Баллистическая



жүктеу 8.2 Mb.
бет40/99
Дата04.03.2018
өлшемі8.2 Mb.
1   ...   36   37   38   39   40   41   42   43   ...   99

Пульсары

… Тот же ли свет здесь сияет иль новый,

Та же или новая тень переходит с места на место…

Этот вопрос разрешить единственно разум обязан;

Глаз же природу вещей познавать совершенно не может,

А потому не вини его в том, в чём повинен лишь разум.

Кажется нам, что корабль, на котором плывём мы, недвижен,

Тот же который стоит причаленный, - мимо проходит;

Кажется, будто к корме убегают холмы и долины,

Мимо которых идёт наш корабль, паруса распустивши.

Звёзды кажутся нам укреплёнными в сводах эфирных,

Но тем не менее все они движутся без перерыва.



Тит Лукреций Кар, "О природе вещей", I в. до н.э. [77]
Кроме сверхновых известны и другие переменные звёзды, посылающие к нам, словно маяки, очень яркие вспышки, следующие друг за другом через правильные и очень короткие интервалы времени. Эти звёзды называют пульсарами. Вполне возможно, что эффект Ритца ответственен и за периодические мощные радиовсплески этих звёзд, тоже входящих в двойные системы [26, 76]. Огромная частота, резкость и сила этих всплесков наводят на мысль об эффекте сжатия фокусировки времени T΄=T(1-La/c2) по эффекту Ритца (§ 2.11.). Наконец, эффект Ритца способен создать и огромные сдвиги частоты света f΄/f=T/T΄, отчего простой оптический источник стал бы нами восприниматься как рентгеновский или, напротив, как радиоисточник. А потому и рентгеновские и радио-пульсары - это, по всей видимости, обычные оптические звёзды, но с излучением сильно смещённым за счёт эффекта Ритца в длинноволновую или коротковолновую область (§ 2.21.). Недаром некоторые пульсары, включая знаменитый пульсар в Крабовидной туманности, отождествлены с переменными звёздами [75].

По принципу действия пульсары часто сравнивают с проблесковыми маячками. По современным представлениям пульсар подобно вращающемуся прожектору маяка испускает узкий радиолуч (Рис. 76), который при быстром вращении звезды регулярно пересекает Землю [76, 158]. В такие моменты приборы и регистрируют мощные радиовсплески. Однако если учесть огромную частоту импульсов, такая частота вращения разорвала бы любое космическое тело, а потому пульсар предлагают считать невиданной компактной нейтронной звездой, имеющей огромную прочность и плотность. Зато БТР позволяет и пульсар считать обычной двойной звездой, периодически усиливающей излучение за счёт движения по орбите и эффекта Ритца. Ведь огромная частота следования импульсов их отрывистость, невозможные для звёзд, наводят на мысль, что это лишь видимость, иллюзия, мираж, созданный временной фокусировкой света от эффекта Ритца (§ 2.11.). Вспомним, что именно так казался субъективно меньше период следования выстрелов из ускоренно движущегося автомобиля T'= T(1–La/c2) (Рис. 27). По этой баллистической аналогии наблюдателю, находящемуся от ускоренно сближающегося автомобиля достаточно далеко, частота следования пуль, вспышек, может показаться столь большой, что по темпу огня он решит: стреляют не из пистолета, а из пулемёта, в крайнем случае, из автоматического пистолета типа "Вальтера". Скорострельность пулемёта (10 выстрелов в секунду T'=0,1 c) будет достигнута, если расстояние L увеличить до 8 км. Эффект Ритца может субъективно настолько увеличить скорострельность оружия, что все пули прибудут к наблюдателю одновременно, то есть T'=0 c, что в заданных условиях произойдёт на расстоянии L=9 км. Точно так же эффект Ритца за счёт неоднородности пучка света по скоростям субъективно увеличивает частоту вспышек пульсара, наращивая частоту посланных им пуль-импульсов. Интересно, что пулемётную аналогию и роль неоднородности пучков интуитивно приводят и астрономы [77, с. 158]: "Фрэнк Дрейк, изучая пульсары на радиообсерватории в Аресибо, обнаружил, что каждый из таких прожекторных пучков не однороден, а состоит из множества меньших пучков, которые выбрасываются подобно пулемётной очереди". Не зря английское слово projector означает не только "прожектор", с которым сравнивают пульсар, но и "миномет, огнемёт, пулемёт". Именно эффект Ритца, приводящий к пространственно-временной концентрации электронов и импульсов в клистронах, ведёт и к скоплению, учащению импульсов пульсара.

