Баллистическая теория Ритца и картина мироздания

Реально эффект этот обычно достаточно мал в сравнении с доплеровским и потому его до сих пор редко удавалось обнаружить и на него не обращали внимания. Действительно, в знаменателе выражения La/ c ²стоит огромная величина c ². А потому при достижимых в земных лабораториях ускорениях aи длинах Lпоправка частоты f=f-fполучается крайне малой и трудно уловимой. Зато, как увидим, эффект становится хорошо заметен на гигантских космических расстояниях L(Часть 2). Поскольку в космосе величина f/f= La/ c ²становится достаточно большой, то это приводит к гигантским сдвигам частоты и периода. Это позволяет объяснить не только сверхмощные вспышки сверхновых и других переменных звёзд, спектральные характеристики объектов, но и космологическое красное смещение, предсказав на основе БТР правильную его величину. Впрочем, и в земных масштабах, где величина ритц-эффекта f/f= La/ c ²сдвига частоты f, пропорциональная удалённости Lи лучевому ускорению aисточника, крайне мала, его всё же можно зафиксировать с помощью эффекта Мёссбауэра (§ 3.7). Именно он позволил выявить предсказанный Ритцем сдвиг частоты в опыте Бёммеля, где источнику гамма-лучей, расположенному на расстоянии L=dот поглотителя, придали лучевое ускорение a. Сдвиг частоты гамма-лучей составил f/f= ad/ c ², что точно подтвердило формулу Ритца [153, с. 136].

Правда, и в теории относительности ускорение способно влиять на частоту. Однако, в ритц-эффекте, подобно доплеровскому, частота зависит не от самого ускорения a, как в теории относительности, а лишь от его проекции arна луч зрения наблюдателя — от "лучевого ускорения". Проверить это можно с помощью того же эффекта Мёссбауэра. В астрономии и физике эффект изменения частоты принято характеризовать для определённости именно лучевыми проекциями. Так, формулу Доплера записывают в виде f/f=1- V _r/ c, где V _r— лучевая скорость источника (в системе наблюдателя), положительная при его удалении и отрицательная, если источник приближается к наблюдателю. Здесь f— частота световых волн, сигналов, импульсов, пускаемых источником, а f— частота восприятия их приёмником. Аналогично и формулу эффекта Ритца удобно переписать через лучевое ускорение a _rисточника. Оно положительно, если направлено от приёмника или наблюдателя, и отрицательно в обратном случае (то есть, — противоположно по знаку ускорению aс Рис. 25). Таким образом, формула эффекта Ритца запишется в виде

f/f=1-La _r/c ²

или

T/T=1+La _r/c ²,

если учесть, что La _r/c ²<<1 (Рис. 28).

Рис. 28. Световые импульсы, пускаемые лазером через период t, приходят к цели с интервалом t': из-за ускорения скорость второго импульса снижена.

Хотя эффекты Доплера и Ритца заметно различаются, они всё же имеют общую природу, поскольку оба вызваны относительным движением источника и приёмника. Ритц очень чётко показал в своей работе [8], что причина изменения частоты принимаемого света в обоих эффектах состоит в изменении расстояния Lмежду источником и приёмником — в их относительном движении, приводящем к накоплению или дефициту волн на пути между источником и приёмником. Накопление волн на дистанции, скажем от расхождения источника и приёмника, означает, что к приёмнику в единицу времени приходит меньше волн, чем испускается. А сближение, напротив, означает, что на пути помещается меньше волн и, следовательно, приёмник поглощает волн больше, чем испускается источником. Поэтому Ритц вывел соответствующую формулу

T/ T=1+(1/ c) dL/ dt,

где dL/ dt— скорость изменения расстояния Lмежду источником и приёмником на момент регистрации излучения [8]. Поскольку L=V _rt+a _rt ²/2, и скорость dL/ dt=V _r+a _rt=V _r+La _r/ c( V _rи a _r— лучевая скорость и ускорение на момент испускания, t=L/ c— время, за которое свет приходит от источника к приёмнику), то получим простую формулу

T/T=1+V _r/c+La _r/c ²,

найденную выше и учитывающую сразу и эффект Доплера, и эффект Ритца. В оригинальной записи Ритца [8] синтез этих законов выглядел следующим образом: