Для поиска и регистрации гравитационных волн строят гигантские антенны, стоимостью в миллиарды долларов, такие как LIGO, Наутилус и др. Однако гравитационные волны до сих пор не зафиксированы. Причина, по-видимому, в том, что исследователи следуют господствующей ныне теории относительности, несостоятельность которой показана в работе [1]. Поток гравитационной энергии к Солнцу создает ускорение на Земле около 0,6 см/с2, которое компенсируется центробежной силой, возникающей при ее движении по орбите. Поэтому все тела на Земле по отношению к Солнцу находятся в невесомости. Однако существуют вариации этих сил, вызванные влиянием других планет, но более всего спутником Земли – Луной. Их можно зафиксировать относительно простыми методами.
Материалы и методы исследования
Для регистрации гравитационных волн выбран метод контроля отклонения отвеса от вертикали. Устройство, включающее отвес, показано на рис. 1.
С помощью электронной схемы 6 измеряется емкость конденсатора, образованного грузом 7 отвеса и электродом 8. Для защиты от электромагнитных помех кожух 2, диаметром 0,14 м, выполнен из стали (толщина 5 мм). Груз 7 отвеса, массой 40 грамм, подвешен на двух тонких (50 мкм) металлических нитях для уменьшения влияния поперечных сил. Общая длина отвеса равна 0,46 м. Отвес крепится на стальной плите (толщина 20 мм). Температура в камере термостатирована с точностью не хуже 0,1 °С. Теплоизоляция 10 выполнена из пенопласта. В состав устройства входят также источник питания, генератор сигналов, аттенюатор, самописец.
Электронная схема преобразователя перемещений выполнена на основе высокодобротного кварцевого резонатора, позволяющего получить требуемую чувствительность. Сигнал от прецизионного генератора подается на резонатор и далее на повторитель, на вход которого подключен исследуемый конденсатор. После детектирования и сглаживания сигнал поступает на дифференциальный усилитель, где сравнивается с контрольным сигналом, поступающим со второго выхода генератора. Разностный сигнал после фильтрации поступает на самописец. Для получения максимальной чувствительности частоту генератора устанавливают примерно на середине левой или правой ветви резонансной кривой кварцевого резонатора. При изменении емкости происходит сдвиг резонанса, что приводит к отклонению амплитуды сигнала от установленного уровня в ту или в другую сторону.
Учитывая, что перемещения груза отвеса составляют доли микрона, возникают трудности с оценкой их величины. Кроме того, чувствительность преобразователя зависит от величины зазора в конденсаторе. Для получения его реального значения электрод устанавливают на пьезоэлемент и подают на него известный потенциал. Зная пьезомодуль материала, можно оценить перемещение электрода, которое эквивалентно отклонению отвеса в силу большого радиуса его поворота и малых величин смещения.
Рис. 1. Устройство регистрации гравитационного излучения: 1 – устройство юстировки отвеса; 2, – металлический кожух; 3 –электронагреватель; 4 – стойка подвеса; 5 – нити подвеса груза; 6 – электронная схема; 7 – груз отвеса; 8 – электрод; 9 – пьезоэлемент; 10 – теплоизоляция; 11 –корпус отвеса; 12 – основание; 13 – установочные винты
Результаты исследования и их обсуждение
На широте г. Ульяновска солнечное затмение началось в 12 ч 29 мин и закончилось в 14 ч 34 мин по московскому времени. Луна закрыла Солнце на 44,63 %, максимум затмения наблюдался в 13 ч 32 мин 46 с. Поскольку г. Димитровград расположен в 83 км восточнее г. Ульяновска, максимум затмения (по оценкам) наблюдался в 13 ч 33 мин 40 с.
Установка была включена и проводилась запись сигнала, фрагмент которой показан на рис. 2.
