ООО "Камгражданпроект", 423814, Россия, РТ, г. Набережные Челны, Московский проспект, д.98, кв.173,
тел. 8-919-620-53-81,
E-mail: anikitinaaa@mail.ru
Abstract
Джеймс Френсон (James Franson) из University of Maryland в журнале New Journal of Physics опубликовал статью [1], в которой, ссылаясь на наблюдения за сверхновой звездой SN1987A, полагает, что фотоны могут замедляться в связи с эффектом вакуумной поляризации.
Уважая смелые предположения James Franson о замедлении скорости света, позволим обратить внимание на следующее объяснение этой проблемы, вытекающее из разрабатываемой нами энергетической теории.
Мы считаем, что в 7h 35m (23.316 UT) при регистрации сначала нейтринной вспышки и затем оптического наблюдения Supernova 1987A в 10h24m[23.433UT], произошло фактическое прямое измерение скорости света.
В парадигме энергетической теории [10, 11, 12, 13, 14], когда все изменения и взаимодействия в Космосе определяются изменением энергетических характеристик Космоса, в статье рассмотрен следующий вариант: нейтрино и фотоны "вылетели" из взорвавшейся звезды одновременно с одинаковой скоростью, но прилетели на Землю в разное время, нейтрино на 11160s раньше фотонов вследствие изменения энерго-гравитационного потенциала Космоса во времени.
Также, результат экспериментов OPERA в разнице в 60 ns между временем прилёта нейтрино и фотонами мы вынуждены признать совершенно возможным.
Возможен и следующий наблюдательный космологический эксперимент: после зарегистрированной нейтринной вспышки приблизительно через время
[(4?/3-1)H0]1/2Т/С2 секунд (+учёт энерго-гравитационных потенциалов галактик) должна произойти оптическая фотонная вспышка сверхновой звезды, что будет служить и подтверждением энергетической теории.
23 февраля 1987 года в местной группе галактик в Большом Магеллановом Облаке на расстоянии ~ 50 кпк (163,0х103св. лет=5,1439 х1012 s) на месте голубого сверхгиганта Sanduleak-1 B31 вспыхнула удивительная сверхновая звезда SN1987A.
Хронология открытия:
В 2h 52m36,79s (10357s от 0h 00m00s) (23.124UT[2, с.726]) "...23.124 февраля Всемирного времени был обнаружен сигнал на Монбланской нейтринной обсерватории. Сигнал состоял из 5 импульсов выше энергетического порога 7МэВза промежуток 7s. Это согласуется и по энергии, и по продолжительности с предсказаниями стандартных моделей относительно коллапса железного ядра на расстоянии 50кпк. Вероятность случайного совпадения с вспышкой SN1987A равна единице на 104 лет" (телекс К.Кастаньоли из Турина) [2, с.726]
В Римской группе на детекторе гравитационных волн на 1,4s раньше Монбланской группы был обнаружен гравитационный сигнал-движение 2300-килограммового стержня. [2, с.727]
В 7h 35m (23.316 UT[2, с.726]) (через 16943s после нейтринных вспышек под горой Монблан и за ~3h=10800s? до первого обнаружения на фотопластинке ?) нейтринные обсерватории Kamiokande II, IMB и Баксан зарегистрировали вспышки нейтрино, длившиеся около 13 секунд. "Промежуток энергий был от порога в 7,5 до 36 МэВ" [2, с.727]
Это был первый случай регистрации нейтрино от вспышки сверхновой. По современным представлениям, энергия нейтрино составляет около 99% общей энергии, выделяемой при вспышке. По оценкам при вспышке сверхновой SN1987A выделилось порядка 1058 нейтрино с общей энергией 1046 Дж.
В 9h22m ?[23.390UT] (через 6420s после нейтринной вспышки в Kamiokande II, IMB и Баксан) - "Еще раньше (Feb. 23.390UT) А. Джонс не заметил какого-либо объекта с помощью своего поискового телескопа" [3, с.563] - "верхняя оценка блеска по наблюдению А. Джонса (А. Jones) в 9h22m и открытие радиоизлучения SN1987A" [3, с.564]?
