stringtranslate.com

эффект Алле

Параконический маятник Алле
Фотография сделана во время французского затмения 1999 года.

Эффект Алле — это предполагаемое аномальное поведение маятников или гравиметров , которое иногда якобы наблюдается во время солнечного затмения . Впервые об эффекте сообщил как об аномальной прецессии плоскости колебания маятника Фуко во время солнечного затмения 30 июня 1954 года Морис Алле , французский полимат , впоследствии получивший Нобелевскую премию по экономике . [1] Алле сообщил о другом наблюдении эффекта во время солнечного затмения 2 октября 1959 года, используя изобретенный им параконический маятник . [2] [3] Это исследование принесло ему в 1959 году премию Галабера Французского астронавтического общества и сделало его лауреатом Фонда исследований гравитации США за его мемуары о гравитации 1959 года . [4] Достоверность эффекта Алле остается спорной в научном сообществе, поскольку его проверка часто приводила к противоречивым или неоднозначным результатам на протяжении более чем пяти десятилетий наблюдений.

Экспериментальные наблюдения

Морис Алле подчеркивал «динамический характер» наблюдаемых им эффектов: [5]

Наблюдаемые эффекты видны только тогда, когда маятник движется. Они связаны не с интенсивностью веса (гравиметрией), а с изменением веса (или инерции) в пространстве, охватываемом маятником . На самом деле, в то время как движение плоскости колебания маятника необъяснимо теорией гравитации, отклонения от вертикали прекрасно объясняются этой теорией. Отклонения от вертикали […] соответствуют статическому явлению, в то время как мои эксперименты соответствуют динамическому явлению.

Помимо собственных экспериментов Алле, ученые по всему миру проводили исследования о возможном эффекте экранирования , поглощения или искривления гравитационного поля Солнца Луной во время солнечного затмения. Некоторые наблюдения дали положительные результаты, по-видимому, подтверждая, что мельчайшие, но обнаруживаемые изменения в ожидаемом поведении устройств, зависящих от гравитации, действительно происходят в тени затмения , но другие не смогли обнаружить никакого заметного эффекта.

Аномальные результаты

Румынский физик Георге Жевердан и др. наблюдали эффект Алле и так называемый эффект Жевердана-Русу-Антонеску или эффект Жевердана (т. е. изменение периода колебаний маятника во время затмения) во время наблюдения за маятником Фуко во время солнечного затмения 15 февраля 1961 года . Авторы выдвинули две гипотезы относительно своего наблюдения: во время затмения Луна оказывает экранирующее воздействие на гравитационное притяжение Солнца, так что притяжение Земли косвенно увеличивается, явление, которое также можно изучать с помощью приливов . Если гипотеза экранирующего воздействия неверна, другим объяснением может быть то, что изменение гравитации Земли можно рассматривать как результат дифракции гравитационных волн . [6] [7] Эрвин Саксл и Милдред Аллен также сообщили о сильных аномальных изменениях в периоде крутильного маятника во время солнечного затмения 7 марта 1970 года и пришли к выводу, что «гравитационная теория нуждается в модификации». [8]

Доктор Леонид Савров из Астрономического института им. П. К. Штернберга построил специальный параконический маятник для проверки эффекта Алле во время солнечного затмения 11 июля 1991 года в Мексике и затмения 3 ноября 1994 года в Бразилии. Хотя он не мог наблюдать утверждение Алле о наличии суточной периодичности в движении параконического маятника, он, однако, написал: «Самым интересным результатом экспериментов в Мексике и Бразилии является увеличение скорости вращения плоскости колебаний маятника в направлении эффекта Фуко во время затмения. Кажется, что мы имеем какой-то особый эффект». [9] [10] [11] [12]

Различные другие эксперименты с использованием атомных часов и гравиметров вместо маятников также зафиксировали значительные аномальные гравитационные эффекты, которые не могут быть вызваны ни приливным эффектом или дрейфом гравиметров, ни высокочастотным шумом, имеющим особые закономерности. Эти эксперименты были поставлены разными группами во время солнечных затмений в Китае в 1992 году , [13] в Индии в 1995 году , [14] и в Китае в 1997 году . [15]

Результаты, сообщающие о наблюдении эффектов Алле и Жевердана-Русу-Антонеску во время кольцевого солнечного затмения 22 сентября 2006 года, были представлены в следующем году румынской группой с квантованием поведения параконического маятника. [16] Во время солнечного затмения 1 августа 2008 года украинская группа и две румынские группы работали вместе на расстоянии сотен километров друг от друга с различными аппаратами: пять независимых миниатюрных крутильных весов для украинской группы, два независимых коротких маятника с шариками для румынской группы и длинный маятник Фуко для третьей группы. Все три группы обнаружили необъяснимые и взаимно коррелированные возмущения. [17] Те же группы повторили двойной эксперимент во время кольцевого солнечного затмения 26 января 2009 года , на этот раз за пределами тени, с той же значительной корреляцией между поведением легких крутильных весов и маятника Фуко. [18] Они также зарегистрировали похожие аномалии, используя маятник Фуко и очень легкие крутильные весы, которые были расположены под землей в заброшенной соляной шахте с минимальными помехами, во время частичного солнечного затмения 1 июня 2011 года .

