Комментарий к анонимной статье «Инвариантная масса» на сайте ЭЛЕМЕНТЫ

Леонович Владимир

Ключевые слова: масса инерции, масса гравитации, эквивалентность масс.

 

Человечество испокон веков с любопытством наблюдало загадочное исчезновение и возникновение вещества в окружающем предметном мире. Естественное насущное любопытство было удовлетворено практическими наблюдениями и научными исследованиями, ознаменованными формулировкой закона Ломоносова. Вещество может изменять форму существования, но его количество (масса) изменению не подлежит.

Масса инвариантна.

За практическую меру массы приняли вес.

Вес, как и масса, не зависит от химического состава тел и их физического состояния. Очень удобно.

Удобно-то удобно, а сомнения остались. По этому поводу ввели в обиход две массы: массу инерции, и тяжелую массу,- полнота совпадения которых оставалась под сомнением. В этом направлении велись активные исследования.

Всякие сомнения прекратил Эйнштейн. Он объявил (постулировал) обе массы, инерционную и гравитационную (тяжелую, как он называл), эквивалентными. Не то, чтобы он сумел узнать о массе гравитации что-то новое, чего не знали другие, просто эквивалентность понадобилась Эйнштейну в его новом, революционном учении о гравитации.

Новое учение, ТО (Теорию Относительности) приняли не сразу, поэтому научные исследования эквивалентности масс некоторое время продолжались, с неизменным подтверждением постулата Эйнштейна.

Учение Эйнштейна, построенное на релятивистских принципах, в силу тогдашней метрологической недостаточности не могло быть проверено экспериментально. Это является следствием математического свойства преобразований Лорентца. При доступных в то время скоростях, коэффициент Лорентца уверенно измерялся, равным единице. Поэтому опыты Этвёша в релятивистском плане практически ничего не доказывали.

Когда технический прогресс предоставил исследователям новые возможности и, как следствие, новые знания (о дефекте массы и пр.), то перед научным сообществом возникла проблема выбора: либо масса инерции остается инвариантной, но не эквивалентной массе гравитации; либо обе массы эквивалентны – и тогда они обе не инвариантны.

Научное сообщество пребывало в растерянности от ошеломительных фактов, и выбор сделал Эйнштейн, единолично. Естественно, его выбор пал на то, чтобы сохранить эквивалентность. Таким образом, массе было отказано в инвариантности.

Здравомыслящая общественность противилась вздорному учению Эйнштейна. Особенно возмутительным было то обстоятельство, что ТО предписывала массе тела неограниченно возрастать при приближении скорости тела к скорости света.

Следуя установкам ТО, получалось, что всякое тело является идеальным (без всяких потерь) перегонным аппаратом кинетической энергии в массу – и обратно.

Благодаря вмешательству политических сил, и подвластной им прессы, победа осталась за Эйнштейном.

Величайшие авторитеты советской науки, Ландау и Лифшиц, освятили ученье Эйнштейна, поместив в учебник по физике раздел по Теории Относительности.        Академия Наук СССР объявила ТО фундаментальным учением, и запретив в 1931 году всякую критику ТО, окончательно канонизировала её святость.

 

Независимо от ТО в научной литературе  утвердился особый стиль изложения физических законов. В этом стиле изложения законы природы всегда подчиняются  диктату математических законов.

В изложении Ландау и Лифшица в ТО отсутствуют прямые и раздражающие ссылки на зависимость массы от скорости тела. В их курсе речь только о неограниченно возрастающих полной энергии и импульсе тела, что совершенно не меняет сути дела, но не так бросается в глаза.

К концу ХХ века технический прогресс достиг знаменательного рубежа. Наконец-то человечество получило возможность проверить положения ТО в прямом эксперименте.

В современных, гигантских ускорителях, на последнем этапе ускорения, частицы (ионы и электроны) движутся по протяженным стационарным траекториям в течение нескольких минут (до получаса). Всё это время разгона заряженные частицы с большой точностью удерживаются на заданной траектории. Удержание производится за счет управляющих электрических и магнитных полей, формируемых управляемыми токами и напряжениями.

По характеру и величине управляющих сигналов можно вычислить зависимость величин инертной и гравитационной масс (отдельно для каждого типа массы) от скорости движения частиц.

Осуществилась мечта экспериментаторов начала XX века. Прямой эксперимент, с ничтожной погрешностью устанавливает зависимость веса частиц и их инертной массы от скорости движения.

Однако соответствующих публикаций от лица коллективов мощных ускорителей, не последовало. Из чего следует: либо полученные результаты не подтверждают ТО и относятся к критическим (а критика ТО не подлежит публикации), либо триумфальные результаты придерживаются к юбилею ОТО.

Юбилей ОТО это время «Ч». Хочешь — не хочешь, а писать о торжестве учения  ТО придется. Как же при этом не написать о регистрируемых релятивистских параметрах гигантских ускорителей.