В 10h24m[23.433UT] (через 2h47m= 10020s после нейтринной вспышки в Kamiokande II, IMB и Баксан) Supernova 1987A достигает звёздной величины V=6,0 , а
В 10h41m [23.445UT] (через 11160s после нейтринной вспышки в Kamiokande II, IMB и Баксан) Supernova 1987A достигает звёздной величины V=6,2- Дж. Джеррад и Р.Х. Мак-Нот обнаружили Supernova 1987A на фотоплёнках. [2, с.726]
Энергии нейтрино, зарегистрированные от Supernova 1987A, составили: 5,8-7,8МэВ в LSD, 20-40Mev в IMB, 7,5-35,4Mev в KAMIOKANDE II и массы электронных нейтрино, измеренные от Supernova 1987A, составили от mve<6eV до mve<30eV. Согласно современной теории более энергетичные нейтрино достигают поверности Земли быстрее низкоэнергетичных.
2. Прямое измерение скорости света
James Franson (Джеймс Френсон) из University of Maryland в журнале New Journal of Physics опубликовал статью [1], в которой, ссылаясь на наблюдения за сверхновой звездой SN1987A, полагает, что фотоны могут замедляться в связи с эффектом вакуумной поляризации.
Уважая смелые предположения James Franson о замедлении скорости света, позволим обратить внимание на следующее объяснение этой проблемы, вытекающее из разрабатываемой нами энергетической теории. [10, 11, 12, 13, 14]
Во-первых, мы считаем, что в 2h 52m36,79s (10357s) (23.124UT) произошла регистрация гравитационных волн Римской группой и регистрация нейтринных сигналов на Mont Blanc Монбланской нейтринной обсерватории от гравитационного коллапса звезды Sanduleak-1.
Во-вторых, мы считаем, что в 7h 35m (23.316 UT) при регистрации сначала нейтринной вспышки и затем оптического наблюдения Supernova 1987A в 10h24m[23.433UT], произошло фактическое прямое измерение скорости света.
Ниже мы объясняем свои выводы.
В нашем принципиально нелокальном мире происходит несколько всеобъемлющих космических энергетических процессов, один из которых - массообразование - образование барионной материи, одним из результатов которого в космическом масштабе является изменение энерго-гравитационного потенциала Вселенной во времени, равного в настоящий момент ?t=Сt2. [14] Соответственно, вместе с энерго-гравитационным потенциалом изменяется и скорость света, равная V=(?t)1/2=Сt ?const.
Мы предполагаем, что первые нейтринный и гравитационный всплески в 2h 52m 36,79s (10357s) (23.124UT) - это начало процесса гравитационного коллапса звезды Sanduleak-1, когда произошло катастрофическое сжатие железного ядра звезды с обрушением оболочки, "звезда взорвалась внутрь" так, что даже нейтрино не могли покинуть звезду. Через некоторое время, а именно, через 4h 43m , когда по Гамову Г.А. (George Gamow) барионная материя звезды в результате колоссального сжатия превратилась в "тёмную энергию" нейтринного излучения, которое сообщилось оболочке и "спровоцировало" фотонное излучение, и звезда вспыхнула как сверхновая, увеличивая во много раз своё свечение. Необходимо предположить, что в результате этого взрыва нейтринное и фотонное излучение одновременно оторвались от поверхности звезды и выбросили в Космос до 99% вещества звезды.
"В отличие от протонов и фотонов, нейтрино могут проходить космологические расстояния во Вселенной практически без поглощения" [5, с.936]
"Так как нейтрино стабильны и даже при энергиях Еv>>EGZK~7х1019 эВ могут проходить космологические расстояния практически без поглощения..." [5, с.959]
В парадигме энергетической теории [10, 11, 12, 13, 14], когда все изменения и взаимодействия в Космосе определяются изменением энергетических характеристик Космоса, а именно, - энерго-гравитационного потенциала, рассмотрим следующий вариант: нейтрино и фотоны "вылетели" из звезды одновременно с одинаковой скоростью, но прилетели в разное время: нейтрино на 11160s раньше фотонов. Примем, что разность энерго-гравитационного потенциала Космоса 163,0х103 лет назад в галактике Большое Магелланово Облако (Large Magellanic Cloud) (LMC) составляла ??T, а в наше время на Земле она составляет ??с=C2. Учтём энерго-гравитационный потенциал нашей Галактики Млечный Путь (Milky Way galaxy) и LMC galaxy (БМО), а потенциалы галактики Small Magellanic Cloud (SMC) (ММО), the Sun, Луны, Земли не будем учитывать как незначительные второго и третьего порядков.
Космический фактор изменения в 1 секунду энергетического потенциала барионной материи в Космосе:
?b=??/?=H0=2,3655 10-18 , где
??- изменение энергопотенциала в 1секунду,
? =C2, H0 -постоянная Hubble.
Космический фактор изменения в 1 секунду энергетического потенциала "тёмной материи" в Космосе:
?d=??d/?d=4?/3H0=9,908583 х10-18, где
??d- изменение энергопотенциала "тёмной материи" в 1секунду,
Разница между наблюдаемыми нейтринными вспышками в 7h 35m (23.316 UT) и последующей оптической фотонной вспышкой в 10h24m[23.433UT] (когда Supernova 1987A достигает звёздной величины V=6,0) составила 2h47m(10020s).
Нам представляется, что такое "совпадение" говорит в пользу излагаемой нами энергетической теории с переменной скоростью света и нейтрино и совершенно невозможно объяснить в рамках современной парадигмы физической науки, построенной на двух фундаментах теории относительности и квантовой механики с абсолютной константой - скоростью света.
3. Сверхновые звёзды
После Supernova SN1987A самая близкая к Земле SupernovaSN2014J, вспыхнувшая
21-22 января 2014 г в М82 galaxy на расстоянии 11млн.св. лет.=11х106св. лет=3500кпк =3,5Мпк. В этой галактике наблюдается интенсивное звёздообразование.
Supernova SN1993J - двойная звезда, одна из которых, красный сверхгигант, вспыхнула сверхновой 28 марта 1993 года в спиральной М81 galaxy на расстоянии 3,96 Мпк =12,92 х106св. лет=3961кпк=3,961 Мпк.
Supernova SN2011fe в galaxy Messier M101 (NGC5457) открыта 23-24 августа 2011 года на расстоянии 21 св. лет=6439кпк=6,439Мпк. Считается, что она вспыхнула за 12 часов до обнаружения.
SupernovaSN2011hz - 7 ноября 2011 года.
SupernovaSN2012A - в январе 2012 года в галактике NGC3239 на расстоянии 25 млн. св. лет =25 х106 св. лет = 7,665 х106пк =7665 кпк =7,67Мпк.
SupernovaSN2012z-в январе 2012 года на расстоянии 110 млн.св.лет=110х106 св.лет=33730 кпk
=33,73 Мпк.
SupernovaSN2012aw- 16 марта 2012 года на расстоянии 38 млн. св. лет =38 х106 св. лет =11650кпк=11,65 Мпк.
В августе 2011 года и 3 января 2012 года (?) детекторы IceCube зафиксировали две частицы с высокой энергией в 1,0-1,14 ПэВ - "Берт" и "Эрни".
По аналогии с нашими расчётами для Supernova 1987A, которая вспыхнула на расстоянии 50кпк и разница между прибытием на Землю нейтрино и фотонов составила ~3h, для Supernova SN2011fe в galaxy Messier M101 (NGC5457), вспыхнувшей 23 августа 2011 года на расстоянии 6439кпк, нейтрино должны прилететь на ~15 суток раньше, что видимо и зафиксировали на IceCube как "Берт" в начале августа 2011 года. Зафиксированная 3 января 2012 года нейтринная частица "Эрни" была вестником фотонной вспышки SupernovaSN2012aw, наблюдаемой с 16 марта 2012 года на расстоянии 11650кпк в M95 galaxy.
13-14 января 2014 года на IceCube должна быть зафиксирована нейтринная вспышка от SupernovaSN2014Jиз M82 galaxy.
