PHYSICAL - TECHNICAL LABORATORY GLUSHKO
ПРОЕКТ SETI ( SEARCH FOR EXTRATERRESTRIAL INTELLIGENCE)
Аннотация.
В масштабах Вселенной радиоволна является слишком тихоходным носителем сигнала, с использованием которой ответа на своё послание надо ждать сотни, а то и десятки тысяч лет. Поэтому существующие программы (Проект SETI) по поиску внеземных цивилизаций терпит фиаско. Нужна более быстрая связь и она уже создаётся. На этом направлении есть определённые успехи. Представленная ниже работа именно об этом.
____________________________________________________________________________________
Масштабы Вселенной невообразимы для человеческого сознания, а поэтому их характеризуют только числами. Расстояние до ближайшей к нам звезды свет (или радиоволна) преодолевает за 4,2 года. Нашу Галактику “Млечный путь” свет пересекает за 100 000 лет. До ближайшей к нам галактики “Туманность Андромеды” расстояние составляет, примерно, 2,5 миллионов световых лет. Тогда как наблюдаемая вселенная простирается на 13 – 14миллиардов световых лет. Представить объект такого масштаба просто невозможно.
Именно эти невообразимые размеры Вселенной порождают непростые вопросы. Например, а могут ли цивилизации разумных существ вести активный диалог между собой на таких немыслимо огромных расстояниях? И, если ответ будет положительным, то какой физический сигнал (явление, процесс) они используют для связи? И может ли им быть радиосигнал (или свет)?
Ответ на последний вопрос очевиден: - конечно же, нет! Для космической связи (при таких расстояниях) этот носитель сигнала слишком тихоходен. Действительно, для возможных разумных соседей по нашей Галактике промежуток времени между посылкой радиосигнала и приёмом ответа на него будет равняться, если не сотням лет, то тысячам или десяткам тысяч лет. А если разумные существа живут в другой галактике, то указанное время будет измеряться миллионами лет, которое сродни продолжительности становления разума на нашей планете.
При этом нет сомнений в том, что такая космическая связь должна иметь место в нашей реальности, поскольку она является производной от существования внеземных цивилизаций. А это событие достаточно вероятно. В наличии иных цивилизаций, находящихся в глубинах необозримой вселенной, убеждены не только философы и учёные, но и инженеры.
Общеизвестно мнение астрономов, которые давно полагают, что планет во Вселенной так много, что даже если их мизерная часть пригодна для жизни, то из их числа миллионы или даже миллиарды планет должны быть прародителями разума(вспомним Уравнение Дрейка). Последние достижения астрономии и астрофизики значительно укрепили это представление.
Ученые пришли к выводу, что у 22% звезд, с планетарными системами, подобными Солнечной, могут находиться планеты с подходящими условиями для возникновения жизни. Иными словами, только в нашей Галактике условия для жизни есть примерно на 40 миллиардах планет. Отметим, ранее ученые сообщали только о примерно 3 тыс. 500 планетах, которые по различным параметрам были похожи на Землю. Ближайшая из них расположена на расстоянии 12 световых лет от Земли. А любой разум будет искать себе подобных во вселенной точно так же, как это делает наша земная цивилизация уже в течение нескольких десятков лет. И именно это обстоятельство - упорный поиск братьев по разуму, осуществляемый нашей земной цивилизацией, гарантирует наличие такой космической связи.
Однако, современная физическая наука утверждает, что скорость любого сигнала ограничена скоростью света (радиоволны). При этом теоретическая физика категорически отрицает наличие каких-либо физических волновых процессов(способных нести сигнал), распространение которых в пространстве может происходить со сверхсветовой скоростью (вспомним теорию относительности). В связи с чем, поиском подобных волн, физика не занимается, причём принципиально! И только поэтому инженеры не могут изобрести необходимые космические средства связи, поскольку не знают тех новых физических явлений, которые могли бы лежать в основании конструкций их аппаратов.
