Эксперименты / Бауров Ю.А. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПО ОБНАРУЖЕНИЮ АНИЗОТРОПИИ ФИЗИЧЕCКОГО ПРОСТРАНСТВА

Вопрос об анизотропии физического простран ства впервые был поднят в работе [1], в которой при нарушении калибровочной инвариантности был предсказан некоторый однозначный векторный потенциал, названный в последствии космологиче

ским векторным потенциалом Ag – новой фунда ментальной векторной константой [2, 3], и на ее ос нове вычислена векторная константа слабых взаи

модействий. Согласно [2, 3], модуль вектора Ag

равен 1.95 · 1011 Гс · см. Из [1–3] стало ясно, что в природе должно существовать новое анизотропное некалибровочное взаимодействие, обусловленное

существованием вектора Ag.

В [2, 3] показано, что часть массы элементарной частицы ( mc2 ≈ 33 эВ) пропорциональна модулю

некоторого суммарного потенциала AΣ (AΣ ≤ Ag ).

Изменение модуля AΣ за счет потенциалов других полей ( АΣ) должно было приводить к появле нию новой силы природы, которая имеет нелиней ный и нелокальный характер и представима неко торым рядом по АΣ. При этом первый член ряда при разложении по АΣ имеет вид ~ АΣ · ∂ΔАΣ/∂x, где x – пространственная координата в трехмер ном пространстве R3. На анализе этого члена ряда строились многие из обсуждаемых ниже экспери ментов.

1Закрытое акционерное общество “Научно исследователь ский институт космической физики”, Королев.

2 Hotwater,ООО, Сан Миниато, Италия.

3 Объединенный институт ядерных исследований, Дубна.

4Институт ядерной физики Национальной академии наук, Ржеж, Чехия.

5Институт биометеорологии Национальной академии наук, Флоренция, Италия.

Для проверки существования новой силы прове ден большой комплекс фундаментальных экспери ментальных исследований на лучших эксперимен тальных базах СССР и России. Первые исследова ния проведены на экспериментальных установках РНЦ “Курчатовский институт” и ИОФРАН с помо щью крутильных весов, расположенных в сильно точных магнитах. При массе тела около 30 г была зафиксирована сила на уровне (0.07–0.08) г. Дан ные работы были представлены для публикации в Докладах Академии наук СССР Нобелевским ла уреатом акад. А.М. Прохоровым [4, 5]. Далее ис следования этой силы проходили на эксперимен тальной базе ГАИШ МГУ имени М.В. Ломоносова [2, 3] с использованием гравиметров “Sodin” канад ского производства; на экспериментальных базах ОИЯИ г. Дубна и ИЯИ РАН г. Троицк (исследова ние изменений скорости распадов радиоактивных элементов [2, 3, 6–10]); на экспериментальных ба зах МГУ имени М.В. Ломоносова и ЦНИИмаш на основе плазменных устройств [2, 3, 11, 12], а так же экспериментальных базах других институтов России.

Существование новой силы природы доста точно твердо установлено и подтверждено мно жеством астрофизических наблюдений (движе нием пульсаров [13, 14], движением Солнца [2] (Солнце представляет собой природный косми ческий объект, несущий нас под действием этой силы к созвездию Геркулеса), на ее основе вскры та природа темной энергии, расталкивающей скопления галактик [15] и т.д.

Об открытии новой силы природы официаль но объявлено на конференции в Италии (Сици лия, Сан Флавия, сентябрь 2013 г.) итальянскими физиками, занимающимися солнечной энергией и новыми источниками энергии [16].

В данной работе мы рассмотрим результаты фундаментальных экспериментов, позволяющих

судить о направленности вектора Ag с достаточно высокой точностью, приведем теоретическое обос

нование существованию вектора Ag и покажем ре зультаты практического использования новой силы природы.

