Как физики «подтвердили», а затем спасали тезис о релятивистском росте.
ЛИНЕЙНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ: ОЧЕВИДНЫЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА ОБ ОТСУТСТВИИ РЕЛЯТИВИСТСКОГО РОСТА ЭНЕРГИИ
Введение.
В статье китайского физика Фан Лиангджао [1] даны прямые экспериментальные свидетельства об отсутствии релятивистского роста энергии у быстрых электронов. Эти результаты с очевидностью подтверждают, что эйнштейновский тезис о релятивистском росте массы (энергии, импульса) является физическим абсурдом, не имеющим места в Природе. Мы не усматриваем здесь сенсации, поскольку убедительных экспериментальных свидетельств о наличии релятивистского роста никогда не было.
Мы поясним, почему кинетическая энергия электрона должна иметь ограничение сверху. Мы дадим краткий обзор экспериментальных реалий по этому вопросу. Мы проиллюстрируем, что результаты «магнитной методики», благодаря которой утвердился тезис о релятивистском росте, допускают более разумную интерпретацию. Мы укажем на ряд методик, которые прямо свидетельствуют об отсутствии релятивистского роста – и релятивисты потратили немало усилий, чтобы придумать причины «ошибочности» этих методик. Мы скажем и про факты, которые указывают на отсутствие релятивистского роста косвенно, но тоже весьма убедительно. Наконец, мы обсудим результаты трёх экспериментов на линейном ускорителе [1]. Эти результаты трижды вопиют об отсутствии релятивистского роста.
О принципиальном ограничении на кинетическую энергию электрона.
|
|
|
Многовековой опыт научил нас: чтобы разогнать тележку, нужно «совершить работу» и «сообщить тележке кинетическую энергию». Штамп «сообщить кинетическую энергию» подразумевает, что кинетическая энергия передаётся разгоняемому объекту откуда-то извне. Этот бытовой предрассудок лежит в основе мнения о том, что, при каждом прогоне электрона через одну и ту же ускоряющую разность потенциалов U на циклическом ускорителе, кинетическая энергия электрона увеличивается на величину eU, где e - заряд электрона – причём, такой рост энергии электрона, якобы, принципиально не ограничен.
На наш же взгляд, в микромире бытовые предрассудки не работают. Согласно принципу автономных превращений энергии [рассматривается в НОВОЙ физике] у элементарной частицы, её кинетическая энергия появляется за счёт эквивалентной убыли её собственной энергии (собственная энергия покоя электрона – 511 кЭв – это всё, что, так сказать, отвесила электрону Природа), т.е., за счёт убыли её массы. Это означает, что вы не можете сообщить электрону кинетическую энергию, вы можете только превратить в его кинетическую энергию часть его собственной энергии. Так происходит, на наш взгляд, потому, что, по логике НОВОЙ физики, других вариантов приобретения кинетической энергии у элементарной частицы просто нет.
|
|
|
Из такого подхода немедленно следует: кинетическая энергия электрона ограничена сверху. Ведь, если его кинетическая энергия появляется за счёт убыли его собственной энергии, то кинетическая энергия, во всяком случае, не может стать больше собственной энергии покоя. Точное же верхнее ограничение на величину кинетической энергии гораздо меньше, чем собственная энергия покоя. Из принципа автономных превращений энергии следует выражение для кинетической энергии электрона:
(1)
где me - масса покоя электрона, c - скорость света, V - скорость электрона в локально-абсолютном смысле. Из выражения (1) следует, что в предельном случае, т.е. при V = c , Eкин составляет одну треть от собственной энергии покоя mec2 , т.е. максимально возможная кинетическая энергия электрона составляет около 170 кэВ.
Этот вывод может показаться смешным с позиций современной физики – ведь считается, что релятивистский рост энергии многократно и надёжно подтверждён опытом. Увы, в этих опытах желаемое выдаётся за действительное.
Как физики «подтвердили», а затем спасали тезис о релятивистском росте.
|
|
|
Основная экспериментальная методика, благодаря которой утвердился тезис о релятивистском росте – это отклонение быстрых заряженных частиц в поперечном магнитном поле (см., например, [6]). Чем ближе скорость частицы к скорости света, тем более сильное поле требуется для искривления её траектории. При большом желании, этот феномен можно интерпретировать как результат роста инертности релятивистской частицы, т.е. как результат роста её массы. Но, на наш взгляд, более разумно этот феномен объясняется как результат уменьшения эффективности магнитного воздействия на быструю частицу. Для суждения о том, какая из двух названных интерпретаций более адекватна физическим реалиям, требуются результаты других, независимых методик. Заметим, что в магнитной методике энергия частицы не измеряется – это косвенный метод определения энергии. Поэтому большего доверия должны заслуживать методы прямого измерения энергии частицы – когда частица взаимодействует не с полями, а с веществом. Если нас уверяют, что электрону, с энергией покоя 511 кэВ, на циклических ускорителях накручивают ГэВы кинетической энергии, то эту энергию можно было бы выделить, превратить в другие формы. Отнюдь: никому не удалось с достоверностью извлечь из релятивистского электрона энергию не то что в ГэВы, но даже и в МэВы.