Неопределенные или отрицательные результаты

Луис Б. Слихтер , используя гравиметр во время солнечного затмения 15 февраля 1961 года во Флоренции , Италия , не смог обнаружить сопутствующий гравитационный сигнал. [19]

Во время солнечного затмения 22 июля 1990 года группа исследователей из Финляндии [20] и другая группа исследователей из Беломорска , СССР , независимо друг от друга не обнаружили аномального увеличения периода крутильного маятника . [21]

Полное солнечное затмение 11 августа 1999 года стало хорошей возможностью разгадать 45-летнюю тайну благодаря международному сотрудничеству. Центр космических полетов имени Маршалла НАСА сначала запросил экспериментальные протоколы у Мориса Алле [5] , чтобы заранее скоординировать всемирные усилия по проверке эффекта Алле между обсерваториями и университетами в семи странах ( США , Австрия , Германия , Италия , Австралия , Англия и четыре площадки в Объединенных Арабских Эмиратах ). Затем ведущий руководитель заявил: «Первоначальная интерпретация записи указывает на три возможности: систематическая ошибка, локальный эффект или неисследованность. Чтобы исключить первые две возможности, мы и несколько других наблюдателей будем использовать различные виды измерительных приборов в распределенной глобальной сети наблюдательных станций». [22] [23] Однако после затмения Алле раскритиковал эксперименты в своем окончательном отчете НАСА, написав, что период наблюдения был «слишком коротким […] для надлежащего обнаружения аномалий». [5] Более того, вскоре после этого ведущий руководитель покинул НАСА с собранными данными, а исследование НАСА так и не было опубликовано. [24]

Дальнейшие наблюдения, проведенные группой под руководством Синь-Ше Яна , по-видимому, дали гораздо более слабые доказательства аномалий, чем их первое исследование 1997 года. Сначала авторы выдвинули более традиционное объяснение, основанное на изменениях температуры, вызывающих наклон земли, но позже предположили, что это объяснение маловероятно. [25] Возможное, но спорное объяснение было наконец предложено тем же автором и Томом Ван Фландерном, который предположил, что аномалия вызвана гравитационным эффектом пятна повышенной плотности воздуха в верхней атмосфере, созданного охлаждающими ветрами во время солнечного затмения. Они пришли к выводу, что «не было никаких однозначных обнаружений [эффекта Алле] за последние 30 лет, когда осознание важности [экспериментального] контроля было более распространено». Они указывают, что «гравитационная аномалия, обсуждаемая здесь, примерно в 100 000 раз меньше, чем необходимо для объяснения избыточной прецессии маятника Алле […] во время затмений», и из этого делают вывод, что первоначальная аномалия Алле была просто следствием плохого контроля. [26]

Восемь гравиметров и два маятника были развернуты на шести участках мониторинга в Китае для солнечного затмения 22 июля 2009 года . [27] Хотя один из ученых, участвовавших в исследовании, описал в интервью, что наблюдал эффект Алле, [28] никаких результатов не было опубликовано ни в одном академическом журнале . Автоматизированный маятник Фуко также использовался во время солнечного затмения 11 июля 2010 года в Аргентине, без каких-либо доказательств прецессионного изменения плоскости колебания маятника (< 0,3 градуса в час). [29]

Гипотеза эфира

Морис Алле утверждает, что эффект затмения связан с гравитационной аномалией, которая необъяснима в рамках ныне принятой теории гравитации , не давая при этом никаких собственных объяснений. [30] Объяснение Алле другой аномалии ( лунно-солнечная периодичность в изменениях азимута маятника ) состоит в том, что пространство проявляет определенные анизотропные характеристики, которые он приписывает движению через эфир , частично увлекаемый планетными телами.

Его гипотеза приводит к зависимости скорости света от направления движения относительно земного наблюдателя, поскольку Земля движется в эфире, а вращение Луны вызывает «ветер» около 8 км/с. Таким образом, Алле отвергает интерпретацию Эйнштейном эксперимента Майкельсона-Морли и последующие проверочные эксперименты Дейтона Миллера . [31] [32]

В частности, эксперимент Майкельсона-Морли не дал нулевой разницы в скорости, а максимум 8 км/с, не обнаружив никакой закономерности. Поэтому эта разница была интерпретирована как следствие неопределенности измерений. Аналогично эксперименты Миллера подтвердили эти результаты в течение длительного периода времени, но Миллер не смог объяснить источник нерегулярностей. В то время для объяснения причины были привлечены проблемы с температурой, как заключил Роберт С. Шенкленд . [33] Повторно проанализировав данные этого эксперимента, Алле сообщил о периодичности , используя звездное время, а не гражданское время, используемое Миллером (дневное звездное изменение скорости света в течение периода 23 часов 56 минут с амплитудой около 8 км/с). [34]

Применяя закон Тициуса-Боде к системе Земля-Луна, который он обобщает на эфир, Алле вычисляет «ветер» в 7,95 км/с, что сопоставимо со значениями, найденными в экспериментах Майкельсона и Миллера. Отсюда Алле делает вывод, что эфир вращается вместе со звездами, как предполагалось в гипотезе увлечения эфиром , а не неподвижен, как думал Хендрик Лоренц, когда изобретал свое знаменитое преобразование и свою теорию эфира . Но большинство ученых в конце 19-го века представляли, что такой эфир пересекает Землю так, что вращение Земли вокруг Солнца вызовет важное изменение в 30 км/с. Следовательно, поскольку третий постулат, на котором основана специальная теория относительности, — это постоянство скорости света в вакууме, Алле считает его необоснованным. Для того чтобы измерить изменение скорости света, пришлось бы вернуться к определению метра 1960 года , поскольку доверие к теории относительности в настоящее время таково, что современная метрология использует постоянство скорости света как аксиому .

