Сергей Семиков - Баллистическая теория Ритца и картина мироздания
Природа, как отмечали Коперник, Ломоносов, Ньютон, — крайне проста, экономна и не роскошествует излишними причинами. Именно за счёт взаимосвязей, самоподобия природа в малом содержит сразу многое, "одну вещь обогащает многими действиями", чему видели массу примеров в данной книге, где один рисунок служил для иллюстрации многого, а эффект Ритца объяснял весь космос. Недаром по такому ассоциативному механизму работает и наша память, вмещающая благодаря установлению связей очень многое. Так и кусок голографической пластинки содержит информацию сразу обо всей запечатлённой на ней картине. Такой ассоциативный метод мышления, тесная взаимосвязь, автомодельность явлений важны ещё и потому, что одно фундаментальное открытие влечёт за собой целую цепочку, лавину важных открытий, словно ядро кристаллизации, вызывающее в пересыщенном растворе стремительную кристаллизацию. То же и в науке: одно цепляется за другое, что ведёт к перестройке всей физики и космологии. Именно так Демокрит и Лукреций выстроили целую батарею важных и правильных идей, полностью пересмотрев картину мира Аристотеля. Так же и открытие Коперника привело к цепной реакции расцвета механики, физики, астрономии в XVII в. Аналогично и баллистическая теория, открывая единую природу всех типов взаимодействий, ведёт к прорыву в будущее и разработке сверхтехнологий.
Приведём ПРИМЕР. Учёные давно открыли электрическую природу света и то, что различные типы излучений (радиоизлучение, ИК-лучи, свет, УФ-лучи, X-лучи, гамма-лучи) — это всё электромагнитные колебания, разнящиеся лишь частотой. Однако непонимание механической природы света, его структуры и принципов движения, долго не позволяло открыть способ трансформации света в другие частотные диапазоны. Ведь гораздо удобнее, вместо громоздких генераторов на каждый из диапазонов, иметь под рукой компактный лазерный источник и трансформатор спектра его излучения, подобно использованию трансформаторов напряжения (вместо набора разных источников) или редукторов, коробок скоростей в автомобиле (вместо набора разных двигателей). Конечно, нелинейная оптика открыла ряд способов преобразования оптического спектра. Лазеры ультракоротких импульсов позволяют превращать свет даже в терагерцовое и рентгеновское излучение, но с малой эффективностью. Можно вызвать сдвиг спектра и по эффекту Доплера, меняющему частоту f света на f'= f/(1+Vr/c), например в редукторе Белопольского с крутящимися зеркалами. Но доплеров сдвиг частоты обычно ничтожен ввиду малой скорости источников Vr<<c [74]. Лишь в лазерах на свободных электронах с помощью мощных ускорителей, разгоняющих электроны до V≈c, удалось трансформировать свет лазера, рассеянный летящими электронами (отражённый "электронным зеркалом"), в гамма- и рентгеновские пучки. Но и эта технология слишком дорога, сложна и малоэффективна. К счастью, способы преобразования частоты от движения источника не исчерпываются эффектом Доплера, ибо есть ещё эффект Ритца f'=f/(1+Lar/c2) (§ 1.10). Именно он открывает новый, универсальный способ трансформации оптического спектра в любой другой диапазон электромагнитных волн от радио- до гамма-излучения, поскольку не требует разгона до световых скоростей. С подобными трансформаторами светового излучения в неоптические диапазоны уже встретились в космосе на примере пульсаров, квазаров, радиогалактик и барстеров (§ 2.21). Они удалены на астрономические расстояния L и потому сильно преобразуют спектр звезды даже при малых ускорениях ar.
Однако применимость эффекта Ритца для трансформации частоты в земных условиях, казалось бы, ограничена ещё больше, чем у Доплеровского, поскольку в f'=f/(1+Lar/c2) надо обеспечить Lar/c2 порядка ±1, т. е. для L~1 м нужны ar= c2/L~1017 м/с2! Это ускорение недостижимо для излучающих приборов, но его легко сообщить атомам и электронам, излучающим и переизлучающим свет! Поскольку в поле E ускорение электрона a=Ee/m, где e/m=1,76·1011 Кл/кг, то a=1017 м/с2 уже при E~106 В/м (для ионов E~109 В/м). Этот и даже на порядки большие уровни поля ныне легко достижимы. Поэтому в земных лабораториях можно создать универсальные трансформаторы спектра аналогичные космическим. Для этого в поле E~106–109 В/м надо придать ускорение пучку излучающих ионов или рассеивающих свет электронов, и их оптическое излучение, пройдя в сверхчистом вакууме путь L, преобразуется в радио-, терагерцовый, ИК-, УФ-, рентгеновский или гамма-диапазон в зависимости от знака и величины поля E. Частоту излучения можно плавно перестраивать, меняя пролётную дистанцию L до переизлучающей пластины (Рис. 201). А раз частицы не надо разгонять до V≈c, то КПД трансформации оптического излучения будет почти 100 %.
Рис. 201. Трансформатор Ритца: свет лазера частоты f переизлучается ускоренными электронами и на пути L преобразуется в излучение f' любого иного диапазона.
Интересно, что нечто подобное ещё в 1950 г. предложил С.И. Вавилов, как раз имея в виду проверку баллистической теории. Он предлагал модулировать скорость пучка ионов, каналовых лучей за счёт быстрой перезарядки (быстрых изменений величины ускоряющего поля) и наблюдать, возникнут ли при этом предсказанные Ритцем нелинейные преобразования спектра и фазы световых колебаний (УФН, 2001, Т.171, № 10). Но внезапная смерть Вавилова в 1951 г. не позволила ему построить установку и осуществить эксперимент (§ 2.9). Теперь же применение БТР и возросшие технические возможности позволят легко сконструировать такие эффективные преобразователи и реализовать замысел Вавилова. Более того, возможно, подобные трансформаторы излучения уже давно работают там, где электроны движутся с огромными ускорениями (в грозовых разрядах, генераторах аттосекундных импульсов, синхротронах), однако генерируемое при этом рентгеновское и гамма-излучение интерпретируют как синхротронное или тормозное излучение электронов.
Таким образом, единая механическая основа движений света и частиц, снарядов открывает большие возможности в плане преобразования световой энергии. Говоря об ассоциациях и образах, надо отметить, что эта баллистическая модель света и единство излучений разных частот с детства прививается нам мнемоническим правилом для запоминания цветов светового спектра радуги: "Каждый Охотник Желает Знать Где Сидит Фазан". Причём эта баллистическая аналогия насчитывает много тысячелетий: ещё в древнеиндийском эпосе "Рамаяне" радуга называлась "семицветным луком Громовника", то есть охотничьим или боевым луком Индры, которому, так же как славянскому Громовнику-Перуну, лук служил для метания световых стрел-молний, вошедших позднее в эмблемы римских легионеров и российских войск связи (§ 1.9, § 5.2). Тем самым баллистическая, стрелковая аналогия связывает воедино прошлое и будущее, механику и оптику, оптическое и радиоизлучение. Будем надеяться, что открытая Ритцем единая механическая, баллистическая основа, взаимосвязь всех типов энергии, всех видов взаимодействий и излучений, позволит далеко продвинуться в плане их понимания и практического применения путём преобразования одних энергий в другие.
По убеждению многих учёных и философов, включая таких древних, как Пифагор и Платон, в природе действует великий закон единства и аналогии, а потому метод аналогий — это наиболее простой и эффективный метод научного поиска. Именно тесная взаимосвязь и единство явлений природы позволили сделать важнейшие открытия Ритцу, Тесла, познать глубины микромира и космоса таким гигантам русской мысли, как Ломоносов, Менделеев, Циолковский, Белопольский. Такие исследователи, в отличие от учёных-жрецов, скрывающих знание за туманными формулировками, не прячут, а щедро разбрасывают идеи, делятся с миром открытиями, сеют знания, излагая их легко и доступно. Истиной, в отличие от лжеинформации, нельзя торговать, её можно только дарить. В такой широте, всеохватности, универсализме, энциклопедичности этих гигантов мысли — нет ничего удивительного. Просто, верно поняв что-то одно, есть возможность познать и многое другое, подобно тому как, найдя конец клубка, можно легко его размотать. Это и позволяет независимо приходить к одним и тем же важным и верным идеям разным исследователям, единство независимых мнений которых служит лучшим подтверждением справедливости их общей идеи. Именно в этом смелом полёте фантазии, воображения, управляемом кормилом строгой логики и ассоциативного мышления, большинство прогрессивных мыслителей видело основную причину своего научного успеха.