Неужели природа устроена так, что вселенские цивилизации в принципе лишены общения друг с другом? Видимо, всё же нет! Это категорическое утверждение будет понятным, если рассмотреть следующую аналогию. Действительно, радио, как средство самой быстрой связи, на нашей планете появилось чуть больше 100 лет назад. Оно было изобретено сразу же после того, как только были открыты электромагнитные явления. Технология радиосвязи, это есть прямое техническое применение открытий, сделанных в физике. И стоит искренне удивляться тем грандиозным успехам, которых достигла радиотехника к нашим дням! А прошло, ведь, чуть больше 100 лет.
А как будет выглядеть эта отрасль техники через следующие 100 лет? Ответ на этот вопрос человеческое воображение уже не подскажет, поскольку очень огромен темп роста научно-технического прогресса. Единственное, что можно сказать при попытке дать на него ответ, так это просто выразить его в виде эмоций, что это будет действительно что-то потрясающее!!!
А если предположить, что другие звёздные цивилизации зародились на 100 лет раньше нашей земной цивилизации, но с нашим темпом развития науки и техники, то для них такая связь будет уже реальностью. А если на 1000 лет………………..!То о грандиозности их средств связи мы даже помыслить не можем, поскольку это будет находиться далеко за пределами даже раскрепощённого воображения современного физика-теоретика.
Но уже сейчас мы твёрдо осознаём то, что это будет не наша сегодняшняя земная связь, осуществляемая с помощью радиоволн, а принципиально иная техника связи, основанная на другого рода физических принципах и природных явлениях. При этом несомненно одно, что скорость её сигналов будет на много порядков превышать скорость света, иначе она бессмысленна в масштабах вселенной. Именно высочайшая скорость сигнала, в миллиарды раз превышающая скорость света, будет основной отличительной особенностью этой, воистину космической, технологии связи.
И это обстоятельство, сформированное на твердом убеждении в существовании принципиально новых космических средствах связи, представляет собой прямое разрешение парадокса Ферми. Данный парадокс гласит, что “если цивилизаций так много, как это полагает наука, то где же они в таком случае, где проявление их существования”? Действительно, если мы не можем видеть следы их деятельности на планетах их проживания из-за масштабов вселенной, то сигналы от средств их связи должны далеко уходить в космос от своих источников. Следовательно, ими должна быть заполнена вся вселенная. А поскольку это должно быть именно так, то эти сигналы могут быть обнаружены.Но мы их не находим! А почему?! Да потому, что полагаем, что это должна быть только радиосвязь и ничто иное. Действительно, земные физики твёрдо убеждены в том, что радиосигналы есть самые быстрые сигналы в природе. Но этим своим предположением, мы как бы “подстраиваем” научно-технические достижения иного разума, который мог зародиться на миллионы лет раньше нас, под своё сегодняшнее развитие земной техники. А это в корне неправильно.
Именно за неимением технологии космической связи объясняется отсутствие видимых следов “радиообмена”между инопланетными цивилизациями, которые должны были бы расселиться по всей Вселенной за миллиарды лет её существования. А поэтому нет сомнений в том, что пространство вселенной, где сейчас находится наша солнечная система, очень плотно пронизано (заполнено) сигналами инопланетных цивилизаций. Причём, точно в такой же степени, как наш “эфир” заполнен сигналами от множества земных радиостанций. Только мы не можем их отыскать, поскольку нет соответствующей аппаратуры. И это не повод утверждать, что, если нет “радиообмена”, то и нет космических цивилизаций. Такое утверждение является полнейшей нелепицей с точки зрения любой логики утверждений. А тем более с позиции теории вероятностей, указавшей точное значение возможности появления (нахождения) инопланетного разума во вселенной. Хотя по абсолютной величине эта цифра незначительна, но для масштабов вселенной она всё равно, что достоверное событие. А эта наука точно знает то, что утверждает!
В связи с изложенным выше возникает ещё один непростой вопрос. А есть ли что-либо реальное в арсенале современной научно-технической базы земной цивилизации(теоретическое или даже уже практическое),чтобы услышать “голоса” других разумных существ с иных звезд и галактик?! Конечно же, кроме жгучего желания быть участником этого события. Есть ли к этому хоть какие-то научные предпосылки, невзирая на строгие запреты релятивисткой физики?