Алле подытожил свою экспериментальную работу на английском языке в своих мемуарах 1999 года от имени NASA. [5] Он подробно изложил свою гипотезу эфира в книгах L'Anisotropie de l'Espace , опубликованных в 1997 году, [30] и L'Effondrement de la Théorie de la Relativité , опубликованных в 2004 году. [35] Книга о научном наследии Алле была издана на английском языке в 2011 году, [36] однако его гипотеза эфира не получила значительной поддержки среди ведущих ученых. Тем не менее, после смерти Алле в 2010 году эксперименты по эффекту Алле продолжаются. [37]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Хехт, Лоренс (24 октября 2010 г.). «В знак признания Мориса Алле (1911-2010) Новое физическое поле Мориса Алле» (PDF) . Наука и технологии 21-го века . С. 26–30.
  2. ^ Алле, М. (сентябрь 1959 г.). «Следует ли пересмотреть законы гравитации? Часть I – Аномалии движения параконического маятника на анизотропной опоре» (PDF) . Аэрокосмическая техника : 46–52. Архивировано из оригинала (PDF) 2015-07-20.
  3. ^ Алле, М. (октябрь 1959 г.). «Следует ли пересмотреть законы гравитации? Часть II – Эксперименты в связи с аномалиями, отмеченными в движении параконического маятника с анизотропной опорой» (PDF) . Аэрокосмическая техника : 51–55. Архивировано из оригинала (PDF) 22.06.2016.
  4. ^ Алле, Морис (1959). Новые теоретические и экспериментальные исследования гравитации. Мемуары (Отчет).
  5. ^ abcd Алле, Морис (ноябрь 1999 г.). «Эффект Алле» и мои эксперименты с параконическим маятником (1954-1960 гг.) (PDF) . Мемуары C-6083, подготовленные для NASA (отчет).
  6. ^ Джевердан, GT; Русу, Г.И.; Антонеску, VI (15 февраля 1961 г.). «Date preliminare asupra comportarii unui pendul Foucault in timpul eclipsei de soare de la 15 februarie 1961» [Предварительные данные о поведении маятника Фуко во время солнечного затмения 15 февраля 1961 года]. Летопись Университета Александру Иоана Кузы (на румынском языке). 7 (2): 457.
  7. ^ Jeverdan, GT; Rusu, GI; Antonescu, VI (1981). «Эксперименты с использованием маятника Фуко во время солнечного затмения 15 февраля 1961 года» (PDF) . The Biblical Astronomer . 1 (55): 18–20. Архивировано из оригинала (PDF) 27-08-2008 . Получено 28-03-2017 .
  8. ^ Saxl, Erwin J.; Allen, Mildred (15 февраля 1971 г.). "Солнечное затмение 1970 года, как его „увидел“ торсионный маятник" (PDF) . Physical Review D . 3 (4): 823–825. Bibcode :1971PhRvD...3..823S. doi :10.1103/PhysRevD.3.823. Архивировано из оригинала (PDF) 2017-05-19 . Получено 2017-03-27 .
  9. ^ Савров, LA; Юшкин, VD (январь 1995). "Параконический маятник как детектор гравитационных эффектов во время солнечных затмений (обработка данных и результатов)" (PDF) . Measurement Techniques . 38 (1). Springer Science+Business Media: 9–13. Bibcode :1995MeasT..38..253S. doi :10.1007/BF00976738. S2CID  120963357. Архивировано из оригинала (PDF) 29.03.2017 . Получено 28.03.2017 .
  10. ^ Savrov, LA (март 1995). "Paraconical pendulum as a detector of gravitational effects during solar eclipses (processing data and results)" (PDF) . Measurement Techniques . 38 (3). Springer Science+Business Media: 253–260. Bibcode :1995MeasT..38..253S. doi :10.1007/BF00977602. S2CID  122031984. Архивировано из оригинала (PDF) 29.03.2017 . Получено 28.03.2017 .
  11. ^ Савров, LA (апрель 2009). «Улучшенное определение вариации скорости вращения плоскости колебаний параконического маятника во время солнечного затмения в Мексике 11 июля 1991 года». Measurement Techniques . 52 (4). Springer Science+Business Media: 339–343. Bibcode :2009MeasT..52..339S. doi :10.1007/s11018-009-9291-6. S2CID  122985875.
  12. ^ Савров, LA (июнь 1997). «Эксперимент с параконическими маятниками во время солнечного затмения 3 ноября 1994 года в Бразилии». Measurement Techniques . 40 (6). Springer Science+Business Media: 511–516. Bibcode :1997MeasT..40..511S. doi :10.1007/BF02504372. S2CID  120976498.
  13. ^ Чжоу, SW; Хуан, BJ; Жэнь, ZM (1995). «Аномальное влияние частичного солнечного затмения 24 декабря 1992 года на сравнение времени между атомными часами». Il Nuovo Cimento C. 18 ( 2): 223–236. Bibcode : 1995NCimC..18..223Z. doi : 10.1007/BF02512022. S2CID  123012966.
  14. ^ Мишра, Д.К.; Рао, М.Б.С. Вьягхрешвара (1997). «Временные изменения гравитационного поля во время солнечного затмения 24 октября 1995 года». Current Science . 72 (11): 782–783.
  15. ^ Wang, QS; Yang, XS; Wu, CZ; Guo, GH; Liu, HC; Hua, CC (14 июля 2000 г.). "Точное измерение вариаций гравитации во время полного солнечного затмения" (PDF) . Physical Review D. 62 ( 4): 041101. arXiv : 1003.4947 . Bibcode : 2000PhRvD..62d1101W. doi : 10.1103/PhysRevD.62.041101. S2CID  6846335.
