Филип Стотт

ЖИЗНЕННО ВАЖНЫЕ ВОПРОСЫ

Глава 6

Где мы во Вселенной?

На самом деле это не так. Чтобы согласовать свою модель с наблюдениями, Копернику пришлось рассчитать такое движение планет, при котором они имели еще более сложную систему эпициклов, чем у Птолемея. Как указал профессор Отто Нойгебауэр:"...общепринятое мнение, что гелиоцентрическая система Коперника является упрощением системы Птолемея, безусловно неверно... сами модели Коперника требуют примерно в два раза больше орбит, чем модели Птолемея"¹.

Модель Коперника была не только не проще, но и не точнее! Как отметил Кларк:"...система мира Коперника не могла предсказать или описать явления так же точно, как система Птолемея. Научные наблюдения, без сомнения, скорее подтверждали древнюю систему, а не новую. Но наука — это не только наблюдения. Коперник отверг систему Птолемея из эстетических соображений, а не потому, что эта система была не способна объяснить какие-либо наблюдения. Однако, когда он сделал собственные выводы, он заявил, что наконец-то найдена подлинная истина"².

Это довольно обычное положение в науке. Когда Джеймс Геттон и Чарлз Лайель выдвинули принцип униформизма в геологии (из которого вытекал возраст Земли в миллиарды лет), он объяснял многие наблюдения не так убедительно, как предшествующее истолкование (сотворение и катастрофа), но геологи стали на точку зрения, что наконец-то найдена подлинная истина. Когда Дарвин выдвинул свою эволюционную гипотезу, она объясняла многие факты не так убедительно, как предшествующее представление о сотворении. Но и тут ученые стали широко утверждать, что наконец-то найдена подлинная истина.

Идея Коперника была с энтузиазмом подхвачена Галилео Галилеем, который учил, что гелиоцентричность Вселенной (то есть, что Солнце находится в ее центре) является установленным фактом. У Галилея были неприятности с инквизицией. Инквизиция была создана главным образом для того, чтобы преследовать библейских верующих, которые отказывались принимать учения существующей Церкви. За свою позорную историю инквизиция замучила и убила многих христиан и евреев, а также она занималась преследованием некоторых ученых, среди которых были такие видные деятели науки, как Джордано Бруно и Галилео Галилей.

Причины, по которым у Галилея были неприятности с представителями "святой палаты", обычно не упоминаются. На самом же деле они были отчасти вызваны завистью и противодействием научных кругов, которые видели в инквизиции орудие для устранения ученого, чей упорный труд, ясное мышление и изобретательность были помехой их собственному бездумному повторению умозрений Аристотеля.

Также отчасти виной тому было отсутствие такта со стороны Галилея, когда он попирал чувства других людей. Так, он вызвал гнев папы римского, написав книгу в защиту Коперника, где вложил слова папы в уста болвана, "Простака", а сам приводил умные доводы в пользу гелиоцентричности. Одним из обвинений, возведенных на Галилея его врагами, было его утверждение, что Солнце находится в центре Вселенной. Они указали, что Библия совершенно ясно помещает в центр Землю. Инквизиция потребовала доказательств его утверждения о том, что не Земля, а Солнце занимает это привилегированное положение. У Галилея не было никаких доказательств. У него были только наблюдения, которые опровергали старинные доводы о том, почему Солнце не может быть центром. Еще раньше ему было дано разрешение преподавать гелиоцентричность как полезную теорию, но не как установленный факт. Однако он продолжал пропагандировать гелиоцентричность как доказанную истину, в результате чего оказался под домашним арестом на комфортабельной вилле.

Идея Коперника была не единственной моделью, предложенной взамен модели Птолемея. Тихо Браге признан одним из величайших практических астрономов всех времен. Он провел большую часть своей научной деятельности, выполняя серии самых точных астрономических наблюдений из всех когда-либо исполненных до него.

Рис. 46. Система Браге. Браге считал, что Земля находится в центре Вселенной. Луна и Солнце вращаются вокруг Земли, но другие тела Солнечной системы вращаются вокруг Солнца, которое несет их вокруг Земли точно таким же образом, как Юпитер несет свои луны, вращаясь вокруг Солнца.

Он записывал положения Солнца, Луны, планет и звезд. Браге разработал иную модель, объясняющую его наблюдения.

Он считал, что Земля неподвижна и находится в центре Вселенной. Он был уверен, что именно на такое положение Земли указывали его наблюдения.

Браге считал, что Луна вращается вокруг Земли, Солнце вращается вокруг Земли, но планеты (и все другие тела Солнечной системы) вращаются вокруг Солнца. В этой модели Солнце несет с собой планеты точно таким же образом, как Юпитер несет свои луны, вращаясь вокруг Солнца. Используя эту модель, Браге смог удовлетворительно объяснить наблюдения.

Браге умер, не успев опубликовать свои выводы. Он оставил все сделанные им наблюдения своему помощнику, Иоганну Кеплеру, который пообещал подробно изложить наблюдения Браге в рамках его геоцентрической модели. Но Кеплер только частично выполнил обещание. Он описал модель Браге и показал, что все наблюдения с ней согласуются, но лично он предпочел модель Коперника и открыто выступил в поддержку гелиоцентризма.