В [3, 11] приведены результаты эксперимен тального исследования интегральной по времени и спектру светимости плазмы, созданной импульс ным плазмотроном, в зависимости от положения его оси относительно окружающего пространства и, следовательно, расположения вектора тока раз

ряда относительно вектора Ag. В этих эксперимен тах показано, что пространственное распределе ние интенсивности излучения плазмы носит явно выраженный анизотропный характер, наблюда ется некоторый конус направлений оси плазмот рона с раствором порядка 90°–120°, по образую щим которого излучение плазмы достигает мак симальных значений. При этом показано, что во второй экваториальной системе координат век

тор Ag, направленный по оси указанного конуса, имеет следующие координаты: прямое восхожде ние α = 293° ± 10°, склонение δ = 36° ± 10°. Ре зультаты экспериментов согласовывались с ранее проведенными опытами по определению направ

ления вектора Ag [2] и являлись наиболее точны ми на уровне 2012 г. В [3] показано, что три анизо тропных направления, зафиксированные при ис следовании β распада радиоактивных элементов [7] направлены следующим образом: два – по об разующим обнаруженного конуса и одно – по его

оси, т.е. по вектору Ag.

В [17] представлены результаты измерений

периода β распада Т1/2 32Si (c 1982 г. по 1986 г.) в Брукхейвенской национальной лаборатории (БНЛ) США и аналогичные результаты для α –

распада 226Ra (Т1/2 ≈ 1602 г.), полученные в Герма нии (Physikalish Techniche Bundesand stalt (PTB)) с 1984 г. по 1999 г. В обоих распадах обнаружены годовые осцилляции на уровне (0.1–0.25)%. Ана лиз результатов этих двух экспериментов, прове денный в [17], показал, что корреляция между ни ми составляет около 85%. В [17] вводится гипоте за о влиянии расстояния до Солнца на изменения Т1/2 указанных распадов. Минимальное расстоя ние до Солнца наша планета проходит в районе 4 января (α = 283°). Необходимо отметить, что направление линии минимум–максимум сезон ных отклонений [17], как показано в [13], при мерно соответствует α ≈ 293° при разбросе около

±30°. Там же дано объяснение, что обнаруженные в распадах [17] осцилляции соответствуют дей ствию предполагаемой анизотропной силы при

роды за счет влияния гравитационного потенциа ла и векторного потенциала магнитного поля

Солнца на изменение AΣ. При этом указано, что максимальные выбросы (≈0.3%), наблюдаемые в 1988 и 1999 гг., вероятно, связаны со сменой поляр ности дипольной компоненты солнечного магнит ного поля. Такая смена наблюдается в среднем каж дые 11 лет и происходила в указанный годовой интервал.

Рассмотрим непрерывный эксперимент [8] с использованием сцинтилляционных детекторов, проведенный в ОИЯИ с 9.12.1998 г. по 30.04.1999 г. по исследованию изменений в скорости β распада 137Cs и 60Co. Основным недостатком подобных экспериментов является тот факт, что при анали зе конечного результата нельзя было точно уста новить, какой вклад вносит в результат “внутрен няя жизнь” самой измерительной установки, а какой – само непосредственно изучаемое явле ние. Установка, описанная в [8], позволяла вести прецизионные измерения с контролем парамет ров системы при разных порогах дискриминации по энергии распада как для 137Cs, так и для 60Co. В работе анализировались 13 информационных ка налов: уровень высокого и низкого напряжений, внутренняя температура установки т.д. Анализ экстремальных выбросов показал, что направле ния новой силы в точках экстремальных выбро сов качественно (погрешность ±10°) совпадают с направлениями силы, обнаруженными в преды дущих опытах [2]. Необходимо отметить также следующее. Как показали измерения фона (поток частиц в этом канале не превышал 50 частиц/с), его колебания из за малости потока по отноше нию к колебаниям потока частиц, выходящих за 2σ (±~600 частиц/с, именно эти частицы анализи ровались), никак не могли повлиять на распреде ление временных координат экстремальных точек.

Важен тот факт, что для данного периода вре мени с 9.12.1998 г. по 30.04.1999 г., начиная с сере дины января 1999 г. (α = 293° ± 15°,) эффект обна руженной анизотропии (с периодом, близким к суточному) ослаб и практически исчез.

В [9] приведены результаты длительного экспе риментального поиска изменений скорости β рас пада 60Cо с 28.12.2010 г. по 08.02.2012 г., проведенные на базе ОИЯИ с использованием сцинтилляцион ных детекторов на основе LaBr3 и методики на сов падение наблюдения γ квантов с энергиями 1.173 и 1.332 МэВ, сопровождающих β распад 60Cо. Для обработки результатов эксперимента приме нялись стандартные методы обработки и статисти ческий метод Колмогорова–Смирнова (К–С), по казывающий отклонение от равномерности рас пада в течение суток (максимальная вероятность отклонения соответствует минимуму значимости результата). Зафиксированы указания на отклоне

ния в скорости β распада 60Cо от равномерного по времени суток в 2011 г в следующих декадах: с 11.03 по 21.03 с уровнем значимости a = 0.1; с 22.04 по 02.05 с a = 0.0125; с 24.06 по 04.07 с a = 0.05; с 04.08 по 14.08 с a = 0.05.

В [10] отмечено, что направления действия но вой силы, возникающей за счет влияния вектор ного потенциала магнитного поля Земли, декады с 22.04 по 02.05 лежат в окрестности образующих указанного выше конуса или в окрестности на

правления Ag с погрешность ±10°. При этом все значимые результаты были зафиксированы в ве сенне летний период в отличие от эксперимента [8], поскольку, как указано выше, в весеннем се зоне эффект практически исчез (что объясняется сменой в период 1999–2000 гг. полярности маг нитного диполя Солнца). [18]. В эксперименте было исследовано влияние температурного фак тора на показания аппаратуры, поскольку для всех измерений, использующих сцинтилляцион ные детекторы, температура существенно влияет на эти показания. Установка располагалась в тер мостате, поддерживающем температуру на уров не 30.6 ± 0.1°C.

В [10] приведен анализ данных для декады с 23.07 по 02.08 в 2011 г., когда в Москве наблюда лись всплеск температуры вследствие аномаль ной жары и выход термостата из рабочего режима работы. Результат анализа показал, что наблюда емая гармоника с периодом, близким к суткам, при аномально высокой температуре, визуально видимая на приведенных в [10] рисунках, практи чески не имеет отклика в повышении мощности софазной гармоники в основном спектре γ кван тов, сопровождающих β распада 60Cо. При этом значение критерия К–С не доходит до гранично го уровня значимости равного 0.3. Таким обра зом, обсуждаемый эксперимент показал, что тем пературный фактор не влияет на наблюдаемый процесс отклонения в скорости β распада 60Cо от равномерного по времени суток.

Рассмотренные выше эксперименты исследо вали анизотропные свойства новой силы в окрестности Земли и Солнца. Для определения распространения анизотропных свойств новой силы на масштабы нашей галактики в [13, 14] бы ло проведено исследование направлений движе ния пульсаров – самых сильных магнитов нашей

галактики (модуль B магнитного поля пульсара достигает 1012 Гс), которые возникают в финаль ном процессе коллапса сверхновых звезд. По скольку диаметры данных объектов ≈10 км, моду ли векторного потенциала у них могут приближать

ся к модулю вектора Ag и, следовательно, действие новой силы на движение пульсаров должно быть ярко выражено. В [13] приведены диаграммы на

правлений скоростей движения 147 пульсаров. Диаграммы явно указывают на анизотропию дви жения пульсаров, качественно совпадающую с обратным конусом действия новой силы. Послед нее понятно, так как эта сила за счет действия векторного потенциала магнитного поля пульса ра выбрасывает вещество в одном направлении, так что пульсар за счет реактивного движения движется в противоположную сторону.

В [19] разработан механизм ускорения косми ческих лучей (КЛ) с помощью новой силы приро ды и показано, что, используя эту силу, КЛ могут достигать энергии Е, превышающей энергетиче ский предел Грейзена–Зацепина–Кузьмина, рав ный 5 · 1019 эВ. В [19] показано, что в последние го ды в КЛ такие частицы с Е ≥ 1020 эВ были обнаруже ны. Там же представлены данные о незначительной анизотропии КС, зафиксированные ведущими ла бораториями мира (Milagro, Tibet, Super Kamio kande) в районе созвездия Лебедя (Cygnus Region). Эта анизотропия соответствует направлениям об разующих конуса действия новой силы, а коорди наты района – α = 305° ± 5° и δ = 40° ± 5° – практи

чески совпадают с направлением вектора Ag.

Проведенный комплекс фундаментальных экспериментальных исследований позволил раз вить модельные представления, объясняющие су ществование в природе глобальной анизотропии,

связанной с наличием вектора Ag [2, 3]. В данной работе мы приведем только базовые аксиомы и ос новные результаты этой модели, названной теори ей бюона.

