Гипотеза Ритца

Справедливости ради отметим, что даже баллистическая гипотеза Ритца (по существу это классический закон сложения скоростей для корпускул) не так легко могла бы быть опровергнута в начале 20-го века. Приведем кратко вывод из [29] и дадим некоторые замечания. Время прихода сигнала от звезды - спутника центральной звезды, находящейся на расстоянии $L$, при заходе в тень $t_1 = L/(c-v)$, а при выходе из тени $t_2 = {T\over 2} + L/(c+v)$, где $T$ - период орбитального движения. Полагая для заметного эффекта (двойная система становится видимой как тройная) $t_1 = t_2$, получим $L = T(c^2-v^2)/(4v)$. Для диаметра орбиты имеем $D = Tv/\pi$. Если $\alpha$ - угол наблюдения, то $\alpha\approx\tan\alpha\approx D/L$, и так как $v\ll c$, имеем $\alpha = 4v^2/(\pi c^2)$. Реальные скорости наблюдаемых спутников $v\ll 350$ км/с. В результате,для наблюдения подобного эффекта должно быть $\alpha\ll 2\times 10^{-6}~$ радиан (что превышает точность современных телескопов).

Конечно, этот вывод довольно грубый. В выражении для $t_2$ нужно писать $Tx$ вместо ${T\over 2}$, где $x$ - доля периода, когда спутник находится в тени; всегда $x\ll{1\over 2}$, что увеличивает предельную точность $\alpha$. Кроме того, фиксировать с помощью фотографии в настоящее время можно очень короткие промежутки времени (если экспозиция позволяет), то есть можно писать $t_2 - t_1 = {T\over 2} + y$, где $y\ll T$, что еще увеличивает предельную точность. Однако, скажем и в оправдание несколько замечаний.
(1) Исследование $t_2\ge t_1$ непродуктивно, так как все наблюдаемые затмения будут периодическими и мы не сможем никак проверить: действительно ли мы наблюдаем тройную (или четверную и т.д.) систему или это только видимость.
(2) В процессе движения спутника по орбите время прихода сигнала в точку наблюдения плавно меняется (реальный объект - спутник и его видимый образ не совпадают), что искажает определение реальной орбиты и величины $x$.
(3) Вследствие того, что свет проходит неоднородную среду (атмосферу, да и космическое пространство) известны явления мерцания и дисперсии. Чтобы сократить их негативное влияние следует наблюдать полные (а не частичные) затмения и желательно с искусственных спутников Земли.
(4) Поскольку нам будет доступна лишь проекция плоскости орбиты, то в общем случае мы не можем гарантированно оценить длину участка тени $x$ (Рис. 3.3).

Рисунок 3.3: Определение участка тени.

Время движения в тени будет различным в зависимости от направления на наблюдателя (на Землю). Следовательно, нужны орбиты с симметричной ориентацией, и точность определения "плеч" проекции орбиты и размеров обоих тел накладывает ограничения на (расчетную) точность определения времени прихода сигналов.
(5) Выше уже говорилось, что не существует абстрактной скорости света, а будут наблюдаться конкретные величины $c(\omega_1[v])$ и $c(\omega_2[-v])$. Следовательно точность определения частот $(\Delta\omega/\omega_0)$ накладывает ограничения на теоретическую оценку точности $(\Delta c/c_0)$ и, соответственно, на $(\Delta t/t)$.

Самое принципиальное замечание следующее.
(6) Свет определенной частоты $\omega_0$ излучает не объект, движущийся как целое со скоростью ${\bf v}$, а хаотически движущиеся с тепловыми скоростями частицы. Следовательно, определить задержку расчетного времени от скорости объекта как целого невозможно, пользуясь любыми характерными в микромасштабах частотами (линиями излучения). Только если у спутника график спектральной интенсивности $I(\omega)$ имеет некоторую характерную форму (например, максимум $I_{max}(\omega_1)$) и если он идентифицируемо отличается (по форме) от графика спектральной интенсивности основной звезды, то наблюдение за изменением спектральной интенсивности $I(\omega,t)$ на выделенной плавающей (!) частоте $\omega_1(t)$ (которая соответствует максимуму $I_{max}(\omega_1(t))$) могло бы доказать или опровергнуть баллистическую гипотезу Ритца.

Насколько известно автору, в таком ключе детального анализа астрономических данных не проводилось. Далее стоит упомянуть, что гипотеза Ритца для двойных систем предсказывает кроме фазовой еще и амплитудную модуляцию приходящего сигнала (в фиксированной точке пространства вследствие разной скорости рапространения света происходят пульсации интенсивности из-за наложения света, испущенного в разные моменты времени). При этом чем больше расстояние до двойной системы, тем относительная интенсивность пульсаций увеличивается; также (до некоторых пределов) увеличивается и частота пульсаций. Некоторые авторы [29] рассматривают "существование" квазаров и пульсаров как доказательство гипотезы Ритца. Действительно, малость их периодов пульсаций (иногда менее секунды) говорит о компактности этих объектов, а мощность излучения (с учетом их удаленности) говорит об обратном. Либо надо основательнее проверять гипотезу Ритца, либо остается верить фантастическим (непроверяемым) современным версиям. Да и сложности обработки радарных наблюдений Венеры заставляют задуматься о возможности наличия у света инерциальных свойств. Однако, защита или развитие гипотезы Ритца не является целью настоящей книги.