Действительность не всегда описывается самыми простыми уравнениями. Самые простые уравнения не обязательно соответствуют реальности. Если имеется более двух тел, то самые простые уравнения' получаются, если принять центр гравитации всех тел за неподвижный и рассмотреть их движение вокруг этого общего центра. Неважно, находится ли в центре гравитации самое большое тело, или самое маленькое, или там вообще нет никакого тела.

В настоящее время большинство астрономов считает, что мы являемся частью галактики Млечный Путь.  Обычно считается, что Млечный Путь представляет собой спираль, в центре "ядра" которой содержатся миллиарды звезд.

От центра расходятся ветви из звезд, газа и пыли, которые скручиваются в эту спиральную форму по мере того, как вся Галактика вращается вокруг своего центра. Полагают, что Солнечная система находится на расстоянии примерно двух третей от центра. Широко распространено убеждение, что Земля мчится вокруг Солнца со скоростью более сотни тысяч километров в час и Солнечная система несется вокруг Галактики со скоростью около миллиона километров в час.

Если рассматривать всю Галактику, то самые простые уравнения получаются, если центр гравитации считать неподвижным. Все остальное (включая наше Солнце) тогда рассматривают как движущееся вокруг этого центра.

Считается также, что наша галактика является всего лишь частью системы галактик, называемой Местной системой. Полагают, что наша галактика мчится вокруг центра гравитации скопления со скоростью многие миллионы километров в час. Если мы рассматриваем все скопление, то самые простые уравнения получаются, когда мы принимаем центр гравитации за неподвижный. Безусловно, точка, которую мы принимаем за неподвижную, зависит от того, насколько большую часть Вселенной мы рассматриваем.

Но если мы захотим рассмотреть всю Вселенную, будет ли неразумно задаться вопросом: существует ли какая-то точка, которая является в некотором отношении настоящим центром гравитации всей Вселенной и которая действительно неподвижна?

И если такая точка существует, то будет ли неразумно предложить Землю в качестве претендента на это положение?

Одним из величайших ученых прошлого века был Эрнст Мах. Он сказал: "Совершенно очевидно, не имеет большого значения, считаем ли мы, что Земля вращается вокруг своей оси или что она находится в покое, в то время как неподвижные звезды вращаются вокруг нее. Геометрически это один и тот же случай относительного вращения Земли и неподвижных звезд по отношению друг к другу"³. Маха беспокоил тот факт, что нет никакой основанной на наблюдениях веской причины отвергать мнение, что Земля может быть неподвижной и находиться в центре Вселенной.

Фред Хойл является великим ученым этого века. Согласно его словам, "...нам известно, что различие между гелиоцентрической и геоцентрической теориями состоит только в относительности движения 'и что такое различие не имеет никакого физического значения"⁴. Так что мы видим, что и у Фреда Хойла тоже нет никакого фундаментального возражения против того, что Земля может быть центром Вселенной.

А есть ли вообще какие-либо возражения?

Их было удивительно мало. К тому же было показано, что все они необоснованны. Наблюдения были бы одинаковы, независимо от того, неподвижна ли Земля и находится она в центре, или нет.

Возможно, самое интересное наблюдение — это аберрация света звезд. Брэдли, британский королевский астроном, обнаружил, что звезда никогда не наблюдается в своем среднем положении. В частности, он наблюдал звезду Гамма Дракона. Его измерения, сделанные в течение года, показали, что ее действительное положение перемещалось вокруг среднего положения по крошечному эллипсу, совершая за год одно обращение. Он пришел к выводу, что это было долгожданным доказательством вращения Земли вокруг Солнца. В науке уже долгое время была принята гелиоцентричность, но до того момента не было предложено ни одного доказательства. Брэдли решил, что доказательство наконец-то найдено.

Чтобы понять, почему он принял свой "аберрантный эллипс" за доказательство гелиоцентричности, представим себе телескоп, направленный прямо на звезду. Луч света, исходящий от звезды, падает в самый центр объектива. Но Земля движется, и телескоп движется вместе с Землей. К тому времени, когда свет достигнет окуляра, телескоп уже слегка сдвинется. Не очень намного, но, поскольку скорость света не бесконечна, он чуть-чуть сдвинется. Так что, хотя свет вошел в самый центр наверху, он будет не совсем в центре внизу — свет запаздывает. Направление, в котором он запаздывает, зависит от направления, в котором движется Земля; и поскольку Земля движется по эллипсу вокруг Солнца, совершая одно обращение в год, то и звезда будет описывать на окуляре маленький эллипс.

Хотя Брэдли (и многие другие) считал это доказательством того, что Земля действительно вращается вокруг Солнца, были некоторые, кто заметил, что это не совсем так. Если бы Браге был прав и Солнце вращалось бы вокруг Земли, неся с собой все остальное (включая звезды), то тогда звезды действительно двигались бы по эллипсу вокруг Земли, совершая одно обращение в год. "Аберрантный эллипс" был бы не доказательством вращения Земли вокруг Солнца, а просто результатом действительного движения звезд.