Размышляя над ответом на этот вопрос, можно доказательно утверждать, что такие научные положения всё же есть и они не только теоретические. При этом важно понять одно, что техника, по своей сути, только воссоздаёт физические условия, при которых возникает (происходит) то или иное природное явление. Иными словами, с помощью техники необходимое явление образуется (зарождается) по желанию человека, при чём, со 100% гарантией. Из сказанного следует, что новая техника космической связи возможна (будет создана) только в том случае, если природа устроена так, что в космическом пространстве возможен волновой процесс, скорость распространения которого превышала бы скорость света.
Если оглянуться назад лет на 100 и посмотреть на историю развития физической науки(начиная, например, с 1905 года и по настоящее время), то можно разглядеть очень быструю эволюцию физической сути понятия“пустое космическое пространство”. С 1905 года, в воображении учёных и философов, доминировавших в физической науке, пространство представляло собой лишь свою математическую абстракцию, с физическими свойствами пустоты некоего“вселенского сосуда”. Иными словами, по свойствам оно напоминало то, что обычно остаётся во внутреннем объёме герметичного сосуда, если бы из него откачали весь газ. Причём предполагалось, что это “ничто”, принципиально не имеет ни каких материальных свойств. А поэтому сама материя не может взаимодействовать с этим “ничто”. Такое взаимодействие материи и пространства запрещал принцип относительности и вся релятивистская физика, которая была создана на его основе. Свет представляли в виде частичек Ньютона, или фотонов Эйнштейна, свободно летящих через эту космическую пустоту.
Но постепенно, с развитием физики, теоретикам пришлось всё же наделять это “ничто”, некоторыми материальными свойствами, а, тем самым, превращая “пустоту сосуда” в реальное физическое пространство, в физический вакуум, с которым материя уже может взаимодействовать. В 1918 году пространство было наделено такими свойствами, как метрика и кривизна. Теперь пространство и материя взаимодействовали друг с другом. Образно говоря, материя определяла метрику и кривизну пространства, а пространство устанавливало траектории движения материальных тел.
С развитием квантовой механики выяснилось, что это “ничто” всё же есть очень сложное природное образование, поскольку из неё рождается сама материя. Появились такие понятия как “море” частиц Дирака, виртуальные частицы и нулевые колебания вакуума и тому подобное.
В последние годы выяснилось, что наблюдаемые самые общие свойства движения материи в пространстве (разбегание галактик) невозможно объяснить без “темной материи”,как одной из характеристик физического вакуума. А недавние астрофизические открытия указывают уже на то, что свойства физического вакуума изменяются во времени и пространство расширяется с ускорением. Иными словами, к свойствам физического вакуума необходимо добавить наличие “темной энергии”.И вдобавок к этому, если заполнять космическую пустоту светом, идущим от всего сонма звёзд, и реликтовым излучением, то становится понятной вся сложность устройства этого материального тела, каким является физический вакуум.
И сейчас, в наше время, “пустота сосуда” перестала быть пустотой, как таковой. Теперь это определённый (конкретный) объект, наделённый специфическими свойствами, который подлежит изучению, как любое другое материальное тело. И вполне возможно, что одним из свойств этого природного объекта является некий волновой процесс, скорость распространения которого значительно превышает скорость света.
В поиске указанного волнового процесса можно опираться на следующие факты. Одним из основных свойств физического вакуума является то, что он представляет собой основу (а так же арену)всех известных физических полей. При этом гравитационные, электрические и магнитные поля могут распростираться от своих источников на бесконечно большие расстояния. Более того, по современным представлениям, электрические и магнитные поля могут взаимно превращаться, образуя собой единое электромагнитное поле - фотоны.