Тот же эффект переводит оптическое излучение пульсара в радиодиапазон. И действительно, известно множество пульсаров, входящих в тесные двойные системы, скажем пульсар PSR 1913+16, в котором компоненты разнесены на расстояние порядка радиуса Солнца обращаются с периодом в 8 часов [26]. Примеры таких пульсаров можно найти в книге Липунова [76]. Обнаружены и двойные радиопульсары, скажем PSR J0737-3039A, где пульсарами оказались оба компонента, обращающиеся вокруг центра масс за 2,4 часа и мигающие, один - с периодом в 2,8 с, а другой - с периодом 0,02 с ("Природа" 2005, №2). Эта реально открытая двойственность пульсаров и других переменных звёзд - один из триумфов баллистической теории, предсказавшей такую их природу ещё век назад.

Связь механизма колебаний радиояркости пульсара с его двойственностью, вращением, вызывающим колебания яркости цефеид (§ 2.12.), подтверждается синхронным колебанием яркости пульсаров в оптическом и рентгеновском диапазоне. Пример такого пульсара даёт пульсар PSR 0531+21 в Крабовидной туманности, 30 раз в секунду меняющий не только радиояркость, но и видимую яркость и рентгеновское излучение [75, с. 154]. Для объяснения этого в рамках кванто-релятивистской теории пульсаров приходилось выдумывать сложные механизмы. А в БТР и объяснять ничего не нужно: эффект Ритца одинаково и синхронно меняет яркость источника во всех диапазонах излучений. При этом в оптическом и радиодиапазоне у многих пульсаров обнаружился кроме первичного вторичный максимум излучения [75], так же как и горбик у цефеид, вызванный, по-видимому, синхронными колебаниями блеска второго, более слабого компонента двойной звезды в противофазе с миганиями главного (§ 2.12.). Колебания блеска в оптике более плавные, чем в радиодиапазоне. Это, видимо, следует объяснить тем, что в радиодиапазоне эффект Ритца проявляется гораздо сильней, чем в оптическом, а потому ведёт к куда более сильной концентрации света. И точно, как выяснили ранее (§ 1.13.), за счёт взаимодействия с межзвёздной средой свет от переизлучения постепенно утрачивает скорость источника. Радиоизлучение гораздо меньше взаимодействует с межзвёздной средой и потому, во-первых, меньше поглощается, а во-вторых, длительно сохраняет скорость, полученную при запуске. А потому эффект Ритца приводит в радиодиапазоне к гораздо более острой временной фокусировке радиоизлучения в виде очень высоких и коротких пиков. В формуле T'= T(1–La/c2) приведённое с учётом переизлучения межзвёздной средой расстояние L до пульсара в радиодиапазоне выходит больше, чем в оптическом.

Действительно, пульсар мигает иначе, чем цефеида, – он меняет радиояркость не плавно, но даёт отрывистые и мощные импульсы радиоизлучения. Столь яркие и короткие вспышки, вероятно, вызваны тем, что при движении пульсара его ускорение в некоторые моменты бывает в точности равным с2/L и пропорциональная T/T' яркость оказывается бесконечна. Это возможно в случае, если кривая лучевых скоростей пульсара настолько перекошена, что её петли заходят друг за друга. Это создаст несколько изображений пульсара: в силу неоднозначности вертикальная линия (временной срез) пересечёт кривую несколько раз. А в моменты, когда эта линия, смещаясь, касается кривой, обеспечивая равенство a=с2/L (Рис. 91), яркость звезды по эффекту Ритца становится бесконечной. Но и длится момент касания предельно мало T΄=T(1-La/c2)=0. Так рождаются резкие вспышки пульсара, аналогичные периодичным вспышкам импульсного лазера, также преобразующего небольшую среднюю мощность накачки лампы в краткие, но зато очень мощные импульсы лазерного излучения. Интересно, что и типичные формы импульсов, даваемых пульсарами, очень напоминают те, что должны получаться в двойных системах за счёт временной фокусировки света, а также типичные формы электронных импульсов в клистронах (Рис. 73). Именно такие острые двойные и одиночные пики импульсов наблюдаются и в пульсарах [80; 151, с. 523].

