Реферат: Один из возможных методов экспериментальной проверки теории квантовой гравитации (часть 1 – поперечный эксперимент) Белгородская исследовательская группа Шахпаронов И. М. Лавров С. И

ОДИН ИЗ ВОЗМОЖНЫХ МЕТОДОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ПРОВЕРКИ ТЕОРИИ КВАНТОВОЙ ГРАВИТАЦИИ

(ЧАСТЬ 1 – ПОПЕРЕЧНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ)

Белгородская исследовательская группа

Шахпаронов И.М. Лавров С.И.

В настоящее время В.Л. Янчилином создана квантовая теория гравитации (КТГ), в которой общая теория относительности (ОТО) является частным случаем. Если ОТО была проверена, пускай и с небольшой точностью, то положения КТГ, до выхода в свет настоящей работы, экспериментально не проверены совсем. Первая работа, подтверждающая некоторые основные выводы КТГ появилась благодаря созданию ускорителя магнитных монополей с фокусирующей насадкой, благодаря которой удалось сконцентрировать поток магнитных монополей в некоторой области, обладающей неевклидовым гравитационным потенциалом.


Введение

В ОТО Эйнштейна постулируются следующие основные положения: скорость света, временной интервал, постоянная Планка и прочие основные физические константы не меняют своих значений при изменении гравитационного потенциала.

Наоборот, в КТГ и скорость света, и временной интервал и постоянная Планка есть величины переменные, при изменении гравитационного потенциала. Отсюда следует важный вывод об ошибочности представления в ОТО особых областей пространства с почти бесконечным гравитационным потенциалом, называемыми черными дырами и космическими струнами. В КТГ такие образования невозможны в принципе, или они имеют другую природу. Однако, если ОТО подтверждается, пускай и не совсем точными экспериментами, то КТГ еще не проверена никем, хотя автор КТГ Янчилин В.Л, приводит несколько весьма остроумных, но трудновыполнимых схем экспериментов для подтверждения своей теории [1].

В настоящей работе мы проверим некоторые положения КТГ с помощью созданного нами ускорителя с фокусировкой магнитных монополей в некоторую область, обладающую некоторым гравитационным потенциалом, отличным от гравитационного потенциала, в котором мы находимся. Гравитационный потенциал определяется как:



Где: G – гравитационная постоянная.

M – масса тела.

r – радиус тела.

В дальнейших наших исследованиях мы не будем проводить даже оценочных вычислений. Так как для таких действий необходимо знание некоторых величин, которые мы пока не имеем.

^ Предварительный эксперимент

В отличие от первой модели ускорителя магнитных монополей [2], имеющего собственное название МАГОН – У, вновь созданный и усовершенствованный ускоритель МАГОН – У2С имеет явное преимущество. В ускорителе МАГОН – У2С реализован принцип сведения отдельных пучков магнитных монополей в некоторую область, названную кроссовером. За счет того, что магнитные монополи имеют массу, колеблющуюся в интервале 1015 – 1019 ГэВ, область кроссовера может быть динамически гравитирующей. Если это так, то перед нами открываются возможности непосредственного изучения поведения пространственно – временного континуума, как до кроссовера (фокуса пучка), в области кроссовера, так и после него. И соответственно, проверки некоторых основных положений, как ОТО, так и КТГ.

Пространственное положение кроссовера было обнаружено с помощью маленькой индуктивности передвигаемой по рельсу, от выхода ускорителя и до конца рельса. Изменения частоты и амплитуды фиксировалось запоминающим осциллографом.

Нас поразило обстоятельство, что частота электромагнитных колебаний, выходящих вместе с пучком магнитных монополей, убывала по мере приближения к кроссоверу, а после кроссовера и частота, и амплитуда колебаний возрастали, периодически колеблясь. То есть, если от выхода ускорителя и до области кроссовера частота и амплитуда электромагнитных колебаний убывали монотонно, то после области кроссовера наблюдалась некая волновая зона. На (Рисунке 1) показана динамика изменений частоты собственных электромагнитных колебаний магнитных монополей. Представляется вполне вероятным, что магнитные монополи, двигающиеся от инжектора по соленоиду разгонной базы, захватывали фотоны, как инжектора, так и соленоида. Так как и инжектор, и соленоид питались от различных источников с разными частотами электромагнитных колебаний, а на выходе ускорителя мы имеем их сумму, то вероятность захвата фотонов низких энергий магнитными монополями представляется вполне очевидной. Таким образом, подтверждается выводы теории, построенной в 70 годах прошлого века, говорящей о том, что при своем движении в веществе магнитный монополь захватывает своим магнитным полем все частицы, попавшие в это поле и имеющие магнитный момент. Поскольку масса магнитного монополя велика, то он захватывает весь спектр частиц попадающихся на его пути, от нейтрино до самых тяжелых частиц. Именно поэтому, все попытки построения модели атома с магнитным монополем претерпели неудачу.

