Като пример за регион с по-силна гравитация – това е време-пространственият регион „близо до повърхността на Юпитер“, където силата на гравитацията е около 318 пъти по-силна от тази в района „близо до повърхността на Земята“.
В различните региони на Вселената нивото на свиване/разширяване на пространство-времето е невъобразимо различно в зависимост от силата на гравитационното поле. Както вече споменахме, електромагнитното поле и гравитационното поле съществуват върху изкривеното от материята пространство във Вселената. Следователно е логично в изкривеното пространство от силното гравитационно поле (по-висока „плътност на пространството”) – електромагнитните вълни да се разпространяват по-трудно. Това означава, че в по-силно гравитационно поле електромагнитните вълни ще вибрират по-трудно (честотата ν на техните трептения ще намалее) и че дължината на вълната на електромагнитното лъчение λ също ще намалее – те ще бъдат по-малки в сравнение с областите с по-слаба гравитация . Този логичен извод съвпада с идеята на общата теория на относителността (както и със следните три следствия):
Първото следствие е, че в региони със силно гравитационно поле времето тече/тече по-бавно (което съвпада с идеята на общата теория на относителността). Наистина, така дефинираната „секунда“ (основната единица за време в Международната система от единици) ще бъде по-дълга, тъй като продължителността на точно същия брой „времеви периоди“ Ns_s на същото стандартно електромагнитно лъчение което сме избрали при дефинирането, ще бъде по-дълга, защото честотата му v ще бъде по-ниска. За по-дългата „секунда“ всяко електромагнитно лъчение от електромагнитния спектър отново ще има същия съответен брой периоди Ns_i, тъй като влиянието на гравитацията е за целия електромагнитен спектър (съответно честотите от целия електромагнитен спектър синхронно ще са по-ниски ще бъдат по-ниски).
Ако читателят анализира логически този случай, ще се увери, че по-ниската честота може да бъде открита само ако използваната единица време е дефинирана в друг регион с различна (по-слаба) гравитация. В противен случай, ако използваме единицата за време, дефинирана в същия регион, няма как да получим други числени стойности в резултат на измерването на честотата. Това се дължи на така наречената „кръгова препратка/референция“: В случая, ако използваме новата променена единица време (дефинирана като продължителност на същия брой трептения Ns_s на намалената „стандартна“ честота), то резултатът получен чрез измерване на честотата на дадено електромагнитно лъчение ще има същата числена стойност. Нещо повече, това важи за всяка честота от целия електромагнитен спектър! Осъзнаването, че не можем да открием промяната, използвайки променящата се (в синхрон) мерна единица , е важна част от разбирането заа неопределеността в макросвета.
Второто следствие е, че в райони със силно гравитационно поле дефинираната по същия начин (според начина, по който е дефинирана в Международната система от единици), базова единица за дължина „метър“ ще стане по-къса -като сбор от дължините на точно същия брой Nm_s на действително намалената дължина на вълната λ (потисната от гравитацията) на същото „стандартно електромагнитно лъчение“, което сме избрали за дефинирането. Отново трябва да се отбележи, че намаляването на дължината на вълната на всяко електромагнитно лъчение от целия електромагнитен спектър, може да бъде установено само ако използваме базовата единица за дължина, дефинирана в регион, където гравитацията е различна (по-слаба).
Третото следствие е повече от очевидно. Това е, че в региони със силно гравитационно поле действителната скорост на електромагнитното излъчване във вакуум ще бъде по-ниска, тъй като ν и λ на всяко електромагнитно лъчение са по-ниски (c=λν). Оказва се, че по-ниската скорост на светлината във вакуум в области с по-силна гравитация е следствие от общата теория на относителността, т.е. че скоростта на светлината във вакуум не е фундаментална константа за цялата Вселена! Новата по-ниска скорост на електромагнитното лъчение във вакуум отново ще бъде валидна за целия електромагнитен спектър – тя отново ще бъде локална физическа константа в тази време-пространствена област с еднаква (равномерна), но по-силна гравитация. Освен това трябва отново да подчертаем, че:
Ако измерим скоростта на светлината във вакуум с помощта на базовите единици за време и дължина, които са дефинирани в една и съща област и по един и същи начин (например чрез фиксиране на едни и същи числа Ns_s и Nm_s) – ще получим отново точно същата числена стойност за скоростта на светлината във вакуум! Това е така, защото сме използвали променените мерни единици в този регион с по-силна гравитация – (по-дългата „секунда“ и по-късият „метър“) … което е пример за „кръгова референция“!
Експерименталните доказателства:
Фактът, че скоростта на всяко електромагнитно лъчение (и на светлината) във вакуум намалява, когато фотоните преминават през региони с по-силно гравитационно поле, е не само логичен резултат – това беше доказано и експериментално. Американският астрофизик Ъруин И. Шапиро предложи експеримент и го извърши през 1964 г. Ефектът на гравитационното забавяне на времето беше установен при измерване на времето за пътуване в двете посоки на отразените радарни лъчи от повърхността на Венера, когато Венера е от противоположната страна на Слънцето докато Земята обикаля около него (когато Земята, Слънцето и Венера са подравнени най-благоприятно). По този начин радарните сигнали преминават през силното гравитационно поле (в непосредствена близост до Слънцето). Разбира се, може да се предположи, че радарните сигнали са се движили по по-дълга траектория, заобикаляйки Слънцето в изкривеното пространство. Пространството в близост до Слънцето обаче е потиснато (свито) от силната гравитация. Това означава, че ако използваме по-дългата единица за дължина „метър“, определена на повърхността на Земята – полученото число в резултат на измерването на дължината на пътя на радарния сигнал ще бъде по-малко. По този начин обаче можем да стигнем до неопределеност… Реалният факт е всъщност, че в експеримента е измерено времето, но не и пътя, и то с мерните единици, определени на повърхността на Земята! Така се фиксира по-ниската скорост на радарните сигнали, когато те преминават през регион със силно гравитационно поле. Д-р Ъруин И. Шапиро (Масачузетски технологичен институт, лаборатория Линкълн), докладва през 1964 г. в Journal of Astrophysics:
„…според общата теория скоростта на светлинната вълна зависи от силата на гравитационния потенциал по нейния път.“ (Shapiro, 1964).