|
|
|
Вот, например, измерения тормозных потерь электронов в веществе. В нерелятивистской области – пока энергия электрона не превышает пары сотен кэВ – результаты её измерений (до полной остановки электрона) как с помощью пропорциональных счётчиков [7], так и с помощью фотоэмульсий [8], совпадали с результатами измерений по магнитной методике. Но для больших ускоряющих вольтажей обнаружилось: энергия, честно измеряемая с помощью пропорциональных счётчиков и фотоэмульсий – вместо того, чтобы лезть в релятивистскую бесконечность – выходила на насыщение и больше не росла [7,8]. Таким образом, первые же прямые измерения тормозных потерь быстрых заряженных частиц показали: релятивистские излишки энергии – иллюзорны. Но это не образумило специалистов. Они изобрели вспомогательные теории, про «рост аппаратурных погрешностей» [7] у пропорциональных счётчиков и про «недетектируемые потери» [8] в фотоэмульсиях – что, якобы, в точности сводило на нет ожидаемый релятивистский рост. А чтобы не утруждать себя каждый раз объяснениями того, куда же пропадают релятивистские излишки энергии, специалисты объявили, что магнитная методика измерения энергии быстрых частиц является самой правильной – и что именно она должна использоваться для калибровки измерений по остальным методикам. Таким образом, единство измерений иллюзорных релятивистских излишков энергии было обеспечено.
Но если релятивистские излишки иллюзорны – разве это не проявилось бы при сопоставлении энергии частиц с энергиями гамма-квантов? Увы: целый ряд методов измерения энергий гамма-квантов основан на измерениях энергий конверсионных электронов и электронов, выстреливаемых в результате комптон-эффекта, фотоэффекта и образования электрон-позитронных пар – причём, «магнитный анализ спектров вторичных электронов… является наилучшим методом точного измерения энергии g -квантов» [9]. По результатам этого «наилучшего метода» калибровались остальные – например, определение порогов ядерных реакций или энергий вторичных ядерных частиц, и даже измерение длины волны гамма-излучения с помощью дифракции на кристалле [10].
А ведь были эксперименты, в которых магнитная и немагнитная методики встречались «лицом к лицу». Это [11] – исследования отдачи у атомов, из ядер которых выстреливались релятивистские электроны при бета-распаде. Импульс отдачи атома измерялся по немагнитной методике – например, по длине пробега в фотоэмульсии. А импульс электрона определялся, конечно, по магнитной методике. При этом импульс электрона оказывался чудовищно больше импульса отдачи атома. Считалось, что правильно измерялся импульс электрона – но тогда получалось, что огромная часть импульса отдачи атома бесследно исчезала. Пришлось придумать нейтрино, с его сказочными свойствами – которое, якобы, и уносит недостающую часть импульса отдачи. Началось бурное развитие т.н. физики нейтрино, с грандиозными «детекторами», которые срабатывают вовсе не на нейтрино, а на продукты редчайших реакций – которые, как полагают теоретики, могут инициировать только нейтрино. Всё это понадобилось для спасения закона сохранения релятивистского импульса от его очевидного краха при бета-распаде. Если же здесь отбросить иллюзорные релятивистские излишки импульса электрона, то его импульс уравнивается с импульсом отдачи атома, и никаких придумок о неуловимых частицах не требуется.