Кроме того, была зафиксирована 100% модуляция, выражавшаяся в том, что по мере приближения к области кроссовера, расположенного в 50 см от выхода ускорителя, появились области полного исчезновения электромагнитных колебаний (Рисунок 2-3).





Рисунок 1.




Рисунок 2. Электромагнитные колебания на расстоянии 5 см от выхода ускорителя.



Рисунок 3. Электромагнитные колебания на расстоянии 15 см от выхода

ускорителя.

К тому же уменьшение амплитуды колебаний не соответствовало квадратичному закону. В более ранней работе Шахпаронова [3] зафиксирован эффект стирания некоторых областей записанного на магнитной ленте гармонического сигнала магнитными монополями. Таким образом, мы можем объяснить наблюдаемый эффект увеличением концентрации магнитных монополей при фокусировке пучка.

Совсем другое дело, когда мы рассматриваем поведение фотонов от постороннего источника и не связанных с пучком магнитных монополей, при их распространении под разными углами и при различных потенциалах гравитационного поля. В свою очередь, в рассматриваемом случае, потенциал гравитационного поля будет зависеть от концентрации магнитных монополей в исследуемой области пространства. Еще более информативным будет исследование поведения спектра, источника света в этой области и сдвига интервалов между линиями источника. Соответственно, было решено провести спектрометрические исследования областей до кроссовера, области кроссовера и области после кроссовера. Напомним, что кроссовером называется область максимальной концентрации пучка частиц, имеющих массу покоя. Поскольку масса одного магнитного монополя колеблется в пределе 1015 – 1019 ГэВ, то мы можем предполагать, что гравитационный потенциал может сильно отличаться от обычного гравитационного потенциала, который мы назовем евклидовым.


^ Спектральный эксперимент

На (Рисунке 4) представлена схема спектрометрического эксперимента. Расстояние между ртутной лампой и спектрометром было выбрано в 1,5 м из соображений нормальной засветки входной щели спектрометра. Кроме того, представлялось вполне разумным сначала провести эксперимент в поперечной геометрии, а только потом, в продольной, по движению и против движения сфокусированного пучка магнитных монополей. Из предварительных измерений мы выяснили, что кроссовер пучка магнитных монополей находится на расстоянии 50 см от выхода ускорителя. Для получения спектра использовался спектроскоп с призмой прямого зрения, и смонтированном за ним цифровым фотоаппаратом. Входные линзы и конденсоры, обычно сужающие пучок света и посылающие изображение источника света на щель спектрографа, исключались. Мы не без оснований считали, что при достаточно большом гравитационном потенциале дополнительные оптические элементы на входе спектрометра внесут трудно учитываемые искажения и ошибки. Кроме того, как и делается в спектрометрии, мы не измеряли смещение отдельных спектральных линий, а измеряли сдвиги интервалов между ними.




Рисунок 4. Схема спектрографического эксперимента. Показаны три положения ртутной лампы и спектрометра.

Расстояния приведены в миллиметрах.


В процессе измерений по каждой позиции было сделано контрольные фото спектра при евклидовом гравитационном потенциале. И по 25 фотографий спектра с интервалом 10 сек при неевклидовом гравитационном потенциале. Хотя положение линий в спектре ртути известно с большой точностью, равно как и интервалов между ними, мы, ввиду специфики эксперимента, измеряли, как длину самих спектров, так и интервалы между линиями в относительных единицах. В дальнейшем, как мы увидим, такая методика оправдала себя.

При измерении длин спектров контрольных и экспериментальных они распределялись следующим образом:

Длина контрольного спектра = 1445 отн. ед.

Длина спектров на удалении 460 мм от выхода ускорителя = 962 отн. ед.

Длина спектров в кроссовере, на удалении 500 мм от выхода ускорителя = 1350 отн.ед.

Длина спектров на удалении 540 мм от выхода ускорителя колебалась от 1808 до 1828 отн. ед.