Однако, если предположить, что взаимопревращения электрических и магнитных полей нет (это обособленные сущности), то явление электромагнитной индукции Фарадея сводится к механизму взаимодействия электрических зарядов с магнитным полем (силам Лоренца). Тогда так называемую “электромагнитную” волну (свет и радиоволну) следует рассматривать только как волну магнитную. В такой магнитной волне нет электрической составляющей. При распространении магнитной волны через материальные объекты(при условии относительного перемещения волны и тел) в них возникает движение электрических зарядов. Заряды движутся только под действием сил Лоренца, а не за счёт образования “индуцированного” вихревого электрического поля. Заметим, что силы Лоренца перпендикулярны как к вектору напряжённости магнитного поля, так и к вектору относительной скорости их движения. Следовательно, такая магнитная волна являет собой волну поперечную.
Из кинематики волновых процессов волн различной физической природы известно, что если есть среда, в которой возможно распространение поперечных волн, то в этой среде возможно образование и продольных волн (но не наоборот). Таким образом, если в физическом вакууме распространяется поперечная магнитная волна, то в нём возможно образование продольной волны, которой может быть волна электрическая (закон Кулона). И вот почему.
С одной стороны, основанием для отказа от существования электромагнитного поля (идеи взаимопревращения полей) послужили многочисленные опыты с магнитными полями, в которых выявились их новые свойства. Часть таких опытов была хорошо известна научной общественности и требовала только своего объяснения. К ним относились: опыты Фарадея с униполярной машиной, опыт Геринга, эффект Бью-Ли, эффект передачи энергии магнитным полем в трансформаторах, опыты Сигалова (Ферганский университет, поставлено более 10 экспериментов), опыты Николаева (Томский университет, поставлено более 30 экспериментов) и многие другие. А так же опыты, поставленные в нашей лаборатории: явление взаимодействия магнитной волны с токами проводимости, свойства униполярной магнитной индукции, эффект проникновения магнитного поля без ослабления через сплошные ферримагнитные экраны, явление зарядового эквивалента, эффект продольного действия магнитных полей на заряженные частицы и многие другие эксперименты. Из объяснения этих опытов следовало, что движение зарядов происходит только в результате взаимодействия электрических зарядов с магнитным полем, за счёт действия сил Лоренца. Но ни как не под воздействием индуцированного электрического поля. Более того. Магнитное поле имеет внутреннюю структуру, которую хорошо отражают силовые линии, предложенные Фарадеем. Иными словами, от аморфного представления магнитного поля необходимо отказаться.
С другой стороны, в динамике сплошных(упругих) сред хорошо изучены механизмы образования волновых процессов, связанных с распространением в них, как продольных, так и поперечных волн. Эти процессы зиждутся на понятии “деформации” тела. При этом речь идёт об отношении сил, действующих на единичный объём вещества среды при продольной деформации вещества тела и при его сдвиге. То есть об отношение модуля упругости вещества к модулю сдвига. Именно это отношение определяет отношение скоростей распространения продольной и поперечных волн в среде. При этом скорость распространения продольной волны всегда выше скорости распространения поперечной волны.
В случае физического вакуума это будет отношение между электрическими и магнитными силами одной и той же величины. Иными словами, это будет отношение (число) электромагнитных единиц заряда (системы СГСМ) к одной электростатической единице заряда (системы СГСЭ). Из теории электричества известно, что это отношение равно (по абсолютной величине) квадрату скорости света, то есть оно равно 9*1016. Следовательно, во столько же раз скорость электрической (продольной) волны выше скорости магнитной (поперечной) волны (или скорости света).Разница огромная. Так, если свет (магнитная волна) пересекает нашу галактику “Млечный путь” за 100 000 лет, то продольная электрическая волна – 3,5миллисекунды. Приведённое выше рассуждение является достаточной теоретической основой для принятия решения о начале исследований и работ по созданию действенной космической техники связи.
При разработке устройств генерации электрических волн (излучателей) укажем на следующее обстоятельство. У многих авторов, создающих генераторы электрических волн, в основании механизма образования волнового процесса лежит закон Кулона, с обратной квадратичной зависимостью напряжённости электрического поля от расстояния. По сути, конструкция таких излучателей представляет собой устройство, создающее в своей активной зоне переменный во времени электрический заряд. Частота изменения заряда во времени выбирается достаточной для передачи информации. Общеизвестно, что работы данного направления зашли в тупик. Исследования велись такими специалистами, как док. В. И. Докучаев (Москва), проф. А.В.Чернецкий (Москва), акад. РНА Р.Авраменко (Москва), док. Э.Гране (Берлин), док. Эдвардс (США), док. Х.Путхов (США) и др.Данный факт объясняется тем, что при создании электрического заряда, сосредоточенного в небольшой области пространства, вокруг него образуется пространственный (объёмный)электрический заряд противоположного знака, электрическое поле которого практически равно нулю в любой точки пространства.
