Сергей Семиков - Баллистическая теория Ритца и картина мироздания

Точно такие же колебания интенсивности света должны наблюдаться и у двойных звёзд, по мере удаления от двойной системы. Таким образом, СВЧ-прибор клистрон работает в полном соответствии с эффектом, предсказанным Ритцем ещё в начале XX века для двойных звёзд, так же модулирующих своим движением скорость светового пучка и несущих его реонов, не взаимодействующих между собой, подобно электронам в клистроне. Выходит, будь принята БТР, клистрон, находящий широкое и очень важное применение в СВЧ-технике, мог бы быть создан гораздо раньше, а не в 1930-х годах [36]. Хотя, не исключено, что к идее создания клистрона учёных подтолкнуло как раз обсуждение Ла Розой в 1924 г. эффектов двойных звёзд, в связи с теорией Ритца [5]. При этом, учёные, само собой, не пожелали упоминать об этой связи с БТР, хотя даже формулировки принципа группировки звучат сходно (см. эпиграфы к § 2.11, § 2.14, § 2.18). Само название "клистрон" происходит от греческого слова "прибой", поскольку принцип его действия иллюстрирует движение малых волновых возмущений поверхности моря, по мере приближения к берегу создающих всё более высокие и крутые гребни прибоя, способные даже опрокидываться. Так же, и световые волны, приходящие от далёких источников в космическом океане — к берегам Земли, наращивают величину и крутизну своих валов, создавая переменность блеска звёзд. Эти волны плотности света и электронов существенно отличаются от обычных волн в среде, и, потому, называются "кинематическими волнами", ибо движутся вместе со средой. Именно в этом основное отличие теории Ритца от эфирных теорий.

Итак, эффект Ритца — это, по сути, эффект временнóй (фазовой) фокусировки света. Тем же, по сути, является и эффект Доплера, приводящий к видимому сжатию или растяжению временных интервалов, хотя, обычно, и гораздо более слабому, чем в эффекте Ритца. И это естественно: как уже говорилось, существует единый эффект Доплера-Ритца, меняющий за счёт движения источника и запаздывания световых сигналов их видимую длительность (§ 1.10). Ещё раз отметим, что, в отличие от релятивистского изменения масштаба времени, темпа течения процессов, в эффекте Доплера-Ритца мы сталкиваемся лишь с кажущимися изменениями длительности. Сквозь доплер-ритцеву временнýю линзу мы наблюдаем временные интервалы сжатыми или растянутыми, так же, как через обычные линзы видим предметы уменьшенными или увеличенными. Но это — лишь иллюзия, видимость, ибо размер предметов, так же как и ритм процессов в них, реально не меняется. Примечательно, что ключевую роль в астрономическом подтверждении реальности времяфокусирующего эффекта Доплера-Ритца сыграл А.А. Белопольский, который не только доказал реальность эффекта Доплера в оптике [51, 74], первым применив его для систематического измерения скоростей космических объектов, но и сделал первый шаг по установлению роли в космосе эффекта Ритца: сближения-расхождения гребней световых волн за счёт их неравной скорости [17]. Как говорилось, реальность подобного эффекта для двойных звёзд была обнаружена ещё в 1924 г. Ла Розой, в виде переменности блеска некоторых звёзд [5]. По-видимому, именно этот итальянский учёный первым чётко связал переменный блеск таких звёзд с переменной скоростью света. Далее покажем, что у большинства переменных звёзд: цефеид, новых, пульсаров, — колебания блеска и спектра, яркие вспышки вызваны именно этим эффектом, оказывающимся одним из наиболее ярких и значимых проявлений эффекта Ритца.

§ 2.12 Природа цефеид и других маяков Вселенной

Закон сложения скорости света со скоростью источника в данном случае проявляется в изменении блеска звезды S, так как в определённые моменты периода звезды на некотором расстоянии от неё свет более "быстрый" для наблюдателя догоняет более "медленный" и принимается наблюдателем одновременно… Подобными характеристиками обладают так называемые "переменные пульсирующие звёзды", которые наиболее вероятно, являются двойными звёздами, где светится только одна из них.