Оптический спектр ртути простирается от 623,4 нм до 404,6 нм при евклидовом гравитационном потенциале. Отсюда имеем цену деления ≈ 6,6 дел/нм. Теперь посмотрим, какая цена деления будет при неевклидовом гравитационном потенциале до кроссовера, в области кроссовера и после него. Соответственно имеем: до кроссовера ≈ 4,396 дел/нм; в области кроссовера ≈ 6,17 дел/нм; в волновой зоне от ≈ 8,26 до 8,35 дел/нм.


Поэтому, мы можем заключить, что время ускоряется, при приближении к кроссоверу, в области кроссовера оно меньше чем при евклидовом гравитационном потенциале и в волновой зоне существенно замедляется. Отметим, что под изменением течения времени мы подразумеваем скорость протекания ВСЕХ процессов, на всех уровнях существования материи. Наблюдаются ли в области кроссовера антигравитационные явления – цель некоторых наших дальнейших исследований. Поскольку мы не делали различия между N и S магнитными монополями, вполне возможно, что в области их наибольшей концентрации начал проявляться эффект взаимодействия «шубы» из захваченных частиц.

Теперь рассмотрим поведение интервалов внутри каждой серии спектров. Нормироваться будем на контрольный спектр каждого эксперимента. Т.е. на спектр, полученный до эксперимента при евклидовом потенциале гравитационного поля. Хотя были исследованы все интервалы спектров, для иллюстрации мы выберем интервал между узкой желтой и зеленой линиями в интервале от 579 до 576,9 нм. Ширина интервала ≈ 2,1 нм.

Измерения до кроссовера

На (Рисунке 5) показаны эпюры изменений интервала. По оси У. отложены значения интенсивности линий. Положительные значения соответствуют сдвигу интервала в сторону низких частот. Отрицательные значения – в сторону увеличения частоты. Начальная точка спектра всегда положительна.




Рисунок 5.


Измерения в области кроссовера

Продолжаем исследование интервала между выбранными линиями (Рисунок 6).




Рисунок 6.


Измерения в волновой зоне после области кроссовера


Рисунок 7.


^ Обсуждение результатов

В настоящей работе мы не рассматриваем побочных эффектов, наблюдающихся при измерениях. К ним относятся расщепление линий, по – видимому под влиянием сильных магнитных полей, и линзовый эффект, приводящий к размытию изображения некоторых спектров. Линзовый эффект может быть объяснен дополнительной фокусировкой изображения, как следствие большого неевклидового гравитационного потенциала и, как следствие этого, прохождение гравитационной волны скалярного типа. Описание проведенных экспериментов чисто феноменологическое. На наш взгляд было бы ошибкой построение теории до окончания основных экспериментов и выяснения сути явлений. Однако следует отметить, что во всех исследованных спектрах отмечается большая неустойчивость сдвигов интервалов. Причина этого явления, возможно, вызвана захватом части потока фотонов, идущих от ртутной лампы магнитными монополями. Однако, следует признать, что КТГ имеет явное преимущество перед ОТО, и, повидимому, описывает гравитационные явления более верно, чем ОТО. Но КТГ не учитывает неравновесность интервала при приближении к гравитирующему телу и удалении от него. С другой стороны, такую возможность трудно учесть, так как она проявилась только во время эксперимента. К тому же мы имеем дело с ускоренным пучком магнитных монополей, а не с компактным гравитационным телом.


Заключение

Подводя итог данной работы можно сказать, что выводы КТГ почти полностью соответствуют полученным экспериментальным данным. Однако, для исследователей этого явления явилось полной неожиданностью наличие волновой зоны за областью кроссовера. Такие волновые зоны наблюдаются в поле излучения антенн – излучателей электромагнитных волн в ближней зоне – зоне формирования волны. Если принять такую аналогию за отправную точку, то можно сказать, что мы близки к реализации передатчика на гравитационных волнах.


Литература

В.Л. Янчилин Неопределенность, гравитация, космос, издание второе, М, Едиториал УРСС, 2009. E-mail URSS.ru

Journal of new energy, Ynttraction between Kozyrev – Dirac radiation and radionuclidts. I.M. Shakkhhparonov, 1999, 85-89.

Труды международного конгресса. С. Петербург, 1996, Шахпаронов И.М. Излучение Козырева – Дирака, методы детектирования и взаимодействия с веществом.