Рис. 91. Касание в момент t1 создаёт радиоимпульс пульсара. В момент t2 пульсар даёт 7 изображений (k=7).

Выяснилось, что периоды пульсаров плавно нарастают, хотя иногда происходят и резкие их изменения. Как в случае цефеид, это должно быть вызвано приливными силами и столкновениями, меняющими период обращения. Интересно, что наряду с обычными обнаружены и рентгеновские пульсары, посылающие к нам из глубин космоса проблески уже не радио-, а X-излучения. У них период с течением времени обычно не растёт, а падает [76]. Вызвано это тем, что их двойные системы гораздо тесней, чем в пульсарах. Поэтому там преобладает не приливное трение, а релятивистские эффекты (предсказываемые не только ОТО, но и БТР § 2.3.), постепенно уменьшающие радиус и период обращения, мигания звезды [26].

Удивляет в пульсарах и частота их импульсов, следующих через доли секунды. Любое космическое тело, крутимое с такой частотой, разорвут центробежные силы. Но для БТР огромная частота не помеха. Выше было показано, как пульсар создаёт несколько изображений, причем их число k может достигать тысяч. И если двойная система пульсара сама входит в другую систему (рис. 68.2), та умножит число изображений, а значит и частоту вспышек ещё в k раз. В свою очередь эта тройная система может входить в ещё одну и т.д. Результирующая частота вспышек, равная исходной, помноженной на коэффициент мультипликации k каждой из систем, может стать огромной. В космосе такие кратные, многоуровневые системы обычны, в том числе и среди пульсаров, скажем того же PSR J0737-3039A, каждый компонент которого, судя по всему, имеет по спутнику. В отличие от БТР, легко объясняющей многие особенности пульсаров, современная теория, представляющая их быстровращающимися нейтронными звёздами (§ 2.20.), чем дальше, тем больше запутывается. Обнаружены, к примеру, пульсары с периодом во многие секунды, радиоизлучения вообще не способные генерировать по официальной теории пульсаров. Это и упомянутый PSR J0737-3039A и PSR J2144-3933, имеющий периодом миганий 8,5 с ("Наука и жизнь" 2000, №2).

Таким образом, по верному замечанию Лукреция (см. эпиграф § 2.19.), наблюдая явления космоса, мы не должны принимать увиденное за действительное, поскольку можем подвергаться обману зрения. Интересно, что задолго до Коперника и Галилея, Лукреций связывал такой обман чувств с относительностью движений, в том числе для света. И действительно, как было показано, переменность многих звёзд и особенно пульсаров, представляет собой лишь видимость, иллюзию, обусловленную относительным характером движения света (по сути баллистическим принципом § 1.9.) и эффектом Ритца - наложением света, испущенного прежде и нового, которые глаз и прибор не способен различить. Поэтому мнимость вспышек пульсаров или мнимость движений светил по небосводу, открытую Коперником, можно установит только с помощью разума, способного распознать иллюзию.

Вот и всё, что пока можно сказать о переменных звёздах-маяках. Когда в космос уйдут первые межзвёздные корабли, дорогу им, как на заре мореплавания, будут указывать звёзды. Среди них много таких, которые уже сейчас называют маяками Вселенной – это мигающие звёзды-цефеиды, вспышками сигнализирующие о том, как далеко от нас островки звёзд и галактик, разбросанные в безбрежном океане космоса. Имеются во Вселенной и радиомаяки, вроде тех, что сетью покрывают нашу планету и стандартными радиоимпульсами указуют путь кораблям. Им соответствуют пульсары, регулярно посылающие к Земле импульсы радиоизлучения. Наконец, мы упомянули новые и сверхновые звёзды аналогичные сигнальным ракетам, кострам, хорошо заметным издалека. Теперь видим, что все эти переменные звёзды-маяки, данные нам в помощь природой, имеют общее устройство - это самые обычные двойные звёзды, орбитальное движение которых за счёт эффекта Ритца приводит к периодичным колебаниям блеска и спектра. Будем надеяться, что светоносные идеи Ритца и сверкающие звёзды – эти маяки, светочи познания Вселенной – наконец разгонят мрак и укажут выход из лабиринта тупиков, фьордов и рифов, в который завела науку неклассическая, абстрактная, тёмная физика!





    1. Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   36   37   38   39   40   41   42   43   ...   99


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет