Официальная физика:
дешёвые сенсации наших дней

Страница создана в противовес тем сообщениям средств массовой информации,
в которых некоторые экспериментальные результаты были представлены как сенсационные.

"Квантовая телепортация"
"Остановлен световой луч"
"Впервые измерена скорость гравитации"
"Чёрная дыра в центре нашей Галактики"
"Аномальное ускорение "Пионеров"
"Трагикомедия с зондом SMART-1

"Квантовая телепортация"
Волне шумихи по поводу "квантовой телепортации" предшествовала небольшая заметка в журнале "Успехи физических наук" (т.168, 1 (1998) 84) со ссылкой на публикацию в "Nature" (курсив и комментарии наши):

"В университете г. Инсбрук (Австрия) выполнены эксперименты по мгновенной передаче свойств одних частиц (поляризации фотонов) другим частицам, находящимся на большом расстоянии от первых. Методику экспериментов предложил в 1993 г. Charles Bennett. Она напоминает мысленный эксперимент по проверке неполноты квантовой механики, обсуждавшийся А.Эйнштейном, Б.Подольским и Н.Розеном в 1935 г. Два фотона пролетают через кристалл с кубической нелинейностью и приобретают противоположные поляризации. Таким образом, измерив поляризацию одного из фотонов, можно сразу же сделать вывод о поляризации второго(*). Согласно квантовой механике, до момента измерения фотоны находились в состоянии суперпозиции различных поляризаций, их квантовые состояния были неопределёнными. После измерения поляризации первого фотона второй фотон также мгновенно получает определённое квантовое состояние. Причём над вторым фотоном никаких измерений не производится(**), и он может находиться на сколь угодно большом расстоянии от первого. Принцип причинности в этом случае не нарушается, поскольку заранее неизвестно, какое именно из двух состояний поляризации реализуется. Опыты были названы "квантовой телепортацией" свойств частиц."

(*) Вывод-то сделать можно, но подтверждается ли он экспериментально? Нет, не подтверждается - это однозначно следует из дальнейшего изложения.

(**) Видите: над вторым фотоном никаких измерений не производится. На наш взгляд, проводить эти измерения попросту бессмысленно, и вот почему. Для убеждения в том, что произошла мгновенная передача состояния, не обойтись одним измерением над вторым фотоном. Даже если измерить поляризацию первого фотона, а затем - второго, то нет гарантии, что их состояния до измерений действительно были смешанными, и что мгновенная передача энергии действительно произошла. Поэтому требуются два измерения над вторым фотоном - до передачи состояния и после неё. Но уже первое из этих измерений уничтожает сам фотон, поэтому второе измерение производить не над чем. Кстати, если измерение над вторым фотоном делать до мгновенной передачи состояния, то тогда не первый, а второй фотон будет источником этой передачи, не так ли? Сколько же нужно измерений, и в какой последовательности их проводить, чтобы достоверно зафиксировать мгновенную передачу состояния? Является ли эта экспериментальная задача вообще "корректно поставленной"?

А нам говорят: измерения проводились только над первым фотоном, а над вторым - нет! Какое же воображение надо иметь, чтобы называть это "экспериментами по мгновенной передаче свойств частиц"? Вот, оказывается, что такое "квантовая телепортация"!

По-видимому, автор цитированной заметки в УФН сам ужаснулся предельной ясности, с которой он обрисовал то, чем занимаются взрослые дяди. В следующем номере он всё исправил, написав заметку вдогонку - где налицо явное намерение запутать вопрос, насколько это возможно. Эту вторую заметку мы не берёмся комментировать.

"Остановлен световой луч"
Эта формулировка заворожила даже физиков - особенно тех, кто не ознакомился со схемой эксперимента (Гарвардский университет, L.V.Lui и др). Остановили-то не световой луч, а световой импульс, причём отнюдь не в полёте!

Работали с облачком атомов; в это облачко направлялся лазерный импульс накачки, который переводил атомы в возбуждённое долгоживущее (по атомным меркам) состояние. До того, как атомы начинали самопроизвольно возвращаться в невозбуждённое состояние, удавалось - с помощью затравочного лазерного импульса - вызывать индуцированное высвечивание. Таким образом, предлагается следующая логика: лазерный свет накачки останавливается на атомах, а затем, по желанию экспериментаторов, он вновь пускается в путь.

Комментируя эту логику, заметим, что подобная "остановка света" происходит в природе ежесекундно и повсеместно - на каждом атоме, участвующем в переизлучении светового кванта. Сам принцип "накачка в долгоживущее состояние, а затем индуцированное высвечивание", давно известен и используется в атомной спектроскопии; кроме того, на нём основана работа практически всей лазерной техники. В этом смысле "остановившие свет" не открыли ничего принципиально нового.