4. Экcперименты OPERA
В связи с вышеизложенным считаем, что необходимо также обратить серьёзное внимание на эксперименты коллаборации OPERA (Oscillation Project with Emulsion-Racking Apparatus), которая 22 сентября 2011 года объявила о регистрации возможного превышения скорости света мюонными нейтрино на 0,00248%. Измерения произошли между ускорителем SPS (ЦЕРН, Швейцария) и детектором в подземной лаборатории Gran Sasso (LNGS) (Италия) на расстоянии L=730,53461 км =7,3053461 х105 м [9] (по другим источникам 731,278 км), которые показали , что нейтрино прибывают к детектору на 60,7 ns [9] раньше расчётного времени, при синхронизации часов в двух лабораториях с точностью в несколько наносекунд. К сожалению, в мае 2012 года OPERA прекратила эти эксперименты, признав смешную техническую ошибку: плохо вставленный разъём оптического кабеля, из-за чего будто бы была нарушена синхронизация часов. В экспериментах OPERA опорный световой сигнал по измерениям шёл 1048,5 ns, а нейтрино прибывали за 988 ns, то есть на 60,7ns быстрее. [9] Погрешность оценивалась авторами в 10ns.
Время пролёта фотонов до детектора принята авторами эксперимента t=2,43928 ms=2,43928 х106 ns (t=L/С=7,31278 х108 m/2,99792458 m/s). Скорость нейтрино определена авторами эксперимента равной Vn=2,99800 х108 m/s
Энергия нейтрино составляла 10-40 ГэВ. Средняя энергия детектируемых в Gran Sasso нейтрино составила 17 ГэВ, что ~в 1х103-2х103 раз больше энергии нейтрино, зарегистрированных от Supernova 1987A (5,8-7,8МэВ в LSD, 20-40 Mev в IMB, 7,5-35,4Mev в KAMIOKANDE II).
"Глубокий вопрос - это вопрос, на который интересен как отрицательный, так и положительный" (Нильс Бор)
"Стандартная теория сверхновой предсказывает, что сверхновая аналогичная SN1987A, уносит 3х1053 эрг (99% своей связанной гравитационной энергии) во вспышке нейтрино через несколько секунд после взрыва" [7, с. 1358]
Мы считаем, что имеются веские причины рассмотреть и "неортодоксальный" вариант объяснения регистрации нейтрино раньше света от сверхновой Supernova 1987A и экспериментов OPERA, а именно: запаздыванием фотонов от нейтрино, то есть изменением скорости света в зависимости от изменения разности энерго-гравитационных потенциалов Космоса. Необходимо предположить, что на скорость нейтрино с энергией 10-40 МэВ разность энерго-гравитационных потенциалов барионной материи влияет незначительно, во всяком случае на несколько порядков меньше, чем на фотоны. Можно предположить, что "движение" нейтрино обеспечивают энергетические характеристики "тёмной материи" и "тёмной энергии". Видимо, взрыв сверхновой звезды - это переход барионной энергии-массы через нейтрино в "тёмную энергию" - один из вариантов "круговорота" энергии в Космосе.
Это можно объяснить замедлением времени или уменьшением скорости света в результате глобального изменения энергетических характеристик Космоса.
Причиной таких больших отклонений фотонов в 60,5ns от нейтрино в эксперименте OPERA могло быть неучтённое энерго-гравитационное влияние Земли, Луны и Солнца, которое по нашей оценке составляет:
1.От Солнца энергогравитационный потенциал на орбите Земли составляет
разница ?? на расстоянии 7,3 х105 м составляет ??=(8,89845333333-8,8984100277)х108м2/с2=0,0000433х108м2/с2=4330 м2/с2 Примем для оценки 25% от полученного значения , потому что 100% -это максимальный случай, когда ход лучей фотонов и нейтрино будет располагаться точно по направлению к Солнцу без другого влияния: ?? = 1083 м2/с2
Изменение энерго-гравитационного потенциала за время пока летят фотоны составит:
?bG=0,444 х106/8,9876 х1016х2,43928 х10-3s=20,25 х10-10, что на много порядков больше Hubble factor, равного 2,3655 х10-18 с-1
Изменение энергопотенциала за время пока летят нейтрино составит:
?bG=20,25 х10-10х4,188=84,8 х10-10
Значит, в этом случае определяющими являются изменения энерго-гравитационных потенциалов барионной и "тёмной материи" на расстоянии между ускорителем SPS (ЦЕРН, Швейцария) и детектором в подземной лаборатории Gran Sasso (LNGS) (Италия) на расстоянии L=730,53461 км =7,3053461 х105 м за время 2,43928 х10-3s.
