Эффект Солошенко-Янчилина: частота излучения атома увеличивается в поле гравитации - время ускоряется в поле гравитации в связи с уменьшением значения постоянной Планка вблизи большой массы.
Эффект Солошенко-Янчилина принципиален для понимания феномена гравитации и в случае своего физического подтверждения прямым экспериментом является фундаментальной основой для построения квантовой теории гравитации. Новый физический эффект (Эффект Солошенко-Янчилина) открывает путь к управлению гравитацией, в частности к принципу экранирования гравитации и технологиям на его основе.
"Ход времени в поле гравитации.
Время замедляется или ускоряется в поле гравитации? Какие существуют доказательства и являются ли они строгими с научной точки зрения?" /Солошенко М.В., Янчилин В.Л./
Оригинал статьи размещён на сайте Института Специальных Исследований (ИССИ): http://www.is-si.ru/timerate.pdf
http://www.is-si.ru/esy.pdf
Видео доклада https://www.youtube.com/watch?v=hEnIFUebOlQ
Краткое содержание статьи
Согласно обшей теории относительности Эйнштейна время замедляется в поле гравитации. Для обоснования постулата о темпоральном процессе ОТО используется ряд аргументов. Кратко рассмотрим эти аргументы и покажем, что все они не могут являться прямым доказательством замедления времени в поле гравитации и носят лишь косвенный характер в рамках парадигмы теории ОТО. Мы настаиваем, что до сих пор нет ни одного физического факта в виде прямого доказательства, свидетельствующего о замедлении времени в поле гравитации. Замедление времени в поле гравитации – это предположение ОТО, до сих пор не имеющее валидного измерения. Пока не получено валидное сравнение хода часов при разных гравитационных потенциалах (сравнение значений частоты излучения атома как стандарта времени) эффект замедления времени в поле гравитации также как и возможность обратного эффекта (ускорения времени в поле гравитации, Эффект Солошенко-Янчилина [25]-[28]) являются гипотезам без физического факта.
Покажем что, несмотря на множество проведенных физических экспериментов, до сих пор отсутствует прямое физическое доказательство замедления времени в поле гравитации (далее, после таблицы, будут подробно рассмотрены перечисленные аргументы).
Аргумент, используемый для обоснования замедления времени в поле гравитации
1. Принцип эквивалентности
Из равенства инертной и гравитационной масс, что все тела падают в гравитационном поле с одинаковым ускорением, выводится принцип эквивалентности.
Равенство инертной и гравитационной масс установлено с высокой точностью.
Слабый принцип эквивалентности и сильный принцип эквивалентности проверены в различных экспериментах с уровнем точности 10^-7 и 10^-13.
Считается, что из принципа эквивалентности следует замедление времени вблизи большой массы.
________
Причины, по которым аргумент не является прямым доказательством замедления времени в поле гравитации.
________
Замедление времени вблизи большой массы как следствие принципа эквивалентности – это предположение. Пока оно не доказано экспериментом.
Если исходить из экспериментально проверенного равенства инертной и гравитационной масс, то можно сделать вывод, что все тела будут падать в гравитационном поле с одинаковым ускорением.
Но по какому времени измеряется ускорение свободного падения , по местному или мировому?
Ускорение свободного падения измеряется по местному времени. Так как прежде чем измерять его по мировому времени, необходимо ввести мировое время, то есть синхронизовать между собой часы во всей лаборатории.
Какая существует связь между местным и мировым временем в постоянном и однородном гравитационном поле: такая же, как и в равномерно ускоренной системе отсчёта или нет?
Априори ответить на этот вопрос невозможно. То есть мы не можем заранее сказать, замедляется или ускоряется местное время (скорость хода стандартных атомных часов) в гравитационном поле.
Скорость местного времени не связана с равенством инертной и гравитационной масс.
