой. Малое тело должно неизбежно упасть на большое.
 
Странно даже предполагать, что Эйнштейн этого не заметил. Конечно, заметил – и промолчал, до времени. Несколько позже, уже без связи с описываемыми событиями, Эйнштейн объявит о неустойчивости общих решений уравнений ОТО, и для устранения этой неустойчивости введет в них константу - космологический лямбда-член.
Однако, 18 ноября 1915 года Эйнштейн представил свой сенсационный результат расчета как триумфальное достижение ОТО, как доказательство превосходства ОТО перед механикой Ньютона.

Из проведенного анализа формулы аномальной составляющей прецессии планет, предложенной Эйнштейном в 1915 году и Гербером в 1898 году, следует ни чем не подтверждаемый вывод о неустойчивости круговых орбит планетарных систем. Совершенно очевидно, что мнимая неустойчивость напрямую связана с предположением о конечности скорости распространения гравитации.
 
Кроме того, если два приведенных расчета являются независимыми, то это свидетельствует о том, что единственным выявленным отличием ОТО от механики Ньютона является искажение реальности, вызванной неправомерной подменой моментальной скорости распространения гравитации на конечную скорость света.


Практическая астрофизика всегда использовала, и продолжает использовать, расчеты, в которых скорость распространения гравитации считается моментальной. Это, похоже, соответствует действительности. Соответствующая гипотеза, физически обосновывающая моментальную скорость распространения гравитации, изложена в авторской работе [5]. Истинный материалист должен принимать Мир таким, какой он есть, и стремиться познать его, а не подменять реальность своими представлениями, какими бы идеальными они ни казались.

Таким образом, аномальная прецессия планет не имеет отношения к ОТО, и продолжает представлять интереснейший объект для дальнейшего исследования.

В любом случае аномальная прецессия планет продолжает представлять интереснейший объект для дальнейшего исследования.




Нижний Новгород, май 2011г.

Контакт с автором: vleonovich@yandex.ru

С другими публикациями автора можно познакомиться на странице http://www.proza.ru/avtor/vleonovich сайта ПРОЗА.РУ.



Литература

1. Пауль Гербер. «Пространственное и временное распространение гравитации», Штаргард, 1898г., Интернет.
2. Н.Т. Роузвер. «Перигелий Меркурия от Леверье до Эйнштейна», Интернет.
3. А.А. Тяпкин. «Об истории возникновения “Теории относительности”», Интернет.
4. Физический энциклопедический словарь. М. Советская энциклопедия, 1983.
5.      В.Н. Леонович. «Концепция физической модели квантовой гравитации», Интернет: http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/10168.html