Вертикальные линии на диаграмме следуют через 30 мин. Горизонтальные линии соответствуют изменению сигнала на 0,1 мВ. После включения устройства в начале графика заметны колебания амплитуды сигнала, связанные с настройкой и выходом системы на стационарный режим. Исходная точка отсчета в 12 ч 20 мин ± десяток секунд отмечена вертикальной нисходящей линией в начале графика. Начало затмения, максимальное значение и его конец отмечены стрелками. Стабилизация системы измерений произошла через 40 минут. Далее наблюдаются сигналы почти на постоянном уровне собственных шумов, несмотря на то, что затмение уже началось. Отклонение отвеса фиксируется только после приближения Луны к максимальному затемнению Солнца. Возможно, что такое влияние обусловлено двойным воздействием: увеличением действующей массы лунного вещества и увеличением плотности Солнца при приближении тени Луны к центру светила. По порядку величины максимальное изменение ускорения оценивается величиной ~ 10-5 м/с2. Пик солнечного затмения не совпадает с максимальным отклонением отвеса, которое наступает примерно на 5 мин позднее. Точность измерения времени здесь невысока и может составлять 2–3 десятка секунд. Отвес отклоняется в сторону от Солнца, что соответствует увеличению давления на него. Дело в том, что на груз отвеса действуют две противоположные силы: сила притяжения (придавливания) Солнца и центробежная сила инерции из-за движения Земли по орбите. При ослаблении притяжения, вследствие экранировки Солнца Луной, отвес будет отклоняться в сторону от Солнца, так как центробежная сила при этом не изменяется.
Рис. 2. Запись сигналов затмения Солнца
Принято считать, что скорость гравитационных волн равна скорости света. Если принять это условие, то сигнал на датчике должен появиться только после прохождения пути от Луны до Солнца и назад – до Земли. При этом задержка сигнала должна составить ~ 16 минут. Поскольку гравитационный сигнал приходит раньше, можно сделать вывод, что скорость распространения гравитации намного выше, ~ 109 м/с, что в три с лишним раза больше скорости света. Если же сигналы притяжения идут от Солнца, то они должны появиться практически без задержки, так как время распространения света от Луны до Земли немного больше одной секунды. Существует также мнение, что скорость гравитационных волн на много порядков выше скорости света (Лаплас), у Ньютона она вообще равна бесконечности. В этом случае отклик отвеса должен совпадать по времени с движением тени Луны, но этого не наблюдается в опыте.
В статье «О природе гравитации, инерции и материи» вычислена скорость гравитационных волн [2, с. 37]. Она оказалась равной 9.41·108 м/с, что также в три с лишним раза больше скорости света. В данном случае результаты измерения и вычисления совместимы, учитывая небольшую точность измерения времени в эксперименте.
Примечание: Несмотря на обнадеживающие результаты регистрации солнечного затмения все же следует подходить к ним с осторожностью. Дело в том, что отвес обладает высокой чувствительностью к посторонним шумам, несмотря на то, что устройство стоит на бетонном полу в подвальном, необслуживаемом помещении, далеко от вероятных источников помех. Тем не менее, шумы наблюдаются при продолжительной записи сигнала, и их природу часто установить невозможно в условиях действующего предприятия. Например, установка груза весом 0,15 кг рядом с устройством приводит к изменению сигнала на один – два милливольта из-за наклона устройства, обусловленного деформацией пола. С помощью этого груза проверялась работоспособность устройства (слабая вертикальная линия на рис. 2) и направление перемещения груза отвеса. Поэтому нельзя полностью исключить появление постороннего сигнала в период затмения, несмотря на то, что ранее сигналы такой формы не наблюдались.
Выводы
Существующие в физике воззрения на природу гравитации, скорее всего, ложные, так как основаны на несостоятельной теории относительности, якобы позволяющей предсказать природу гравитационных волн и постулировать их скорость, равную скорости света. Между тем, их существование следует уже из теории Ньютона, причем мощности источников гравитационных волн на многие порядки превосходят оценки, сделанные по формулам теории относительности [1, с. 160]. Поэтому они могут фиксироваться относительно простыми методами, что и показано в данной работе. Во время солнечного затмения 20 марта 2015 г. на широте г. Димитровграда Ульяновской области зарегистрированы гравитационные воздействия на отвес, используемый в качестве детектора гравитационных волн. Задержка сигналов по отношению к световым – позволила оценить их скорость, которая оказалась в три с лишним раза больше скорости света.