Мы же эту задачу решаем иначе, на основе силового взаимодействия магнитной волны с током проводимости. Поскольку такое взаимодействие есть периодический процесс, то из области взаимодействия переменного магнитного поля с электротоками активной зоны расходятся “волны деформации” физического вакуума - электрические волны. В конструкции наших излучателей магнитная волна является своеобразным инициатором генерации электрических волн. Конструктивно, наиболее простые технические решения генераторов электрических волн получаются при использовании оптического диапазона света в качестве инициаторов волнового процесса. Отметим, что теоретически напряженность электрического поля продольной волны (так же как и магнитной) обратно пропорционально первой степени от расстояния.
Были разработаны и изготовлены различные конструкции генераторов. Мощность их изучения (расчётная) на срезе активной зоны не превышала 0,1 – 0,5 милливатт (по сути это полная суммарная мощность электротоков, которая подводилась к активной зоне). Работа генераторов оценивалась по эффекту от воздействия продольной электрической волны на различные вещества, в том числе на радиоактивное вещество и на живую материю (см.Изменение интенсивности радиоактивного распада под действием продольных электромагнитных волнhttp://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/12139.html ).
При проектировании антенны приёмника продольной электрической волны были исследованы на применимость и апробированы различные известные физические эффекты, которые можно было бы положить в основание её конструкции. Помимо этого были выдвинуты(предложены)некоторые гипотезы о свойствах электрических полей и волн и поставлены опыты по их проверке. Часть гипотез подтвердилась. При этом следует отметить, что набор неизвестных ранее свойств у электрических волн не уступает арсеналу свойств, которые были открыты у магнитных волн. В настоящее время проходит теоретическое и экспериментальное исследование идея двухступенчатого преобразования энергии электрической волны в энергию электрического тока проводимости с последующей генерацией им переменного магнитного поля. Идея достаточно перспективная и может быть положена в конструкцию рабочей антенны приёмника электрических волн. Предварительные исследования антенны показали, что, при глубокой экранировке от стационарных электрических полей, а так же любых магнитных полей, антенна регистрирует электрические волны, идущие со всех участков неба, на которые она направлена.Конструктивно, данная антенна является направленной антенной, то есть регистрирующая волны, распространяющиеся вдоль её оси симметрии. Специальные исследования показали, что внутренние шумы антенны и аппаратуры, усиливающей выработанный ею сигнал, не имеют ни какого отношения к принимаемым “сигналам” из космоса. Конечно же, если это не естественные природные шумы звездных объектов или процессов, происходящих в космическом пространстве, то цивилизаций, ведущих радиообмен между собой, действительно много. Антенна требует проведения специальных исследований с целью изучения всех её свойств и совершенствования конструкции. Только после этого можно перейти к работам по расшифровке регистрируемых ею “сигналов”.
На сегодняшний момент времени мы изыскиваем средства для продолжения исследований, связанных с совершенствованием всей системы приёма электрических волн. А в последующем средства будут необходимы и для работы по расшифровке регистрируемых ею “сигналов” (в первую очередь надо доказать искусственность их происхождения). Помимо этого необходимо продолжить работы по состыковке генератора электрических волн с их приёмником, с целью создания полноценного канала космической связи. Действительно, в настоящее время имеется излучатель электрических волн, работающий в диапазоне частот видимой части спектра света (от 1014 до 1016 герц). Тогда, как приёмник волн, основанный на магнитной индукции, работает на частотах до 106 герц. Иными словами, необходимо снижать частоту передатчика электрических волн и повышать принимаемую частоту приёмника волн, чтобы можно было изучить свойства космического канала связи в земных условиях.
Дата публикации: 10 декабря 2013