Желанное неопровержимое доказательство гелиоцентричности казалось все так же ускользающим до тех пор, пока ученый по имени Руджер Бошкович не предложил один эксперимент. Бошкович (который на самом деле поддерживал Коперника) предложил наполнить телескоп водой. Причина этого предложения состояла в том, что скорость света в воде в полтора раза меньше, чем в воздухе. Чтобы свет достиг окуляра, требуется в полтора раза больше времени; телескоп сдвинется за это время на расстояние в полтора раза большее, и поэтому аберрантный эллипс будет в полтора раза больше. Но если Земля неподвижна и эллипс является результатом действительного движения звезд, то тогда все останется без изменений, и эллипс будет прежних размеров. Здесь, по всей видимости, была возможность раз и навсегда доказать, вращается ли Земля вокруг Солнца или нет.

Однако никто не потрудился провести такой эксперимент. Ученые были настолько уверены, что Земля вращается вокруг Солнца, и идея о неподвижности Земли представлялась им такой глупой, что они считали доказательство ненужным.

Но ученый по имени Араго⁵ провел эксперименты, в которых он помещал под телескоп пластинку стекла. Он обнаружил, что, если двигать пластинку, за ней увлекается луч света от звезды. Вычисления показали, что наблюдения согласуются с представлением о неподвижности Земли, но расходятся с представлением о том, что она движется. Британский королевский астроном, Джордж Бидель Эйри⁶, решил, что кто-то все же должен в конце концов провести эксперимент Бошковича. Он наполнил телескоп водой и начал наблюдать.

Помните, что этот эксперимент был предложен с конкретной целью — определить правильность одной из двух теорий. Если движется Земля, то эллипс должен быть в полтора раза больше, но если движутся звезды, то размер эллипса должен остаться таким же. Эйри провел этот эксперимент. Он обнаружил, что размер эллипса был в точности таким же. В соответствии с тем, с чем согласились Бошкович и его современники, Эйри всего лишь доказал, что Земля не вращается вокруг Солнца.

Но представления в науке меняются.

Хорошо известный французский ученый Френель провел эксперименты, в которых он пропускал свет через движущиеся жидкости и движущиеся прозрачные твердые тела. Он обнаружил, что свет увлекается за движущимся телом или жидкостью. Он сделал предположение, что причина этого явления состоит в том, что при движении увлекается эфир — среда, через которую распространяется свет. Френель и некоторые другие ученые провели эксперименты по измерению свойств этого эфира.

Причина, по которой был предложен эфир, состоит в том, что все известные виды волн нуждаются в среде, через которую они могут распространяться. Например, звук распространяется от уст говорящего до уха слушающего через волны давления в воздухе. Воздух — это среда, через которую распространяются звуковые волны. Тогда уже долгое время признавали, что свет имеет волновую форму. Следовательно, должна была существовать какая-то среда, через которую свет распространяется. Эта среда была названа светоносным эфиром, или, для краткости, просто эфиром.

Чтобы объяснить неудачу Эйри получить ожидаемый Бошковичем результат, была выдвинута идея Френеля о частичном увлечении эфира. Проносясь через космос, Земля частично увлекает за собой эфир. Если бы эфир двигался с нужной скоростью, тогда эллипс в телескопе Эйри мог бы получаться именно таким, какой нужен.

Данный эксперимент требует наличия эфира, а также в нем необходимо, чтобы эфир двигался со строго определенной скоростью.

Приняв это предположение с целью найти оправдание результатам единственного в своем роде эксперимента, который был разработан, чтобы доказать движение Земли, ученые не оставили себе ни одного истинного метода определить, движется ли на самом деле Земля или нет. С точки зрения механики казалось, что существует только возможность определить относительное движение, но не абсолютное.

И такая ситуация продолжалась до тех пор, пока на сцене не появился Джеймс Кларк Максвелл.

Максвелл был одним из величайших физиков прошлого столетия. Он собрал воедино все известные факты, все известные теории, все известные наблюдения по электричеству и магнетизму и вывел свои знаменитые уравнения, "уравнения Максвелла".

Он показал, что движущиеся электрические заряды порождают магнитные поля и что свет — это электромагнитное явление, которое имеет основную постоянную скорость движения сквозь эфир (эфир был фундаментальным аспектом его теории).

Это пролило совершенно новый свет на ситуацию. Как указал профессор Герберт Дингл, "в электромагнетизме все было совершенно по-другому. Электрический заряд в покое был окружен только электрическим полем, но электрический заряд в движении был равноценен электрическому току и был окружен еще и магнитным полем"⁷. Таким образом, здесь имелся способ определить абсолютный покой и абсолютное движение. Все, что нужно, — это рассмотреть электрический заряд. Если он не связан с магнитным полем, тогда заряд должен находиться в покое; если магнитное поле есть, то сила магнитного поля пропорциональна абсолютной скорости. Результаты Максвелла относительно постоянства скорости света сквозь эфир означали, что свет также можно использовать для определения абсолютного движения.

Альберт Абрахам Майкельсон, знаменитый ученый, который большую часть своей профессиональной деятельности посвятил измерению скорости света, совместно с Эдвардом Уильямсом Морли разработал и создал прибор ("интерферометр") для измерения абсолютного движения Земли сквозь космическое пространство.

Описание этого эксперимента, а также "интерференционных полос" и "сдвига интерференционных полос", используемых в данном методе, можно найти в большинстве общих учебников по физике.

Явление, называемое интерференцией, образует чередующиеся светлые и темные полосы, называемые "интерференционными полосами".

Интервал интерференционных полос зависит от скорости, с которой свет попадает в прибор. Изменение этой скорости ведет к изменению интервала, что называется "сдвигом интерференционных полос".

Майкельсон и Морли⁸ намеревались поворачивать свой прибор до тех пор, пока не получат максимального сдвига интерференционных полос, производимого лучом света, идущего в двух перпендикулярных друг другу направлениях. Положение максимального сдвига интерференционных полос указало бы направление, в котором движется Земля, а величина сдвига была бы мерилом скорости движения Земли сквозь эфир.

Но они обнаружили, что, как бы они ни поворачивали свой прибор, значительного сдвига интерференционных полос не было. Это стало еще одним подтверждением того, что Земля неподвижна.

Однако они рассудили, что движение Солнца вокруг центра галактики, должно быть, в точности компенсировало движение Земли вокруг Солнца, так что всего лишь в тот момент Земля

оказалась неподвижной. Нужно было только повторить эксперимент спустя шесть месяцев, когда Земля двигалась бы в противоположном направлении, по "другой стороне" своей орбиты вокруг Солнца, и движение Солнца уже не сводило бы на нет движение Земли.

Итак, шесть месяцев спустя они повторили эксперимент, но все равно значительного сдвига интерференционных полос не было. Земля все равно была неподвижна! Они повторяли эксперимент во все времена года. Они повторяли его в любое время дня и ночи. Они повторяли его в Берлине, в Чикаго, на вершинах гор, но сдвига интерференционных полос не наблюдалось нигде. Другими словами, Земля была неподвижна.

Интересно отметить, что по этому поводу говорили разные ученые.

Адольф Бейкер сказал: "Таким образом, невозможность наблюдать разную скорость света в разное время года означает, что Земля должна находиться в покое... поэтому она была "предпочитаемой" системой координат для измерения абсолютного движения в космосе"⁹.

Бернард Джаффэ отметил: "Данные были почти невероятны. Вывод можно было сделать только один, а именно, что Земля находится в покое. Это, безусловно, было абсурдно"¹⁰.

Но мы можем спросить: а почему "абсурдно"? Разве кто-нибудь когда-либо доказал на самом деле, что Земля движется?

Джианколи сказал следующее: "Но это подразумевает, что Земля так или иначе является предпочитаемым объектом; только относительно Земли скорость света была бы равна с, как это предсказано уравнениями Максвелла. Это равносильно предположению о том, что Земля — центральное тело Вселенной"¹¹.

Это, безусловно, неприемлемо для всякого, кто решил, что Земля является заурядной второсортной планетой, несущейся в каком-то незначительном уголке Вселенной. Чтобы спасти теорию от фактов, требовался еще один ad hoc.

Человеком, предложившим суть идеи для требуемого ad hoc, был ирландский физик по имени Джордж Фрэнсис Фицджеральд. Его предложение было развито до идеи, что если бы прибор Майкельсона и Морли сжимался в направлении движения Земли, то при условии, что сжатие происходило точно на нужную величину, не наблюдалось бы никакого сдвига интерференционных полос. Такое сжатие должно происходить с любым движущимся телом. Это означает, что если ведешь автомобиль (или космический корабль) с большой скоростью, то он становится немного короче, чем был в состоянии покоя. Интересная идея. Чтобы принять такую идею как научную, требуется, безусловно, произвести измерения и проверить, так ли это. Наш отважный автомобилист (или космонавт) берет с собой линейку и измеряет свое средство передвижения, чтобы проверить, действительно ли оно стало короче. К сожалению, линейка должна укоротиться как раз настолько, что измерения оказываются идентичны тем, которые были сделаны в покое.

Измерения говорят, что автомобиль (или космический корабль) не становится короче. Тогда откуда мы знаем, что он на самом деле становится короче?

Совершенно очевидно, что он должен стать короче.

Иначе эксперимент Майкельсона и Морли доказывает, что Земля неподвижна.

Существует способ проверить "сжатие Фицджеральда". Интерферометр укорачивается в точности на нужное расстояние только при условии, что оба плеча имеют абсолютно одинаковую длину. Но если сделать, предположим, интерферометр, где одно плечо в два раза короче другого, то сжатие уже будет другим и будет наблюдаться сдвиг интерференционных полос. Такой интерферометр был изготовлен. Интересно посмотреть, как Артур Бейзер прокомментировал данный эксперимент: "У нас может возникнуть искушение рассмотреть результаты Майкельсона и Морли исключительно как свидетельство сжатия длины их прибора в направлении движения Земли. Это объяснение было проверено Кеннеди и Торндайком, которые использовали интерферометр с плечами разной длины. Они тоже не обнаружили сдвига интерференционных полос; это означает, что данные эксперименты должны рассматриваться как доказательство отсутствия эфира"¹².

Но почему "ДОЛЖНЫ рассматриваться как доказательство отсутствия эфира"? Почему их не принять как доказательство неподвижности Земли? Все наблюдения согласуются с таким представлением. И если данный эксперимент доказывает, что эфира нет, тогда он поднимает очень интересный философский вопрос: могут ли ученые измерять свойства чего-либо несуществующего? Френель измерил свойства эфира. Если ученые могут измерять свойства чего-либо, что не существует, то какую цену имеет наука? Что бы ученые ни измеряли, может оказаться, что это измерения чего-то, что вообще не существует! Но если измерять свойства чего-либо несуществующего невозможно, то что мы скажем об измерениях свойств эфира, проведенных Френелем (и некоторыми другими учеными)?

Если эфира нет, то как нам оправдать неудачу Эйри получить ожидаемый результат в эксперименте Бошковича? И какой смысл имеют для нас уравнения Максвелла, которые получены в результате изучения эфира?

Довольно интересно отметить, что все эксперименты согласуются с представлением о том, что Земля неподвижна, — и никакие ad hoc тут вообще не нужны.

Проблему создавали не только оптические эксперименты. Электромагнитные эксперименты, такие как эксперимент Трутона и Нобеля¹³, тоже свидетельствали о том, что Земля неподвижна.

Человеком, который предложил выход из этого затруднительного положения, был Хендрик Антон Лоренц, известный голландский физик. Он выдвинул предположение, что высокая скорость движения сквозь эфир ведет не только к сжатию длины, но также к увеличенному сопротивлению ускорению (что равносильно увеличению массы) и к растяжению времени. Известные "преобразования Лоренца" сформировали основу его "теории относительности".

Молодой гений, работающий в швейцарском патентном офисе, Альберт Эйнштейн, позднее выразил теорию Лоренца другим способом — как математическую абстракцию, не имеющую физической основы. Выраженная таким способом, теория не нуждалась в эфире. Точнее, она не могла допускать существование эфира. В дальнейшем ученые увидели, что это объясняло результаты эксперимента Торндайка и Кеннеди. Версия относительности Эйнштейна стала более популярной по сравнению с версией Лоренца, и идея эфира вышла из моды.

Большинство физиков продолжает отрицать существование эфира, но все же они вынуждены признать, что открытый космос, как его определил К. У. Форд, представляет собой "бурлящее море беспорядочно колеблющихся электромагнитных полей и кратковременных виртуальных частиц, пары которых формируются и тут же разрушаются". Все ученые сходятся во мнении, что основные свойства вакуума включают внутреннюю энергию, магнитную проницаемость, электрическую проницаемость и внутреннее сопротивление — свойства, ассоциирующиеся с "эфиром" в теориях Максвелла и Лоренца. Похоже, что его существование отрицается в определенных обстоятельствах просто потому, что отвергается его прежнее название.

Первоначальный вклад Эйнштейна в относительность покоится на двух основных допущениях, ни одно из которых не является очевидным, и оба они противоречат уравнениям Максвелла (которые, как предполагалось, теория должна была подтвердить!). Первое допущение состоит в том, что, независимо от того, как (равномерно) движется наблюдатель, он всегда придет к одним и тем же выводам о законах науки. Независимо от того, как он движется, он всегда придет к одним и тем же выводам о Вселенной. Другими словами, все системы координат абсолютно эквивалентны. Второе допущение состоит в том, что, независимо от того, как (равномерно) движется наблюдатель, его измерения скорости, с которой до него доходит свет, всегда будут давать постоянную величину, "с".

Это означает, что если Земля движется сквозь пространство со скоростью "v" и навстречу ей движется в прямо противоположном направлении луч света, то их относительная скорость будет с + v, но это будет в точности равно с! Если же луч света движется в том же самом направлении, что и Земля, догоняя ее, то относительно Земли его скорость будет с - v, но это тоже будет в точности равно с.

Таким образом, (с + v) = с = (с - v).

Всякий, кто хоть немного знает математику, скажет, что есть только одно решение, v =0. То есть Земля неподвижна.

Но согласно Эйнштейну, это уравнение верно для любой величины v.

Так что 

Когда преподаватель относительности (или учебник) излагает это довольно умному студенту, то, безусловно, встречается с недоверием. (Часто это уравнение слегка маскируют, добавляя "факторы Лоренца".)

Но преподаватель говорит: "Допустите пока, что это верно, а потом мы разовьем теорию. Мы увидим, что она делает ряд предсказаний. Затем мы посмотрим на проделанные эксперименты. Мы увидим, что результаты экспериментов согласуются с теорией, и это докажет, что данное допущение все же верно".

Но нашему студенту не говорят, что большая часть экспериментов подтверждает теорию Лоренца, которая существовала до версии Эйнштейна.

{См. работу Бекманна "Эйнштейн плюс два" (Beckmann, EINSTEIN PLUS TWO), где очень хорошо рассматриваются "экспериментальные доказательства" теории Эйнштейна.}

Другие эксперименты одинаково хорошо (или даже лучше) согласуются с теориями, отличными от теории Эйнштейна (чаще более простыми и более обоснованными). Например, студентам часто говорят, что атомная бомба представляет собой замечательное доказательство, потому что "E = mс²" было предсказано Эйнштейном. Однако им не говорят, что Пуанкаре (а еще ранее российский ученый Умов. Прим. редактора сайта) вывел E = mс² задолго до Эйнштейна. Также им не говорят, что это можно вывести на основе рассуждений, не имеющих ничего общего с относительностью, проделав несколько строк очень простых вычислений¹⁴.

Большинство ученых приняло относительность с радостью. Эта теория, отказавшись от физического рассуждения и приняв чисто математический формализм, дала им благовидный предлог, чтобы проигнорировать все доказательства неподвижности Земли. Чтобы принять теорию относительности, потребовалось отвергнуть существование эфира.

Однако французский ученый по имени Саньяк, казалось, не был убежден. Никто никогда не доказал, что Земля в действительности движется, а относительность основывалась на допущении, что Земля должна двигаться. По сути, относительность представляет собой, большей частью, теорию ad hoc, призванную оправдать наблюдения, которые доказывают, что Земля неподвижна и находится в центре Вселенной (несмотря на несогласие Эйнштейна!). Саньяк¹⁵ изготовил "поворотный стол" с зеркалами, установленными так, что луч света расщеплялся надвое: один отражался от зеркала к зеркалу против часовой стрелки вокруг "поворотного стола", а другой - по часовой стрелке. Проделав полный круг, лучи снова соединялись в камере, где они давали интерференционные полосы. Если рассмотреть этот эксперимент очень упрощенно, то, когда "поворотный стол" начинали вращать, свет начинал двигаться: луч, идущий в направлении вращения стола, догонял камеру (которая удалялась со скоростью v) с относительной скоростью с - v, в то время как луч, идущий в направлении против вращения, приближался навстречу камере с относительной скоростью с + v. Если бы основные допущения относительности были верны (с + v равнялось бы с - v, и эфира бы не было), то тогда сдвига интерференционных полос не должно было наблюдаться.

Но сдвиг наблюдался. Основное допущение относительности было, по всей видимости, неверным.

Потребовались дополнительные толкования, чтобы поддержать теорию относительности и движение Земли.

Но оправдания сторонников теории относительности были проверены, экспериментально и теоретически, и найдены несостоятельными. В конце концов известный физик Герберт Айве¹⁶ отметил, что единственный способ продолжать верить в теорию относительности — это "избегать смотреть" на данные.

В настоящее время все еще выдвигаются аргументы в оправдание эксперимента Саньяка.

Майкельсон вместе со своим новым сотрудником по фамилии Гейл¹⁷ разработал способ проверить, существует эфир или нет.

Они построили под Чикаго туннель из труб, который имел форму большого прямоугольника. Они рассудили, что если эфир существует, то вращение Земли с востока на запад должно привести к тому, что лучу света, идущему по туннелю по часовой стрелке, должно потребоваться для прохождения одного круга немного меньше времени, чем лучу, идущему против часовой стрелки. Если же эфира нет, тогда время прохождения обоих лучей будет одинаковым.

Они измерили разницу. Существование эфира было доказано. Эйнштейн, безусловно, сделал в некоторых областях неоценимый вклад в науку, но его модификация теории относительности Лоренца была снова явно ошибочной.

Оправдания, конечно же, были придуманы!

Майкельсон и Гейл рассматривали свои наблюдения как ясное доказательство существования эфира. Они также считали их ясным доказательством того, что Земля вращается сквозь эфир. Но было отмечено, что на самом деле это не является безусловным доказательством вращения Земли. Тот же самый результат был бы получен в случае, если бы Земля вращалась, а эфир был бы неподвижен, или Земля была бы неподвижна, а эфир вращался бы вокруг нее, или если бы как Земля, так и эфир частично бы вращались.  Но этот эксперимент несомненно доказывает, что существует относительное вращение между Землей и эфиром.

По этому поводу интересно отметить, что, хотя было выдвинуто несколько "доказательств" вращения Земли вокруг своей оси, все они представляются несостоятельными. Маятник Фуко, экваториальная выпуклость Земли, геостационарные спутники и другие явления — все эти "доказательства" были выдвинуты учеными, которые не понимали, о чем говорил Эрнст Мах, когда он указал на решающую роль неподвижных звезд. Эйнштейн в своей фундаментальной работе по общей теории относительности¹⁸ показал, что он, несомненно, понимал. Он отметил, что если теории относительности, даже в форме, выдвинутой Ньютоном, суждено остаться в силе, то, если Земля не вращается, Вселенная, вращающаяся вокруг нее, должна была бы порождать поле, которое произвело бы в точности эквивалентные силы. Ганс Ферринг ясно продемонстрировал это, рассчитав форму поля, порожденного вращением вещества по аналогии с вращением звезд вокруг Земли¹⁹. Он показал, что поле, вызываемое вращающейся оболочкой вещества, ведет к появлению центробежной силы и силы Кориолиса как реальных сил, в то время как в ньютоновской механике они фиктивны и являются кажущимся результатом ускорения. Кажется поразительным, но тем не менее это так: в науке пока еще не изобретено эксперимента, который бы установил, вращается Земля на самом деле или нет.