Без эксперимента неизвестно заранее, как будет изменяться ускорение тел, измеренное по мировому времени. Поэтому траектории движения тел в гравитационном поле могут отличаться от траекторий движения тел в равноускоренной системе отсчёта. При одинаковой скорости движения, измеренной по местному времени, скорость тел, измеренная по мировому времени, может быть разной.
Экспериментально не установлено, что местное время изменяется в однородном гравитационном поле точно так же, как и в равноускоренной системе отсчёта.
Эксперимент с атомными часами позволит дать объективный ответ (см. описание проекта Башня Времени [25]-[29]).
Аргумент, используемый для обоснования замедления времени в поле гравитации
2. Эффект красного смещения
Эксперименты по измерению величины красного смещения (различные модификации эксперимента Паунда-Ребки).
________
Причины, по которым аргумент не является прямым доказательством замедления времени в поле гравитации.
________
Если какое-либо физическое явление может иметь объяснение разными причинами, причиной X или причиной Y, мы не имеем строго научного основания утверждать, без факта эксперимента, что физическое явление вызвано конкретной причиной из двух возможных. Без экспериментального факта утверждение о причине будет гипотезой.
В случае эффекта красного смещения величина гравитационного смещения спектральных линий – эффект, вызванный суммой двух эффектов. Это изменение частоты фотона, испускаемого атомом наверху плюс изменение частоты фотона, пока он летит сверху вниз. Эффект имеет объяснение в рамках закона сохранения энергии (причина Х).
Эффект также объясняется ОТО причиной замедления времени в поле гравитации (причина Y).
Однако, эффект красного смещения согласуется с ОТО только если энергия и частота фотона не изменяются в гравитационном поле.
Если энергия и частота фотона изменяются при движении в гравитационном поле, то эффект красного смещения нельзя объяснять замедлением времени в поле гравитации (причиной Y).
Нет ни одного эксперимента, доказывающего, что энергия и частота фотона не изменяются при движении в гравитационном поле.
Эксперимент с атомными часами позволит дать объективный ответ (см. описание проекта Башня Времени).
Аргумент, используемый для обоснования замедления времени в поле гравитации
3. Измерение релятивистских эффектов посредством спутников системы GPS
________
Причины, по которым аргумент не является прямым доказательством замедления времени в поле гравитации.
________
Для надежной регистрации эффекта ускорения времени на спутниках, вытекающего из ОТО, требуются атомные часы с погрешностью 10^-12;10^-11. Требуются именно часы, состоящие из атомного стандарта частоты и счетчика колебаний (осцилляций атома). Таких часов на спутниках нет.
На спутниках есть высокоточный атомный стандарт частоты, но нет высокоточного счётчика.
Когда в научной и научно-популярной литературе говорится о высокоточных измерениях релятивистских эффектов часами на спутниках с точность 10^-13 и выше, то речь идёт об оптических «часах» - в таких измерениях производится сравнение не показаний часов, а отношение частот двух лазеров и сравнение смещения спектральных линий.
Оптические можно сопоставлять атомным только при условии, что частота и энергия фотона не изменяются при движении в гравитационном поле.
Т.е. такие измерения с использованием спутников связаны с эффектом красного смещения (детально вопрос будет рассмотрен ниже), но не измерением времени (числа атомных осцилляций за единицу длительности – атомную секунду).
Аргумент, используемый для обоснования замедления времени в поле гравитации
4. Сообщения в научной литературе о многократных измерениях эффекта замедления времени в поле гравитации (согласно ОТО) с помощью высокоточных атомных часов.
________
Причины, по которым аргумент не является прямым доказательством замедления времени в поле гравитации.
________
Все эксперименты, кроме Хафеле-Китинга, это эксперименты не с атомными часами, а с оптическими часами (лазерами/мазерами). И в них сравниваются не показания часов (счётчик квантовых событий – осцилляций), а отношение частот двух лазеров. То есть это эксперименты по измерению гравитационного смещения спектральных линий.