Но нас пытаются убедить в реальности релятивистских излишков кинетической энергии, ссылаясь на случаи превращения этих излишков в новые частицы вещества! Увы, здесь желаемое выдаётся за действительное. Так было, например, в истории с открытием антипротона [12] на ускорителе «Беватрон» в Беркли, 1955 г. Считалось, что кинетической энергии одного разогнанного протона хватало на рождение новой пары протон-антипротон. Разогнанные протоны направлялись в медную мишень, и, среди продуктов взаимодействия, регистрировались частицы с массой протона и отрицательным зарядом. Заметим: реакция «рождения пары протон-антипротон» непременно требовала участия ядра медной мишени, в которое попадал разогнанный протон. Где же тогда гарантии, что пара протон-антипротон получалась из кинетической энергии разогнанного протона? Не проще ли допустить, что эта пара выбивалась из ядра? Не следует отбрасывать такой сценарий на том основании, что «антипротонов в ядре не бывает». Электронов в ядре тоже «не бывает», но они оттуда вылетают при бета-распаде. Заметим: согласно простой универсальной модели ядерных сил [рассматривается в НОВОЙ физике], в сложных ядрах происходят циклические превращения, по ходу которых в ядрах кратковременно присутствуют как электроны, так и антипротоны. Тогда не требуется тратить энергию на то, чтобы «родить» антипротон – гораздо проще его выбить из ядра. В этом случае ядро превращалось бы в другой изотоп – а, по официальной версии, ядро должно было оставаться прежним. Анализ ядер, участвовавших в реакции, конечно, не проводился. Поэтому доказательств того, что антипротоны получались из кинетической энергии исходных протонов – конечно, нет.
Ещё один пример: каскадные ливни [14] в атмосфере, порождаемые протонами космических лучей с высокой энергией. Традиционно считается, что электроны и позитроны в каскадных ливнях рождаются за счёт убыли кинетической энергии инициирующего протона. Оценки этой энергии по числу треков в сильных ливнях дают величины, на много порядков превышающие энергию покоя протона. Но, опять же, нет доказательств, что все эти электроны и позитроны «рождаются» из кинетической энергии протона. На наш взгляд, более разумна версия о том, что протон тратит энергию лишь на освобождение пар электрон-позитрон, находившихся в предельно связанном состоянии [рассматривается в НОВОЙ физике], причём, подавляющее большинство треков в ливне оставляют электроны и позитроны вторичные, третичные, и т.д. – на появление которых не тратится энергия протона.
Заметим: достоин изумления тот факт, что, при немалом количестве ускорителей и коллайдеров, известна всего одна (!) публикация по результатам калориметрического измерения энергии релятивистских электронов. Бертоцци [16] утверждал, что он подтвердил наличие релятивистского роста. Правда, он получил не пять заявленных экспериментальных точек, а, как показывает внимательное изучение его статьи, всего две. Причём, они были получены при разных условиях: когда линейный индукционный ускоритель электронов был выключен, и когда он был включён. Во втором случае, в коллекторе электронов непременно индуцировались токи Фуко, дававшие дополнительный нагрев. Это в расчёт не принималось, и соответствующая калибровка не была проделана. Совершенно ясно, что результат Бертоцци не доказывает наличие релятивистского роста. Этот результат является, как минимум, недоразумением – если не сознательным вводом читателей в заблуждение.
Наконец, известны косвенные свидетельства об отсутствии у электронов релятивистских излишков энергии. Например, это тот вопиющий факт, что релятивистские электроны, которыми обстреливают мишени на ускорителях, принципиально не способны инициировать ядерные реакции – даже имеющие низкий порог, в 2-3 МэВ. Наука затрудняется объяснить, почему релятивистские электроны испытывают на ядрах лишь упругое рассеяние [17]. Мы же легко даём объяснение: у электронов не бывает энергии в несколько МэВ. Ещё один вопиющий факт обнаружен при аннигиляции быстрых электронов и позитронов. Казалось бы: чем больше энергии электронов и позитронов, тем больше должна быть энергия продуктов их аннигиляции. Ничего подобного! Даже когда исходные частицы являются релятивистскими, их аннигиляция даёт узкополосное характеристическое гамма-излучение с энергией 511 кэВ [18]. Именно поэтому излучение аннигиляции обеспечивает важнейшую калибровку в гамма-спектроскопии [9]. Эти результаты достоверные, в отличие от результатов сегодняшних дней – например, регистрации струй тяжёлых частиц, которые рождаются, как нам заявляют, в результате почти встречного столкновения ультрарелятивистских электрона и позитрона. Экспериментальные подробности подобных «достижений» скрыты от широкой научной общественности – они доступны лишь для специалистов в данной области. Но достоверно известно, что никто там, на накопительных кольцах, не сталкивал электроны и позитроны поодиночке: схлёстывали их весьма интенсивные пучки. Поэтому утверждение о том, что из энергии релятивистских электрона и позитрона получается множество тяжёлых частиц – это, на наш взгляд, неудачная шутка.
Суммируя вышеизложенное, мы не усматриваем убедительных свидетельств о том, что электроны могут иметь релятивистские излишки энергии. Причём, современные заявления о реальности этих излишков оказываются голословны, ибо подтверждающие эти заявления экспериментальные подробности оказываются важной научной тайной. И вот, наконец, нашёлся отважный исследователь, честные результаты которого прямо свидетельствуют о том, что релятивистского роста энергии у электронов – не существует.
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 234; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!