НАУЧНЫЙ ФАКТ
ЗАГАДКА
Маятник Аллаиса
Дилетант едва не поставил с ног на голову
все здание современной физики
Беда, коль пироги начнет печи сапожник...
Вот еще один случай убедиться в этом. Морис
Аллаис, французский экономист, получил
Нобелевскую премию по экономике. Вот и оставался
бы замечательным экономистом, но нет – ему еще
вздумалось установить также рекорд длительности
наблюдения маятника, что, согласитесь, имеет
примерно такое же отношение к экономике, как
пироги к сапогам. В результате этот заделавшийся
физиком экономист регистрировал движение
маятника в течение целых 30 суток. И случилось так,
что в один из этих дней произошло солнечное
затмение. И обнаружилось, что в момент
прохождения Луны перед Солнцем маятник Аллаиса
начал качаться чуть быстрее. Такой вот странный
результат.
В самом маятнике не было ничего необычного. В
Аллаисе (если не считать Нобелевской премии и
непонятной страсти к маятнику) – тоже. Необычным
было убыстрение качаний, которое не
согласовалось с теорией гравитации, какой она
выглядит по Эйнштейну. Всякий земной маятник
качается под воздействием силы тяготения Земли.
По его качаниям вычисляется так называемое
ускорение свободного падения. Все тела на Земле
падают с одним и тем же ускорением. Это величина
постоянная. Скорость падающего тела
увеличивается на 9,8 метра в секунду за каждую
секунду. Убыстрение качаний маятника означает,
что в момент солнечного затмения эта величина
возрастает. Как будто бы сила тяготения Земли в
момент солнечного затмения становится больше. Но
у нее нет никаких причин становиться больше.
Или есть? Одно из двух – либо теория гравитации
верна и Аллаис ошибся, либо Аллаис не ошибся и
теория гравитации чуточку неверна. И это уже
беда. Во всяком случае, для физики. Поэтому у
Аллаиса появилось множество продолжателей. Они
терпеливо изучали качания маятника во время
солнечных затмений. Они делали это в самых разных
местах земного шара, от Брюсселя в Бельгии до
пустыни Гоби в Китае. Одни исследователи не
обнаружили ничего необычного, другие
подтвердили наблюдения Аллаиса. Дело было
передано на рассмотрение настоящих физиков, и
недавно один из них, голландский ученый Крис
Дуиф, опубликовал обзор всех проделанных
измерений и свое научное заключение. К нему и
перейдем. Интересно, чем сердце успокоится.
В обзорной части своей статьи Дуиф анализирует
все проделанные эксперименты и приходит к
выводу, что Аллаис скорее всего не ошибся. Об этом
говорят множество подтверждений его результата
и их независимость. В одном случае исследователи
вообще ничего не знали о наблюдениях Аллаиса и
получили тот же результат в ходе совершенно
другой работы. Это впечатляет.
Далее Дуиф переходит к возможным объяснениям.
Они распадаются на две группы –
конвенциональные и неконвенциональные, то есть
выходящие за рамки принятых физических теорий. В
первой группе он перечисляет три возможности.
Может быть, большое скопление людей, пришедших
поглазеть на затмение, оказало воздействие на
качание маятника. В Брюсселе, например, их было
действительно много. Но в пустыне Гоби – если не
считать самих исследователей – никого. А маятник
тем не менее ускорялся. Вторая возможная причина
– охладившийся во время затмения воздух как-то
повлиял на качания. Но исследования проводились
с разными приборами, в том числе такими, на
которые – так говорит Дуиф – охлаждение
повлиять не могло. Поверим. Третья возможная
причина самому Дуифу представляется наименее
вероятной. Он упоминает ее скорее, чтобы его не
упрекнули в недосмотре. Земля могла охладиться
от охлаждения воздуха, а это могло вызвать
перемещение гравитирующих земных масс.
Разумеется, такое изменение могло быть только
ничтожным, но ведь и период качаний маятника тоже
изменился на ничтожную величину. Невероятность в
другом: пока воздействие холодного воздуха
передается коре Земли, проходит довольно много
времени, а период качаний изменяется сразу же,
как только Луна закрывает Солнце. В целом,
заключает Дуиф, каждая из этих причин сама по
себе не могла бы вызвать убыстрение маятника
Аллаиса. Остаются причины неконвенциональные.
Проще говоря, что-то неучтенное в теории
гравитации Эйнштейна.
Эту теорию уже несколько раз пытались
подправить. По разным причинам, совсем вне связи
с маятником Аллаиса. Например, для объяснения
загадки «Пионеров». В 1970-е годы американское
космическое агентство НАСА запустило один за
другим исследовательские зонды «Пионер-10» и
«Пионер-11», и обнаружилось, что они удалялись от
Солнца немного медленнее, чем должны были по
конвенциональным расчетам. Перечисленные выше
возможные причины эффекта Аллаиса явно не могли
иметь отношения к космическим аппаратам, но, как
ни странно, величина замедления «Пионеров» была
примерно такой же, как величина убыстрения
маятника во время солнечных затмений. Это
неприятное совпадение. Физики тут же вспомнили о
попытках «уточнения» теории гравитации. Какое-то
время назад было выдвинуто предположение, что
большие массы (вроде Луны) могут как-то
экранировать гравитацию. Израильский физик
Мильгром предложил теорию, в которой сила
гравитации на очень больших расстояниях
становится больше той, которая предписана
законом Ньютона. Майкл Герштейн высказал мысль,
что сила гравитации неодинакова во всех
направлениях. Может быть, что-то из этого имеет
отношение к загадке «Пионеров», но совершенно не
ясно, имеет ли все это какое-либо отношение к
загадочному эффекту Аллаиса. Впрочем,
большинство физиков с большим сомнением
относятся к этим радикальным идеям. Дуиф, видимо,
тоже, потому что его статья оканчивается большим
вопросительным знаком. В переносном, разумеется,
смысле. Иными словами, она не предлагает никакого
однозначного вывода. Это разочаровывает, но
одновременно возбуждает воображение. Загадка-то
остается. Значит, есть еще над чем думать. Разве
это не компенсирует разочарование?
А.БУХБИНДЕР
Ваше мнение
Мы будем благодарны, если Вы найдете время
высказать свое мнение о данной статье, свое
впечатление от нее. Спасибо.
"Первое сентября"
|