Эксперименты Саньяка и Майкельсона-Гейла редко упоминаются. Довольно сложно найти на них ссылку. Как указал Дин Тернер: "...напрасно искать упоминание экспериментов Саньяка или Майкельсона и Гейла в трудах Эйнштейна. То же самое можно сказать об общих учебниках по физике и об Энциклопедии науки и технических изданиях Макгро-Хилла (McGraw-Hill). Такой недосмотр представляет резкий обвинительный акт профессиональному научному отчету"²⁰. Получить информацию об этих экспериментах действительно довольно сложно. Похоже, они представляют собой такую помеху теории относительности, что те, кто знает о них, предпочитают не говорить слишком много. Значительное число экспертов по теории относительности, однако, знают о них, и, если настоять, многие признают, что эти эксперименты показывают несостоятельность специальной теории относительности (теории, которую преподают всем студентам естественных наук и которая является основой для большей части "современной физики"). Некоторые отмечают, что трудности можно объяснить, если работать в рамках "Риманова пространства" — математической абстракции, которую можно согнуть, искривить и скрутить во всех направлениях, которые только может выдумать математик. Поскольку реальность, в которой мы живем, в действительности состоит из нормального ("Евклидова") пространства из трех измерений, которые являются "плоскими" (то есть не согнутыми, искривленными или скрученными), данные аргументы убедительны только для тех, кто настолько запуган математикой, что боится выглядеть невеждой, если выступит против!

На центральное положение Земли указывали не только эксперименты наподобие экспериментов Саньяка и Майкельсона — Гейла. Эдвин Хаббл обнаружил, что чем более неясной он видел в свой телескоп галактику (а значит, чем, вероятно, она дальше), тем больше ее спектр был смещен к красному краю. Не имело значения, в каком направлении он смотрел. Во всех направлениях, чем дальше от Земли, тем больше спектр смещен к красному краю. Обычно это объясняют с точки зрения так называемого эффекта Допплера. Чем краснее спектр, тем быстрее что-либо, как предполагают, должно двигаться от нас. Это ведет к идее о "расширяющейся Вселенной". Чем дальше от Земли какой-либо объект, тем быстрее он от нас движется. Почти наверняка известно, что это истолкование неверно. Такие ученые, как Хальтон Арп и Тифт²¹ показали, что красные смещения вызываются, вероятно, не эффектом Допплера. Вселенная, возможно, вообще не расширяется. Но каким бы ни было объяснение, совершенно очевидно, что Земля находится в центре того, что вызывает эти красные смещения.

Согнутая, искривленная и скрученная Риманова геометрия снова сможет представить сторонникам общей теории относительности оправдания этого. Она говорит, что Вселенная является фигурой с центром везде и периферией нигде. Для тех, кто обладает способностью представить себе такую фигуру (или готовностью поверить в нее, не будучи способным представить себе ее!), это означает, что, где бы вы ни оказались во Вселенной, вы всегда будете думать, что находитесь в центре, и ваши наблюдения будут всегда согласовываться с таким представлением.

{Однако космическое микроволновое излучение свидетельствует о космической системе координат. В этой похожей на абсолютную системе координат за единицу измерения движения берется дипольный момент. По всей видимости, это опровергает возможность того, что все наблюдатели сделают вывод о своем положении как о центральном. Это также проявляет общую неразбериху, которая характеризует всю теорию Эйнштейна. Хотя Эйнштейн в своей "специальной теории" отрицал существование космической системы координат (эфира), позднее он указал (в выступлении в университете в Лейдене в 1920 г .), что его "общая теория" в действительности требует наличия эфира и без него немыслима! Практически ни один сторонник Эйнштейна никогда об этом не упоминает; вместо этого создается впечатление, что эфир полностью отвергается.}

В начале этого века голландскому астроному Якобусу Каптейну пришла в голову мысль подсчитать звезды в парах противоположных направлений-. Его подсчеты показали, что мы находимся в центре: он обнаружил одинаковое количество звезд в каждой паре противоположных направлений. Но чтобы обойти тот факт, что мы находимся в центре, под рукой имелось хорошее объяснение: должно быть, газово-пылевые облака скрывают звезды, которые, возможно, нарушают равновесие подсчетов звезд!

Астрономы провели изучение распределения массы во Вселенной. Вещество во Вселенной в действительности распределено довольно неравномерно. Оно настолько неравномерно, что является серьезной помехой для теории "большого взрыва". Но несмотря на это, в целом похоже на то, что масса во Вселенной расположена упорядоченно, концентрическими оболочками, центром которых является Земля. Похоже на то, что Земля находится в центре самой плотной части Вселенной²². Большинству ученых это не нравится, помещать Землю в центр чего бы то ни было непопулярно, особенно поскольку этим наблюдениям нелегко было найти оправдания — даже с помощью согнутой, искривленной и скрученной Римановой математики. Был применен "фактор затемнения". Ожидалось, что цифры покажут равномерное распределение массы по всей Вселенной. Но было обнаружено, что Земля по-прежнему остается в центре концентрических оболочек, только теперь она находится в наименее плотной части Вселенной.

В 1990 г . в научном мире появилось сообщение о "мегастенах" в космосе²³. В "Science Frontiers" редактор прокомментировал: "Разве не смешно было бы, если бы Земля была в центре этих концентрических оболочек?., некоторые измерения вращения Вселенной также, вероятно, подразумевают геоцентризм"²⁴.

Более поздние исследования²⁵, похоже, подтверждают, что мегастены в самом деле являются концентрическими оболочками, в центре которых находится Земля. По всей видимости, свидетельства в пользу центрального положения Земли во Вселенной являются, скорее, правилом, чем исключением.