  16. ^ Попеску, ВА; Оленичи, Д. (август 2007 г.). Подтверждение эффектов Алле и Жевердана-Русу-Антонеску во время солнечного затмения 22 сентября 2006 г. и квантование поведения маятника (PDF) . 7-я двухгодичная европейская встреча SSE. Рёрус, Норвегия: Общество научных исследований.
  17. ^ Гуди, Т.Дж.; Пугач, А.Ф.; Оленичи, Д. (2010). «Коррелированные аномальные эффекты, наблюдаемые во время солнечного затмения». Журнал передовых исследований в физике . 1 (2). Архивировано из оригинала 29.03.2017 . Получено 28.03.2017 .
  18. ^ Пугач, А.Ф.; Оленичи, Д. (2012). "Наблюдения коррелированного поведения двух легких крутильных весов и параконического маятника в отдельных местах во время солнечного затмения 26 января 2009 года" (PDF) . Advances in Astronomy . 2012 : 263818. Bibcode :2012AdAst2012E...2P. doi : 10.1155/2012/263818 .
  19. ^ Slichter, LB; Caputo, M.; Hager, CL (15 марта 1965 г.). «Эксперимент по гравитационному экранированию». Journal of Geophysical Research . 70 (6): 1541–1551. Bibcode : 1965JGR....70.1541S. doi : 10.1029/JZ070i006p01541.
  20. ^ Куусела, Т. (15 марта 1991 г.). «Влияние солнечного затмения на период крутильного маятника». Physical Review D. 43 ( 6): 2041–2043. Bibcode : 1991PhRvD..43.2041K. doi : 10.1103/PhysRevD.43.2041. PMID  10013582.
  21. ↑ Цзюнь, Ло; Цзяньго, Ли; Сюэронг, Чжан; Ляховец, В.; Ломоносов, М.; Рагынь, А. (15 октября 1991 г.). «Наблюдение солнечного затмения 1990 года крутильным маятником». Physical Review D. 44 ( 8): 2611–2613. Bibcode : 1991PhRvD..44.2611L. doi : 10.1103/PhysRevD.44.2611. PMID  10014147.
  22. ^ Лесли Маллен (1999). "Расшифровка затмения". Архивная копия веб-страницы NASA . Архивировано из оригинала 2008-05-16.
  23. ↑ Дэйв Дулинг (12 октября 1999 г.). «Французский лауреат Нобелевской премии поворачивает время вспять». NASA .
  24. ^ Томас Гуди (2000). «Имеющаяся информация о том, что произошло в ходе экспериментов НАСА по изучению затмения в 1999 году». allais.wiki .
  25. ^ Yang, Xin-She; Wang, Qian-Shen (октябрь 2002 г.). «Гравитационная аномалия во время полного солнечного затмения Мохэ и новые ограничения на параметр гравитационного экранирования» (PDF) . Astrophysics and Space Science . 282 (1): 245–253. Bibcode :2002Ap&SS.282..245Y. doi :10.1023/A:1021119023985. S2CID  118497439. Архивировано из оригинала (PDF) 2012-01-12 . Получено 2017-03-27 .
  26. ^ Ван Фландерн, Т.; Янг, XS (15 января 2003 г.). "Объяснение гравитации Алле и эффектов маятника во время солнечных затмений" (PDF) . Physical Review D. 67 ( 2): 022002. Bibcode : 2003PhRvD..67b2002V. doi : 10.1103/PhysRevD.67.022002.
  27. ↑ Фил Маккенна (19 июля 2009 г.). «Июльское затмение — лучший шанс поискать гравитационную аномалию». NewScientist .
  28. ^ "Затмение на холме Шешан". The Atlantic . Июль 2009.
  29. ^ Сальва, Орасио Р. (15 марта 2011 г.). «Поиск эффекта Алле во время полного солнечного затмения 11 июля 2010 г.». Physical Review D. 83 ( 6): 067302. Bibcode : 2011PhRvD..83f7302S. doi : 10.1103/PhysRevD.83.067302.
  30. ^ Аб Алле, Морис (1997). L'Anisotropie de l'Espace [ Анизотропия космоса ] (PDF) (на французском языке). Клеман Жюглар Издания. ISBN 978-2908735093.
  31. ^ Миллер, Дейтон К. (июль 1933 г.). «Эксперимент по эфирному ветру и определение абсолютного движения Земли» (PDF) . Reviews of Modern Physics . 5 (3): 203–254. Bibcode : 1933RvMP....5..203M. doi : 10.1103/RevModPhys.5.203. S2CID  4119615.
  32. ^ Алле, Морис (1998). «Эксперименты Дейтона С. Миллера (1925-1926) и теория относительности» (PDF) . Наука и технологии 21-го века . С. 26–32.
  33. ^ Шенкленд, Р. С.; Маккаски, С. В.; Леоне, Ф. К.; Куэрти, Г. (апрель 1955 г.). «Новый анализ интерферометрических наблюдений Дейтона К. Миллера». Reviews of Modern Physics . 27 (2): 167–178. Bibcode : 1955RvMP...27..167S. doi : 10.1103/RevModPhys.27.167.
  34. ^ Делоли, Жан-Бернар. «Пересмотр интерферометрических наблюдений Миллера и наблюдений Эсклагона». Фонд Мориса Алле .
  35. ^ Алле, Морис (2004). L'Effondrement de la Théorie de la Relativité – Impliance irréfragable des données de l'expérience [ Крах теории относительности – неопровержимое следствие эмпирических данных ] (на французском языке). Клеман Жюглар Издания. ISBN 978-2908735185.
  36. ^ Мунера, Гектор А., ред. (Май 2011). Следует ли пересмотреть законы гравитации?: Научное наследие Мориса Алле . Apeiron. ISBN 978-0986492655.
  37. ^ Делоли, Жан-Бернар (22 апреля 2016 г.). "Продолжение экспериментальных работ Мориса Алле. Состояние ситуации (2015 г.)" (PDF) . Фонд Мориса Алле .

Внешние ссылки

Викиверситет содержит обучающие ресурсы об эффекте Алле