Продолжим рассматривать двойные звёзды. Как уже отмечали, эффект Ритца ведёт к искажению расчётной формы орбит этих звёзд, а также к сильному смещению их спектральных линий, которое, будучи ошибочно приписано эффекту Доплера, даёт по доплеровской формуле завышенные значения орбитальной скорости звёзд (§ 2.10). Но есть и гораздо более яркие, значимые проявления эффекта Ритца, который, как нашли выше, ведёт не только к изменению видимой частоты излучения источника, но и к модуляции его яркости. Хотя галактические расстояния L, на которых расположены двойные звёзды, и невелики (в сравнении с вселенскими, достаточными для создания красного смещения § 2.4), эффект Ритца должен проявиться и здесь. Ведь ускорения в тесных звёздных системах много больше галактических, что может с лихвой окупать малость расстояний. Эффект Ритца T΄=T(1+Lar/c2) начинает заметно менять яркость звезды, если Lar/c2 сопоставимо с единицей, то есть, если L/cP порядка c/v (если выразить амплитуду лучевого ускорения ar=2πv/P через орбитальные скорость v и период звезды P). Поскольку типичная орбитальная скорость v составляет десятки км/с, и c/v≈10000, то уже для звёзд, расположенных на удалении L/c в сотни световых лет, колебания блеска станут заметны при орбитальном периоде P в несколько суток. Именно такой случай рассмотрел в своей книге [111] В.И. Секерин, показавший, что такие переменные звёзды, предсказанные теорией Ритца, реально открыты. Как видели выше (§ 2.11), далёкая звезда, обходя орбиту за время P, должна, по БТР, с тем же периодом P плавно менять свою яркость пропорционально T/T΄=1/(1+Lar/c2).

Так, для круговой орбиты кривая лучевого ускорения ar имеет форму синусоиды: ar= a×sin(2πt/P) (Рис. 68.а), и, потому, видимая яркость тоже периодически меняется, пропорционально T/T΄=1/[1+La×sin(2πt/P)/c2]. Причину изменения яркости за счёт временной фокусировки света можно пояснить и наглядно. От перекоса кривой лучевых скоростей (Рис. 67.а) пара точек 1 и 2, соответствующих началу и концу промежутка времени T, смещаются, причём в разной степени, и расстояние между 1' и 2', измеренное вдоль оси времени t, даст видимый интервал времени T', отличный от T. Свет, испущенный звездой за период T, воспринимается в течение иного времени T', и, потому, он станет казаться пропорционально T/T΄ ярче или слабее, в зависимости от положения звезды.

Но, именно такая переменная яркость, периодичная кривая блеска, как заметил Секерин, характерна для переменных звёзд типа цефеид. По Секерину, цефеиды — это не что иное, как двойные звёзды. Впервые эту мысль высказал уже упомянутый выше русский астрофизик А.А. Белопольский (Рис. 54): сняв у цефеид кривые лучевых скоростей, он подметил их сходство с таковыми у двойных звёзд и предложил гипотезу, по которой именно вращением цефеид в двойных системах вызваны колебания их блеска и спектра [51]. Но от его точки зрения отказались, посчитав, что цефеиды — это пульсирующие, периодично раскаляющиеся звёзды. Учёт эффекта Ритца позволяет вернуться к гипотезе Белопольского. Если цефеиды — это двойные звёзды, то простое толкование получат многие их странности и особенности. Так, легко объяснятся синхронные с колебаниями яркости колебания температур и лучевых скоростей цефеид (Рис. 74): и то и другое суть следствия эффекта Ритца, — смещения, соответственно, спектров излучения и поглощения. И все эти колебания — кажущиеся. Видимо, и предсказанные БТР искажения в движении двойных звёзд не были обнаружены только потому, что, когда такие искажения становятся заметны за счёт перекоса кривых скоростей (Рис. 67.а), начинает заметно колебаться и яркость звезды, и её считают уже не двойной, а цефеидой. Сравнение типичных кривых скоростей цефеид (Рис. 74.б) с Рис. 67.а подтверждает баллистический принцип, по которому у двойных звёздных систем с круговыми орбитами, за счёт кажущегося изменения масштаба времени, кривая лучевых скоростей сильно скошена (эффект Барра), — наклонена вправо [33, 158]. Кстати, и сам Барр в своей статье 1908 г. связал перекос графиков скоростей спектрально-двойных — с колебаниями блеска цефеид, которые по гипотезе Белопольского считал тоже двойными звёздами и именно их орбитальным и осевым вращением объяснял колебания блеска.