Квазары представляют собой тайну. Никто не знает, что это такое, но ученые провели большую работу по их изучению. Было обнаружено, что различные классы квазаров лежат на концентрических оболочках, центром которых является Земля. В одном из самых престижных журналов по астрономии Варшни сказал: "Космологическое истолкование красного сдвига в спектре квазаров приводит к еще одному парадоксальному результату, а именно, что Земля — центр Вселенной"²⁶.

Будучи хорошим ученым, Варшни не был готов принять данные, которые показывали, что Земля находится в центре чего бы то ни было. Он предложил ad hoc, чтобы найти оправдание этим данным.

Но мы можем спросить: зачем ученым нужно всегда изобретать отговорки, чтобы найти оправдания данным? Разве не может Земля быть на самом деле неподвижной и находиться в центре Вселенной? Откуда это нежелание рассмотреть такую вероятность?

Рутенфорд, вероятно, подошел близко к ответу на этот вопрос, сказав: "Даже если признают, что различные системы координат математически возможны, система координат, приемлемая для одного, может подразумевать ФИЛОСОФСКИЕ ДОПУЩЕНИЯ, неприемлемые для другого"²⁷. Не кажется ли это знакомым? Почему Коперник все же лишил Землю центрального положения? Из-за философских допущений своих греческих наставников.

Берджесс в "Шовинизме Земли", по-видимому, подошел еще ближе к истине: "История христианства рассказывает о плане спасения, сосредоточенном на определенном народе и определенном человеке. Если мыслить с точки зрения геоцентрической Вселенной, эта история обладает некоторым правдоподобием. Однако, как только астрономия меняет теории, вся история христианства теряет то исключительное положение, при котором она имела бы смысл. Если Солнечная система больше не центр чего бы то ни было, то думать, что происходящие здесь события образуют центр вселенской драмы, становится просто глупым".

Светский гуманист не очень стремится признавать правдоподобие христианской истории. Как указал профессор Дж. Генри в работе "Геоцентризм и гелиоцентризм": "...вероятность того, что мы занимаем особое место во Вселенной, действует на гуманиста угнетающе, и эту вероятность следует полностью исключить".

Также следует отметить, что ученые боятся за свою репутацию. Они знают, что если они будут противостоять убеждениям мощных научных кругов, то навлекут на себя насмешки и неприятие. Известный физик Александр фон Гумбольдт осознал это, сказав: "Я давно знаю, что у нас нет аргументов в пользу теории Коперника, но я никогда не осмелюсь атаковать ее первым. Не трогайте осиное гнездо. Вы навлечете на себя презрение бездумного большинства. Если когда-нибудь известный астроном выступит против существующего представления, я тоже сообщу о своих наблюдениях; но выступить первым против мнений, которые полюбились всему миру, — у меня нет на это мужества"²⁸.

Итак, какова же действительная ситуация? Где мы во Вселенной? Правда ли, что мы затеряны в некоем забытом уголке Вселенной, как песчинка в пустыне Сахаре? Светские гуманисты любят говорить: "Даже если бы Бог и существовал, то Он никогда не смог бы найти нас". Но есть ли на самом деле какое-нибудь неопровержимое доказательство?

Возможно ли, что мы находимся в центре какой-то великой вселенской драмы? Есть ли какое-нибудь неоспоримое опровержение?

И вообще, важно ли это? Имеет ли это в действительности какое-либо значение?

С точки зрения астрономии оказывается, это имеет огромное значение. Если Земля вращается вокруг Солнца, то у нее есть орбита диаметром около 300 миллионов километров. Эту орбиту можно использовать, чтобы рассчитать расстояние до ближайших звезд, которые тогда оказываются удаленными от нас на расстояние около 4,5 световых лет. Начиная отсюда, используя дополнительные допущения, догадки и дополнительные непроверенные теории, мы приходим к заключению, что диаметр Вселенной по меньшей мере 20 миллиардов световых лет.

Если же Земля неподвижна, у нас нет этой базисной линии в 300 миллионов километров. Те же самые наблюдения приведут к совершенно иному заключению. Используя некоторые довольно обоснованные допущения, можно прийти к выводу, что наиболее удаленные объекты во Вселенной могут находиться на расстоянии всего лишь 60 световых дней. Что означает, что весь диаметр Вселенной составит 120 световых дней. Иные допущения о том, как движутся звезды, и о том, как ведет себя эфир, привели бы к иным расстояниям, давая в результате больший или, возможно, даже меньший размер.

Это очень существенно, поскольку расстояния влияют на наши понятия о том, чем на самом деле являются астрономические тела. Астроном видит на своей фотографии пятно света. Он истолковывает его как отражение галактики и оценивает ее удаленность. Он предполагает, что эта галактика является группой звезд и что эти звезды очень похожи на наше Солнце. Затем он приходит к выводу, что для того чтобы казаться такой яркой на таком огромном расстоянии, галактика должна состоять из миллиардов звезд. Если расстояния неверны, тогда и выводы такого астронома будут ошибочными. В действительности будет неверно большинство общепринятых идей астрономии. С точки зрения науки это имеет огромное значение. Совершенно очевидно, что этот вопрос весьма существен.

Так где же мы во Вселенной?

Существенная часть фактов, похоже, свидетельствует о том, что мы неподвижны и находимся в центре.

До тех пор пока некоторые ученые не начали заявлять, что они доказали иное, все изучавшие Писание были убеждены, что именно о таком нашем положении говорит Библия.

___________________