Сергей Семиков - Баллистическая теория Ритца и картина мироздания

Так, пусть у нас есть неподвижный приёмник и ускоренно удаляющийся источник. Согласно эффекту Ритца, это приведёт к тому, что частота принимаемого света будет меньше на величину, пропорциональную расстоянию до источника и его ускорению. Но мы можем перейти в систему отсчёта, связанную с источником. В этой системе источник покоится, а потому эффект Ритца уже не может приводить к смещению частоты. Зато, в этой, неинерциальной системе уже приёмник движется ускоренно. Ускорение приёмника не даёт сдвига частоты по эффекту Ритца, но приводит к тому, что, на момент регистрации, приёмник наберёт некоторую скорость и будет удаляться от источника, приводя к сдвигу частоты уже по эффекту Доплера, в точности равному сдвигу по эффекту Ритца, полученному в другой системе отсчёта. Таким образом, эффекты представляют собой одно и то же, поскольку с точки зрения волн есть равноправие не только между всеми инерциальными системами отсчёта, но и между ускоренно движущимися.

И, всё же, в целях удобства и во избежание ошибок, лучше всегда переходить в инерциальную систему отсчёта, обычно связанную с приёмником, поскольку ускорение источника часто бывает переменным и указанный переход не всегда возможен. Ведь, в этом случае, на одних участках пути накапливается больше волн, а на других — меньше. Так, если платформа с зафиксированным источником и приёмником движется с переменным ускорением, скажем, — колеблется, то, хотя в среднем частота, регистрируемая приёмником, будет как у источника (за достаточно большой промежуток времени волн приходит столько же, сколько было испущено — они не накапливаются), фиксируемая в каждый момент частота будет меняться с периодом колебаний платформы, так как на разных участках пути плотность волн различна. И потому правильнее и проще всего говорить об изменении частоты света источника, на основании его ускорения и скорости в момент испускания света в системе приёмника или, ещё точнее, — в инерциальной системе отсчёта. Это позволяет избежать путаницы и ошибок. Вот какие глубины эффекта Доплера, пространственно-временных соотношений раскрывает Ритц в своём великом труде [8]. Говоря об изменении масштаба времени движущегося объекта по эффекту Ритца и Доплера, необходимо всегда помнить, что в этих случаях мы имеем дело лишь с мнимым, кажущимся изменением частот и времён, в отличие от теории относительности, где движение источника влияет, якобы, на само время (§ 1.20).

И ещё одно роднит эффекты Доплера и Ритца: эффект Доплера долгое время не признавали для светового излучения, прежде всего, ввиду непознанной природы света [153]. Лишь спустя полвека после открытия в 1842 г., принцип Доплера смог утвердиться благодаря экспериментам русского астрофизика А. Белопольского, много сделавшего, как увидим, и для признания эффекта Ритца (§ 2.4, § 2.12). Точно так же и теперь физики отрицают реальность эффекта Ритца, поскольку до сих пор не разобрались в природе света. А ведь об эффекте Ритца, так же как об эффекте Доплера, буквально кричат все явления космоса (Часть 2). И, если для утверждения доплер-эффекта потребовалось полстолетия, то для признания ритц-эффекта, открытого в 1908 г., как видим, не хватило и целого века. Хочется надеяться, что и эта научная несправедливость вскоре будет исправлена, дабы эффект Ритца нашёл важные применения в науке и технике (§ 5.16).

Как было показано в предыдущих разделах, Ритц был первым, кто смог наглядно и доходчиво объяснить природу света. Для этого ему не понадобился ни противоречивый эфир, ни парадоксальные фотоны. Ритц сумел нащупать тонкую грань между двумя этими крайностями. Будучи бескомпромиссным революционером в науке, он отверг как эфир с фотонами, так и двойную бухгалтерию волн-частиц квантовой механики. В баллистической теории Ритц представил свет в виде потока частиц-реонов, которые, радиально разлетаясь от электронов со скоростью света c , несут электромагнитные воздействия и колебания от заряда к заряду. Поясним это на модели простейшего излучателя — пульсирующего диполя (диполя Герца), в котором два разноимённых вибрирующих заряда, периодично сходясь-расходясь, меняют дипольный момент.

Испускаемые концами диполя реоны будут попеременно толкать заряд Q то в одну, то в другую сторону, по мере прибытия "волн" реонов из сменяющих друг друга состояний диполя (Рис. 29). Это переменное электрическое воздействие сопровождается магнитным, вызванным движением зарядов. Два эти колебательных действия на заряд, будь то электрон в приёмной антенне или в молекуле зрительного пигмента сетчатки, мы и называем светом, электромагнитными волнами. Тем самым Ритц, сохранив представление Демокрита, Галилея и Ньютона о световом луче, как потоке частиц-корпускул, сумел объяснить и волновые свойства света: интерференцию, дифракцию, поляризацию. Так, при интерференции воздействия на заряд двух пульсирующих диполей взаимно уничтожатся (Рис. 29). Фотонная же модель света не поясняла ни волновых свойств, ни того, как вибрация зарядов рождает свет и фотоны.

Рис. 29. Быстрое чередование состояний 1 и 2 пульсирующего диполя рождает волнообразный поток реонов, колеблющий заряд Q.

Интересно, что у самого Демокрита, впервые выдвинувшего идею о том, что свет переносится посредством источаемых светящимися телами частиц, модель света во многом напоминала ритцеву. Ведь, по верному замечанию С.И. Вавилова, Демокрит в созданной им теории истечения объяснял и волновые свойства света [31, с. 101]. По Демокриту и Эпикуру источаемые светящимися телами светоносные частицы образовывали в пространстве периодичные, быстро следующие скопления, плёнки, аналогичные волновым фронтам. Точно так же и в модели Ритца реоны образуют в пространстве периодичные распределения, что объясняет волновые свойства света. И, так же, как в БТР, эти частицы следуют стройными рядами, волнами, порядок которых не нарушается даже при прохождении через прозрачные тела (Часть 1, эпиграф). Это даже позволило Демокриту объяснить интерференцию света, когда он отмечал, что за счёт спутывания, перемешивания, наложения этих периодичных плёнок, свет может гаситься, исчезать, создавая ложное ощущение [31, с. 104]. То есть свет, сложившись со светом, может дать не только свет, но и тень, а это и есть интерференция!

Как показывает Лукреций [77], Демокрит считал, что белый свет есть смешение цветов, а сам цвет — это не собственное свойство частиц (реонов), но — пространственная характеристика образуемых ими скоплений, плёнок (период волновых фронтов). Говорить же о собственных красках, о теплоте отдельных атомов и светоносных частиц, по Лукрецию, — столь же бессмысленно, сколь о событиях, картинах истории, как свойствах отдельных людей. Интересно, что эти древние атомисты, открыв молекулярно-кинетическую природу теплоты и давления, утверждали, что, подобно тому, как мы не чувствуем тепла, ударов отдельных атомов, мы не различаем ударов отдельных световых волн, оказываемых частицами (реонами), и глаз воспринимает их лишь усреднённо, в совокупности, за счёт высокой частоты следования частиц [77].