Ясно е, че д-р Шапиро е имал предвид промяната в скоростта на светлината, по-специално идеята, която Айнщайн обсъжда в статията си от1911 г. „За влиянието на гравитацията върху разпространението на светлината“. В тази статия Айнщайн твърди:
„Ако наречем скоростта на светлината в началото на координатите c0, тогава скоростта на светлината c на място с гравитационен потенциал Ф ще бъде дадена от връзката:
Принципът на постоянството на скоростта на светлината е валиден според тази теория в различна форма от тази, която обикновено е в основата на обикновената теория на относителността. (Einstein, 1911).
Първо, Айнщайн не споменава нищо в тази статия за използваните мерни единици. Очевидно във всички уравнения на своите теории той използва мерните единици, дефинирани на повърхността на Земята, сякаш са еднакви и валидни за цялата Вселена (…, a самият той стига до извода, че не са еднакви). В своята статия „За влиянието на гравитацията върху разпространението на светлината“ (Einstein, 1911), Айнщайн извежда формула, която показва зависимостта на честотата на всяко електромагнитно лъчение от гравитационния потенциал (от интензитета на гравитационното поле):
Честотата обаче определя основната единица за време „секунда“! Тази формула се отнася и за честотата, с която се определя основната единица за времето „секунда“. Следователно основната единица за време „секунда“ също се променя на места с различен гравитационен потенциал (с различен интензитет на гравитационното поле), тъй като продължителността на същия брой 9 192 631 770 времеви периода ще се промени (вижте дефиницията на „секунда“ в SI). Според разсъжденията на Айнщайн фотонът, генериран на повърхността на звездата, губи енергията си при преодоляване на гравитацията на звездата по пътя ѝ към Земята. Ние знаем че
Еphoton = ћν. Това означава, че на повърхността на звездата, където гравитацията е най-силна, енергията на фотона е по-голяма, отколкото след преодоляване на гравитацията на звездата. Следователно, според тази формула, в региони със силна гравитация, честотата е по-висока, което означава, че основната единица за време „секунда“ става по-къса (с по-малка продължителност) и времето тече по-бързо! А това противоречи на Общата теория на относителността (т.е Айнщайн противоречи на самия себе си)!
Второ, всъщност формула (28) не е изведена коректно, защото при извеждането ѝ Айнщайн приема, че фотонът има маса! Освен това Айнщайн само предлага формулата (27) за промяната на скоростта на светлината във вакуум в зависимост от гравитационния потенциал, но без да я извежда!
В тази статия Айнщайн не обсъжда промяната в дължината на вълната на електромагнитното излъчване. Всъщност Айнщайн приема, че дължината на вълната на електромагнитното излъчване не зависи от гравитационния потенциал! Това е видно от аналогията на предложената формула (27) за изменение на скоростта на светлината във вакуум в зависимост от гравитационния потенциал с формулата (28) за изменение на честотата.
Обаче, в други статии, свързани с общата теория на относителността, се доказва, че в региони с по-силна гравитация, основната единица за дължина „метър“ се скъсява (дължината на вълната на всяко електромагнитно излъчване се свива) – вижте дефиницията на „ метър” в SI, приет през 1960 г. Това означава, че дължината на вълната на електромагнитното излъчване също се променя!
Последицата от приемането на Айнщайн че фотонът има маса е, че фотонът губи енергия, когато преодолява гравитацията на звездата (както Айнщайн „доказва“). Ако това е вярно, тогава фотоните ще загубят различно количество енергия в зависимост от масата на звездата, докато я напускат по пътя си към Земята – т.е. „червеното отместване“ ще бъде различно и спектралната серия на емисионния спектър на водородния атом – ще се измества в зависимост от масата на звездата!
Такава зависимост обаче няма… и никой астроном не я е наблюдавал!
Следователно твърдението на Айнщайн в тази статия, че:
„По този начин според нашето виждане спектралните линии на слънчевата светлина, в сравнение със съответните спектрални линии на земните светлинни източници, трябва да са донякъде изместени към червеното.“
… няма причина да се подкрепя от съвременната физика!
Подробният анализ на статията на Айнщайн „За влиянието на гравитацията върху разпространението на светлината“ (Einstein, 1911) е представен тук!
Ефектът на забавяне на времето, регистриран от д-р Шапиро, всъщност регистрира намаляването на скоростта на светлината във вакуум в региони, където гравитационното поле е по-силно. Този факт беше потвърден много точно с помощта на контролирани транспондери на борда на космическите кораби “Маринър-6” и “Маринър-7”, докато обикалят около планетата Марс. Транспондерът е устройство, което излъчва идентификационен сигнал в отговор на запитващ получен сигнал. Това е много по-точен тест от обикновеното отскачане на радарни лъчи от повърхността на планетата, тъй като повърхностните неравности въвеждат елемент на грешка, който не може да бъде контролиран.
p.s.: Логиката как „Теорията на всичко” се оказва „Теория на нищото” е представена на ТАЗИ подстраница!
=> към уеб страницата “Влиянието на гравитацията върху разпространението на електромагнитното лъчение и върху електромагнитните свойства на атомите”