Что же касается их заявления о перспективе создания "квантового компьютера" с ячейками памяти на "остановленном свете", то это заявление тоже не выдерживает критики. Ведь они умолчали о том, что "остановленный" свет не всегда пускается в путь по желанию экспериментаторов, иногда он делает это самопроизвольно. Хорошо известно, что в определённом проценте случаев высвечивание происходит спонтанно, причём эти "квантовые шумы", согласно квантовой теории, неустранимы. Ясно, что неработоспособен компьютер, у которого ячейки динамической памяти самопроизвольно изменяют свои состояния в промежутках между опросами.

Кстати, рекомендуем разгромную статью: Е.Б.Александров, В.С.Запасский. Легенда об остановленном свете. "Успехи физических наук", т.174, N 10 (2004) 1105. "...картина наблюдаемых в этом эксперименте сигналов не содержит ничего нового и полностью укладывается в традиционные представления физики оптической накачки 50-летней давности".

"Впервые измерена скорость гравитации"
Речь идёт о недавнем эксперименте (С.М.Копейкин, университет Миссури, E.Formalont, Национальная радиоастрономическая обсерватория США) по приёму радиоизлучения от квазара в условиях, когда линию квазар-Земля пересекала планета Юпитер. На основе искажений радиоизображения квазара - якобы из-за действия поля гравитации Юпитера на проходящее радиоизлучение - учёные рассчитали "скорость гравитации": с точностью до 20% она совпала со скоростью света.

Этот результат находится в резком противоречии с более ранними наблюдениями, позволявшими сделать выводы о скорости действия тяготения. Ещё Лаплас, анализируя движение планет и спутников Солнечной системы, сделал свой фундаментальный вывод. Если, по мере перемещения космического тела, новые значения действующей на него силы тяготения устанавливались бы с запаздыванием во времени, то законы движения космических тел отличались бы от кеплеровских: орбиты бы эволюционировали. Но такие эволюции не обнаруживаются, и Лаплас, исходя из имевшихся данных, сделал нижнюю оценку для скорости действия тяготения: эта нижняя оценка оказалась больше скорости света на восемь (!) порядков. Во времена Лапласа этот вывод мало кого удивил, поскольку находился в согласии с воззрениями Ньютона - полагавшего, что тяготение действует вообще без запаздывания во времени.

В дальнейшем появлялись данные, из которых следовало всё большее увеличение нижней границы скорости действия тяготения. Например, при обработке сигналов от пульсаров определялся текущий вектор орбитальной скорости Земли, производная же этого вектора по времени представляла собой текущий вектор центростремительного ускорения Земли. Оказалось, что Земля ускоряется не к центру мгновенного видимого положения Солнца, а к центру мгновенного истинного его положения. Свет испытывает аберрацию, а тяготение - нет! С учётом этих и других экспериментальных данных, сегодня нижняя оценка скорости действия тяготения превышает скорость света уже на десять порядков (см. обзор: T. Van Flandern. The speed of gravity - What the experiments say. Phys.Lett. A 250 (1998) 1).

Эти результаты малоизвестны, поскольку они не подтверждают официальную теорию тяготения - общую теорию относительности - хотя, строго говоря, и не противоречат ей. Дело в том, что в этой теории фигурирует скорость лишь пертурбаций поля, т.е. "гравитационных волн", и постулировано, что эта скорость равна скорости света. Что же касается скорости действия стационарного поля, то о ней официальная теория тяготения умалчивает. А раз умалчивает - значит, нет предмета спора ни с Лапласом, ни с Ньютоном.

Зато есть предмет спора с Копейкиным и Формалонтом, которые считают, что их результат подтверждает общую теорию относительности. Ясно, что в их эксперименте Юпитер не выступал в роли генератора гравитационных волн: его поле было стационарно. Но вывод о том, что скорость действия стационарного поля равна скорости света, резко противоречит более ранним данным, как отмечалось выше. Значит, скорее всего, был допущен просчёт либо при планировании эксперимента, либо при интерпретации его результатов. До сих пор - при расчётах как "отклонения луча света в поле тяготения Солнца", так и эффектов "гравитационного линзирования" - никакой "скорости гравитации" не требовалось.

Добавим цитату: "Измерялось отклонение волнового фронта радиоизлучения квазара при прохождении его рядом с Юпитером. Принимая во внимание, что измеряемая величина была меньше миллисекунды дуги, угловой размер квазара - порядка секунды дуги, а также форму квазара, напоминающую вытянутую кляксу с двумя центрами излучения, то в научном сообществе поднялся скандал. Даже ортодоксальные релятивисты поняли, что их просто "разводят". Копейкин долго извинялся, говоря, что он только теоретик, а результат измерений был ему предоставлен неким шведским радиоастрономом, который и проводил измерения. Скандал замяли." Это - из разгромной статьи об "отклонении света вблизи Солнца": http://new-idea.kulichki.net/?mode=art&pf=eddington.htm

"Чёрная дыра в центре нашей Галактики."
Сообщалось, что исследователи из Института внеземной физики им. М.Планка (Германия) получили доказательства того, что объект Sgr A* в центре нашей Галактики является сверхмассивной чёрной дырой с массой 3.7*106 масс Солнца (см. УФН, т.173, 12 (2003) 1387 и более раннюю заметку - УФН, т.172, 12 (2002) 1448). Этот вывод был сделан ими на основе высокоточных наблюдений за движением звёзд около центра Галактики, которое, как полагают, является кеплеровым вращением.

Немного отвлечёмся и проведём небольшой "мысленный эксперимент". Допустим, некто желает дать ход заведомой спекуляции о наличии чёрной дыры в центре нашей Галактики. Какую массу следовало бы приписать этой гипотетической чёрной дыре, чтобы спекуляция какое-то время не противоречила наблюдаемым движениям звёзд? Из-за конечного углового разрешения телескопов, линейные скорости вращения звёзд вокруг центра Галактики известны, начиная с некоторого радиуса удаления R0, который на сегодня составляет примерно один световой год. На этом радиусе удаления линейные скорости вращения звёзд составляют около 100 км/с и далее линейно растут примерно до 250 км/с на радиусе примерно в 500 парсек (согласно Оорту). Ясно, что для спекуляции имеется очень узкая "ниша": чёрной дыре следовало бы приписать массу в предположении о кеплеровом вращении звёзд именно на радиусе R0 - не на меньшем и не на большем. Не на меньшем - потому, что нет надёжных данных о движении звёзд на меньших удалениях. А не на большем - потому, что если в качестве кеплерового взять вращение на большем удалении, то, на меньшем удалении, линейной скорости вращения полагалось бы быть больше, а в действительности это не так. "Ниша" для спекуляции, действительно, очень узкая, и вряд ли следует обяснять, что оценка массы чёрной дыры по описанному рецепту ровным счётом ничего не доказывала бы.

Именно такую, ничего не доказывающую, оценку массы чёрной дыры проделали специалисты из Института внеземной физики. И сразу же посыпались восторженные комментарии о "фантастическом подтверждении теории тяготения".

А ведь если объект Sgr A* имел бы массу в 3.7*106 масс Солнца, то "теория тяготения" давно имела бы наглядное подтверждение - благодаря тому, что свет, как утверждает эта теория, искривляет свою траекторию вблизи массивного тела. Свет от звёзд, расположенных, по отношению к нам, за центром Галактики, не доходил бы до нас напрямую, т.к. он поглощался бы чёрной дырой. Но он доходил бы до нас "в обход" чёрной дыры - из-за гравитационного искривления траектории - формируя ореол повышенной светимости вокруг объекта Sgr A*. Размер этого ореола можно оценить, используя известное выражение для угла отклонения луча света при прохождении вблизи массивного тела; выражение для углового радиуса максимума у ореола приводится к виду Amax=(2Rg/L)1/2, где Rg - гравитационный радиус объекта, L - расстояние от нас до центра Галактики. При объявленной массе чёрной дыры, её гравитационный радиус составляет около 11 млн.км, оценка для L есть 8000 парсек; тогда Amax составляет почти две угловые секунды. Ореол повышенной светимости с таким угловым радиусом уверенно наблюдался бы, поскольку разрешение современных телескопов почти на два порядка лучше. Но никаких аномалий светимости вокруг объекта Sgr A* не наблюдается.

Наконец, странно выглядит сама концепция падения галактического вещества к центру и пожирания его чёрной дырой. Звёзды, якобы, рождаются где-то на периферии, а затем, двигаясь к центру, непостижимым образом выстраиваются в две стройные колонны - в два спиральных рукава. Даже школьнику должно быть интуитивно ясно, что устья этих рукавов - это не входные ворота для звёзд, а, наоборот, выходные: звёзды движутся не к центру Галактики, а от него. Значит, в центре Галактики находится, возможно, фабрика звёзд, но никак не их утилизатор.

Действительно: "В газовом диске размером менее 0.1 пк вокруг сверхмассивной чёрной дыры Sgr A* в центре нашей Галактики наблюдается несколько десятков молодых звёзд с массами более 40 масс Солнца..." - Новости в сети Интернет: УФН, т.175, 12 (2005) 1304.