Существует только один эксперимент, где проводилось прямое сравнение показаний атомных часов – эксперимент Хафеле-Китинга (США,1971 г.). Точность атомных часов в 1971 г. была недостаточной, чтобы получить валидный результат.
Величина ожидаемого эффекта ОТО – 10^-12 сек. Точность часов по счётчику была лишь 10^-11 сек.
Указанная в статье Science точность часов на уровне 10^-13 сек. соответствовала стабильности по частоте – т.е. можно было подтвердить только эффект красного смещения!
Иными словами, этот эксперимент нельзя рассматривать как прямое доказательство замедления времени в поле гравитации.
Чтобы получить валидный результат требуется сравнить значение атомной частоты при разных гравитационных потенциалах с необходимым уровнем точности. Например, для высоты в 500 м, эффект ОТО будет на уровне 10^-14 сек., значит, для получения валидного измерения необходим уровень точности 10^-15 сек. (см. описание проекта Башня Времени).
Аргумент, используемый для обоснования замедления времени в поле гравитации
5. Эксперимент Шапиро
Эксперимент по измерению временной задержки радиосигнала, проходящего вблизи Солнца.
________
Причины, по которым аргумент не является прямым доказательством замедления времени в поле гравитации.
________
Время прохождения радиосигнала от Земли до Меркурия и обратно (когда Солнце находилось между планетами) было измерено с хорошей точностью. Однако, это нельзя назвать прямым экспериментом по измерению скорости света вблизи Солнца.
Как мы можем знать, ускоряется или замедляется электромагнитная волна вблизи Солнца?
Мы не можем сделать измерение времени прохождения радиосигнала для случая «выключенного» гравитационного поля Солнца и случая «включённого» гравитационного поля Солнца, чтобы сравнить значения.
Сравнение времени прохождения, полученного в результате измерения, шло с расчётным теоретическим временем прохождения радиосигнала в пустом пространстве без гравитационного поля Солнца.
Эксперимент описан в книге Вейнберга «Гравитация и Космология» [15], поэтому в настоящей статье детально рассматривать не будем.
Мы должны отметить лишь главное.
Из эксперимента Шапиро нельзя сделать прямой вывод, что скорость света вблизи Солнца замедляется.
Можно сделать лишь вывод, что приближённое уравнение для квадрата интервала, определяющее движение света в слабом гравитационном поле, справедливо в гравитационном поле Солнца с точностью около 1%.
А уже из самого уравнения квадрата интервала (который и определяется экспериментом) делается вывод, что время замедляется в поле гравитации.
И мы должны также повторить - согласно ОТО энергия и частота фотона не изменяются при движении в гравитационном поле. Это лежит в основе всех теоретических расчётов ОТО. Однако, нет ни одного эксперимента, доказывающего, что энергия и частота фотона не изменяются при движении в гравитационном поле.
Все приводимые аргументы в пользу замедления времени в поле гравитации носят характер косвенных доказательств (ниже они будут рассмотрены подробнее).
Только прямое сравнение показаний атомных часов при разных гравитационных потенциалах может дать подлинный ответ.
До факта результата прямого сравнения показаний атомных часов при разных гравитационных потенциалах, согласно проекту Башня Времени (см. [25]-[29]), нельзя утверждать на 100% о замедлении времени в поле гравитации (согласно ОТО) как о реальном физическом факте. Следовательно, до факта измерения нельзя утверждать на 100%, что не существует возможности для обратного эффекта – ускорения времени в поле гравитации (Эффект Солошенко-Янчилина).
Оригинал статьи размещён на сайте: http://www.is-si.ru/timerate.pdf
http://www.is-si.ru/esy.pdf
The Effect of Soloshenko-Yanchilin http://www.is-si.ru/timerate_eng.pdf http://www.is-si.ru/atomic-pp.pdf http://www.is-si.ru/esy.pdf
Видео доклада https://www.youtube.com/watch?v=hEnIFUebOlQ