Но если добытая информация опровергает ТО? Что тогда делать? Постановление Президиума АН СССР о запрете критики ТО от  1964 г., подтверждено в начале XXI века, Президиумом РАН, и снова запрещает публикацию подобных материалов. Получается, надо молчать.

Вот только, одно дело просто замалчивать неугодные результаты, и совсем другое дело их фальсифицировать в юбилейных дифирамбах. На это не каждый решится.

В Интернет есть сайт под названием ЭЛЕМЕНТЫ, который ведет талантливый ученый и комментатор Иванов Игорь. Этот сайт является полуофициальным рупором всего, что происходит на БАК. Сайт облачен соответствующими полномочиями и возможностями.

Совсем недавно, точно установить не представляется возможным, под эгидой сайта появилась безликая (считай анонимная) статья под названием «Инвариантная масса». Автор статьи, а скорее всего – авторы, сетуют на распространенное заблуждение, якобы случайно попавшее даже в некоторые учебники, что масса тел якобы растет с ростом их скорости. Нет, утверждают авторы, масса не растет, масса инвариантна. И только в этом ключе мыслят и действуют профессиональные физики.

Ничего себе – реверс!

Всё это в статье очень коротко. Далее следует мягкий упрек в адрес несмышленых интерпретаторов и популяризаторов ТО, а также небольшой экскурс по статье Окуня Л.Б. «Понятие массы». В этой статье Окунь Л.Б.  (ревностный апологет ТО) еще в 1989 году решил избавить ТО от вопиющего её искажения, бытующего в широких кругах, в образе неограниченно растущей массы. Видимо, автор интуитивно чувствовал, что у природы нет физических возможностей бесконечно увеличивать, скажем, вещество электрона, только из-за того, что его что-то ускоряет. Но в то же время он искренне верил в ТО.

Автор находит компромисс в косвенном подтверждении своей интуиции в одном из основных соотношений ТО. Вот это соотношение, называемое замечательным:

E² – C²·p² = m²·C⁴   (1) ,

где E – полная энергия тела; p – релятивистский импульс тела; m – инвариантная масса тела.

Автор откровенно любуется этим простым и красивым, с точки зрения математики, соотношением, словно собранным из полевых былинок — все разные, а вместе образуют инвариант. В том и красота.

Это составной инвариант из преобразований Лорентца. Аналитическая форма записи позволяет произвести простой качественный анализ этого соотношения.

 

Выражение справа есть инвариантная величина, она не меняет своего значения при переходе от одной СИ (системы измерения) к другой, т.е. не зависит от скорости. Это исходные данные. Поскольку скорость света С это тоже инвариант (фундаментальная константа), то масса тела в любой СИ тоже будет инвариантом. Всё очень просто, убедительно и наглядно, что и требовалось Окуню доказать.

Вывод: масса тел в ТО при увеличении их скорости остается неизменной.

Но ведь надо сохранить и аппарат гениальной и непогрешимой ТО. Для этого автор, следуя по стопам Эйнштейна, берет очевиднейшее соотношение, p = mV,  заменяет в нем массу на её эквивалент E/C², и после этого подставляет p в (1). Вот и всё, подлог совершен.

Окунь ведь только что убедил нас в том, масса инвариантна, а заменяет её вовсе не на инвариантный эквивалент, т.к. E – это полная энергия тела, величина переменная, и явно зависящая в нашем случае от скорости, по условию. Дальше – дело техники, и двойного стандарта.

E=mC²/√(1-V²/C²).

С помощью привычных математических кульбитов, и небольшой лукавинки в примитивных преобразованиях (см. в [2] подстановку 5.2 в 5.1 для получения 6.3), Окуню Л.Б. удается осуществить свой замысел. Но что-то тревожит автора, он не верит в свою убедительность, и постоянно ищет поддержки у Эйнштейна, обращаясь к нюансам его формулировок, словно перед ним не фундаментальный закон природы, а циркуляр высокого начальства. А Эйнштейн в своих последних работах словно следует за Ландау, и пишет, что масса движущегося тела определяется только полной энергией тела, а не его скоростью. Софистика в чистом виде. Дело в том, что полная энергия включает в себя и кинетическую энергию. В любом случае, Эйнштейн уже не бравирует релятивистским ростом массы. Но абсурд, даже замаскированный, остается абсурдом.

 

Нужно быть очень плохим физиком, чтобы руководствоваться и верить сразу двум противоречивым физическим установкам, таким как: массы ускоряемых частиц остаются  неизменными при одновременном и неограниченном росте энергии этих частиц, летящих вовсе не с бесконечной скоростью.

В психотерапевтической практике известен объективный физиологический закон. Если явление реально неосуществимо, но субъект запредельно сильно этого хочет, то явление реализуется в воспаленном воображении субъекта, даже если субъект формально здоров.

В данном случае, результат воспаленного воображения выплеснулся в как образе несостоятельного учения, так и в приведенной аргументации Л.Б. Окуня.

Команда БАК, вместо того чтобы искать в статье Окуня кричащую о себе ошибку Эйнштейна, решила воспользоваться сомнительной, но устраивающей их, ситуацией, и быстренько скомпилировала статью «Инвариантная масса».

Указанная, маленькая статья никого, ни к чему не обязывает, и соответственно никакого резонанса не имела.

Однако после её публикации, в последующих, уже официальных статьях с БАК, появились проходные (не обязательные для чтения) ссылки на статью «Инвариантная масса».

И опять резонанс отсутствует. Общественность ничего не замечает.

Академики – тоже не реагируют, хотя критика — на лицо. В свое время, в 1989 году, когда Окунь пытался опубликовать свою статью в журнале «Школьная физика», ему решительно отказали. Пришлось ему обратиться журнал УФН, давший в то время либеральный крен.

 

Достаточно небольшого усилия ума – и глубинный смысл статьи «Инвариантная масса» предстанет перед каждым вдумчивым читателем.

Действительно, если масса частиц при увеличении скорости не изменяется, то максимальная энергия протонов в любом ускорителе не может превысить значения

E= mC² т.е. 938,71 МэВ, как ни старайся. Но авторы статьи об этом ничего не написали.

Дело в том, что статья баковцев вовсе не аттракцион невиданной откровенности, это скорее похоже на подготовку эшелонированной обороны. Поэтому нам не сообщили, что масса гравитации, по данным множества экспериментов, не только не растет при увеличении скорости, она стремится к нулю при приближении скорости частиц к скорости света.

Почему же тогда во всё время наращивания мощности ускорителя происходило и происходит изменение характера событий, и именно, ожидаемым образом, т.е. росла эффективность (энергичность) столкновений?

Дело в том, что по мере приближения скорости частиц к скорости света, их электрическое поле, вопреки ТО,  уменьшается по известному закону запаздывающих потенциалов, т.е. как

U=U₀(1-V²/C²).

Таким образом, чем больше скорость столкновения, тем слабее тормозное воздействие одноименных полей, тем  энергичнее и разрушительнее столкновение протонов, что и является  промежуточной целью всех экспериментов на БАК.

Такое повышение энергичности соударений подвержено эффекту насыщения, который, похоже, уже достигнут. Если это так, то дальнейшее повышение мощности ускорителей — совершенно бессмысленно.

Из выше сказанного следует, что для Стандартной Модели ничего трагического не произошло. Однако всю теорию необходимо перелопачивать, и переосмысливать старые интерпретации. Существенно пострадает только партонная теория (точнее — гипотеза).

Читатель может спросить, а куда же девается огромная мощность ускорителей, если энергия частиц практически не увеличивается на последнем этапе. Игорь Иванов, еще раньше, комментируя некоторые сообщения с БАК, обнародовал шутку баковцев, указавших адрес действительно пропадающей энергии – энергия улетает в трубу.

Ну, а если без шуток, то на диссипативные потери, увеличивающиеся в процессе постоянного снижения к.п.д. ускорителя, связанного с уменьшением напряженности электрических и магнитных полей у предельно ускоряемых частиц.

На этом можно было бы закончить осмысление перемен, произошедших на БАК, в отношении поведения массы ускоряемых частиц, если бы не естественная обязанность автора — дать оценку ТО.

Формально, на данный момент, практически ничего не произошло. Ну, намекнули баковцы, что им кое-что известно в плане экспериментального подтверждения ТО. Однако их могут одернуть – и всё станет на свои места. Пока нам официально не сообщат, что масса инерции не эквивалентна массе гравитации, ТО останется кормушкой поющих дифирамбы.

Однако, если не будет эквивалентности масс, то не будет и ТО. В 1913г. Эйнштейн писал по поводу ОТО: «Излагаемая теория возникла на основе убеждения, что пропорциональность инертной и тяжелой масс является точным законом природы, который должен находить свое отражение уже в самих основах теоретической физики».

 

Неизвестно, когда мы официально узнаем о несостоятельности ТО, но о ней, всё равно, пора начать забывать, как о тяжком гипнотическом сне.

Ведь «сон разума порождает чудовищ».

В природе же, масса инерции инвариантна, а масса гравитации, при бытовых скоростях, практически пропорциональна массе инерции, но стремиться к нулю при приближении скорости тела к скорости света, только не относительно наблюдателя, а относительно неподвижного физического вакуума [3].

Абсолютная пропорциональность масс при нулевых скоростях не соблюдается, т.к. в атомных ядрах гравитационная масса нуклонов меньше, чем инертная масса тех же нуклонов россыпью. Эффект дефекта массы.

Нижний Новгород, февраль 2017 г.

 

Источник информации

 

1. Интернет. /Инвариантная масса/, http://elementy.ru/LHC/HEP/measures/invariant-mass
2. Окунь Л.Б. /Понятие массы/, журнал УФН, т. 158, вып. 3, 1989, стр. 511 – 530.
3. Леонович В.Н. / Концепция физической модели квантовой гравитации/, Интернет　 http://www.proza.ru/2011/01/12/1571 .