"Аномальное ускорение "Пионеров"
Этот феномен приобрёл широкую известность после публикации: Phys.Rev.Lett., v.81, N 14, 1998, p.2858-2861. Авторы сообщили, что анализ данных радиослежения за космическими аппаратами, достигшими периферии Солнечной системы и продолжающими удаляться от Солнца, выявил необъяснённую компоненту ускорения в их движении, имеющую весьма малую величину, около 8.5*10-8 см/с2, и направленную к Солнцу. Названная статья, фактически, представляет собой обзор целого ряда явлений, которые НЕ могли быть причиной обнаруженного "аномального ускорения"; вопрос о его происхождении остался открытым. Теоретики - профессионалы и любители - буквально "вцепились" в этот феномен, предлагая для его объяснения свои гипотезы - одну экзотичнее другой. Сильна была их уверенность в том, что объяснения ищутся для реального физического эффекта.

Но от этой уверенности ничего не остаётся, если внимательно посмотреть на приведённый авторами график. Он иллюстрирует остаточные разности допплеровской скорости (измеряемой минус предсказываемой) для Пионера-10 на семилетнем интервале. Заметно, что на систематический линейный рост этих остаточных разностей - на основе которого и сделали вывод об "аномальном ускорении" - наложена слабая раскачивающаяся волна с периодом в один год. Едва ли можно серьёзно говорить о том, что космический аппарат, движущийся где-то на периферии Солнечной системы, имеет годичную, да ещё раскачивающуюся, модуляцию своей скорости. Между тем, известно, что при обработке потоков данных, имеющих цикличности, вполне возможно появление такого рода "раскачек". Едва ли можно сомневаться в том, что названная годичная волна на графике не соответствует реальному физическому эффекту, а является "эффектом обработки". Но если фильтрация при обработке данных допускает "пролезание" периодической паразитной компоненты, то "пролезание" линейной паразитной компоненты она должна допускать тем более. Было бы странно, если линейная паразитная компонента при этом отсутствовала бы!

Добавим, что мы усматриваем косвенное, но, на наш взгляд, весьма важное свидетельство о том, что заявленное "аномальное ускорение аппаратов к Солнцу" является не реальным физическим эффектом, а "эффектом обработки". Речь о том, что для аппаратов разных конструкций (Пионер-10 и -11, Галилео, Улисс) "аномальное ускорение" оказалось практически одинаковым в огромном диапазоне расстояний от Солнца - от 1.3 до 67 астрономических единиц! Самым простым объяснением такого чуда является допущение об одинаковом паразитном эффекте, имевшем место при обработке различных сегментов данных.

"Трагикомедия с зондом SMART-1"
Космический аппарат SMART-1 Европейского космического агентства (ЕКА, ESA), после его вывода на околоземную стартовую орбиту, более года "раскачивал" её с помощью двигателя малой тяги, подтягивая апогей к орбите Луны. Был запланирован захват зонда тяготением Луны при первом же входе в т.н. сферу действия Луны, радиус которой около 60000 км. Затем, после снижения на окололунную орбиту, планировалось сделать множество фотографий лунной поверхности. В частности, обещали заснять следы пребывания американских астронавтов на Луне - поэтому миссия была широко прорекламирована.

Специалисты хорошо знали цену этим обещаниям - известно, что Луна чуть не постоянно "скрипит" из-за слабых "лунотрясений", что там имеет место электростатическое "оползание" грунта, и что движение линии терминатора (границы день-ночь) по поверхности Луны сопровождается пыльной бурей. В течение месяца полоса пыльной бури дважды прокатывается по поверхности Луны, и наивно полагать, что от "следов астронавтов" что-то могло сохраниться. Спецы знали об этом, но помалкивали.

Кроме того, российские и американские специалисты знали о странностях лунного тяготения - в частности, что оно действует на космические аппараты лишь в небольшой окололунной области, примерно до 10000 км от её поверхности. Но об этом тоже помалкивали. Поэтому европейские спецы никак не подозревали, что SMART-1 далеко не долетит до области действия тяготения Луны, и что этот проект обречён на провал.

О том, как это всё происходило в реальном времени, красноречиво свидетельствует весёлая дискуссия на специализированном форуме "Новости космонавтики", конспект которой мы предлагаем для ознакомления. Если кому-то покажется, что этот конспект сделан предвзято и тенденциозно, пусть сделает получше.

Конспект дискуссии ЗДЕСЬ.

Автор странички: А.А.Гришаев, http://newfiz.narod.ru
Сайт создан в системе uCoz