Разница во времени прилёта к детектору нейтронов и фотонов составит:
Наша оценка разницы времени прилёта нейтрино и фотонов является приблизительной и выполнена без учёта нами в расчётах влияния Луны, Земли, вращения Земли, наклона земной оси относительно эклиптики, фактора Хаббла, приближение и удаление луча нейтрино и фотонов от центра Земли и т.п. В практических многофакторных условиях эксперимента OPERA значения разницы энерго-гравитационных потенциалов между ускорителем SPS и детектором в Gran Sasso подвержены колебаниям в значительном диапазоне.
5. Выводы
Мы понимаем, что выводы делать пока рано, но тем не менее:
Теоретическая расчётная разница во времени между прилётом нейтрино и фотонами для Supernova 1987A, составила 2h42m,что практически совпадает сэкспериментальной наблюдаемой разницей между нейтринными вспышками в 7h 35m (23.316 UT) и последующей оптической фотонной вспышкой в 10h24m[23.433UT] (когда Supernova 1987A достигает звёздной величины V=6,0), составившей 2h47m(10020s). Наша теоретическая модель не противоречит фактам.
Нам представляется, что такое "совпадение" говорит в пользу излагаемой нами энергетической теории с переменной скоростью света и нейтрино и совершенно невозможно объяснить в рамках современной парадигмы физической науки, построенной на двух фундаментах теории относительности и квантовой механики с абсолютной константой - скоростью света.
13-14 января 2014 года на IceCube должна быть зафиксирована нейтринная вспышка от SupernovaSN2014Jиз M82 galaxy.
Результат экспериментов OPERA в 60 ns мы вынуждены признать совершенно возможным.
Для более точного определения мы предлагаем рассмотреть возможность эксперимента с детекторами в IceCube, а фотоны, видимо, придётся пускать через спутник. Может быть, есть возможность эксперимента аналогичного эксперимента между Землёй и Луной.
Возможен и следующий наблюдательный космологический эксперимент: после зарегистрированной нейтринной вспышки приблизительно через время [(4?/3-1)H0]1/2Т/С2 секунд (+учёт энерго-гравитационных потенциалов галактик) должна произойти оптическая фотонная вспышка сверхновой звезды, что будет служить и подтверждением энергетической теории.[10, 11, 12, 13,14]
References
Список литературы
[1] J D Franson. Apparent correction to the speed of light in a gravitational potential. New Journal of Physics 16 (2014) 065008, doi: 10.1088/1367-2630/16/6/065008
[2] Morrison D. R. O. Review of Supernova 1987A: Preprint CERN, 26 January, 1988.
Моррисон Д.Р.О. Сверхновая 1987А: Обзор. УФН, Том 156, вып. 4, декабрь 1988 г.
[3] Имшенник В.С., Надёжин Д.К. Сверхновая 1987А в Большом Магеллановом Облаке: наблюдения и теория. УФН, Том 156, вып. 4, декабрь 1988 г.
[4] О.Г. Ряжская. Нейтрино от гравитационных коллапсов звезд: современный статус эксперимента. УФН, Том 176, N10, октябрь 2006г.
[5] В.А. Рябов. Нейтрино свервысоких энергий от астрофизических источников и распадов сверхмассивных частиц. УФН, Том 176, N9, сентябрь 2006г.
[6] М. Кошиба. Рождение нейтринной астрофизики. (Нобелевская лекция. Стокгольм, 8 декабря 2002 г.) УФН, Том 174, N4, апрель 2004г.
[7] Ф. Райнес. Нейтрино: от полтергейста к частице. (Нобелевская лекция. Стокгольм, 1995г.) УФН, Том 166, N12, декабрь 1996г.
[8] Имшенник В.С. Ротационный механизм взрыва коллапсирующих сверхновых и двухстадийный нейтринный сигнал от сверхновой 1987А в Большом Магеллановом Облаке. УФН, Том 180, N11, ноябрь 2010г.