Изначально в теории бюона нет пространства, нет времени, нет мира элементарных частиц, из которых состоят все окружающие нас физические тела, а есть не наблюдаемый сам по себе объект − бюон Ф(i) с дискретными состояниями, обладаю щий внутренним “векторным” свойством, выра жение для которого имеет вид

где x(i) – “длина” бюона – действительная (поло жительная или отрицательная) величина, завися щая от индекса i = 0, 1, 2, …, k. Величина Ag пред ставляет собой некоторый внутренний потенциал, равный по модулю космологическому векторному

потенциалу Ag. Этот потенциал определяется свойствами бюона, поэтому он называется внут ренним. Согласно определению, величина Ф(i) может быть или действительной, или чисто мни мой. Относительно индекса i все множество состо яний Ф(i) может образовывать одномерное про странство R1, в котором расстояния между состоя ниями бюона определяется как разность между их “длинами” (архимедова метрика). Вводится дис

кретное время и квант времени τ0, а также квант

пространства x0 в одномерном дискретном про странстве R1, образованном состояниями бюона (τ0 ≈ 0.9 · 10–43 с, x0 ≈ 2.8 · 10–33 см).

Во множестве {Ф(i)} не подразумевается каких либо статических состояний с временем t > τ0, т.е. бюон постоянно изменяется. В зависимости от того, является вектор Ф(i) действительным или мнимым, положительна или отрицательна длина х(i), уменьшается она по модулю или увеличива ется, свободное (не взаимодействующее с дру гим) состояние бюона может соответствовать только одному из четырех так называемых ваку умных состояний (ВС): II+, I+, I–, II–.

Введем следующие определения.

1. Будем считать, что свободный бюон нахо дится в вакуумном состоянии II+, если за квант времени τ0 положительная длина бюона увеличи

вается на квант расстояния x0. При этом скорость

распространения бюона cb = x0 − 0 = c (с – ско

τ0

рость света).

2. Свободный бюон находится в ВС I+, если за время τ0 положительная длина бюона уменьшает

ся на x0. В результате cb = 0 − x0 = –c.

τ0

3. Свободный бюон находится в ВС II–, если за время τ0 модуль отрицательной длины бюона уве

личивается на x0. Тогда cb = −x0 − 0 = –c.

τ0

4. Свободный бюон находится в ВС I –, если за время τ0 модуль отрицательной длины бюона

уменьшается на x0. В указанном случае cb =

= 0 − (−x0) = c.

τ0

Нахождение бюона в том или ином ВС носит вероятностный характер и описывается волновы

ми функциями ΨBC(i), соответствующими четы рем ВС.

Разработанная концепция бюона позволяет выразить фундаментальные физические констан ты и свойства окружающего нас мира на основе квантовых характеристик ВС бюона: кванта про странства x0 ≈ 2.8 · 10–33 см, кванта времени τ0 ≈ ≈ 0.9 · 10–43 с и модуля космологического вектор ного потенциала Ag ≈ 1.95 · 1011 Гс · см.

В [2, 3] вводится следующая базовая гипотеза. Допустим, что наблюдаемое трехмерное про странство R3 формируется в результате миними зации потенциальной энергии взаимодействия ВС бюона в образованном им одномерном про странстве R1. Точнее, пространство R3 фиксирует

ся как результат динамики объектов, возникших от взаимодействия ВС бюона. Таким образом, в пространстве R3 возникают динамические про цессы для объектов с остаточной от минимизации положительной потенциальной энергией взаи модействий ВС бюона и, как следствие, появля ются волновые свойства возникающих элемен тарных частиц. Другими словами, теория позво ляет при задании только трех констант – модуля

вектора Ag, величин τо и x0 – получить значения всех других фундаментальных констант и основ ные свойства всего окружающего нас мира.

Фундаментальные пространственные масшта бы определяются следующими соотношениями: x0 = kx0 ≈ 10–17 см; ct* [2, 3] = k Nx0 ≈ 10–13 см; L = = k N Px0 ≈ 1028 см, где k, N, P – рассчитываемые периоды взаимодействия ВС бюона. Скорость света c равна x0 /τ. Отметим, что скорость света появляется в теории бюонов как следствие изме нений бюона, причем в теории отсутствуют ско рости больше скорости света.

на динамике ВС бюона. Определяются константы всех взаимодействий; например, векторная кон станта слабых взаимодействий дается выражени

соответствует минимальной остаточной потен циальной энергии ВС (II+, I+, I–, II–) бюона. По лучена также плотность энергии во Вселенной ~10–29 г · см–3; выведены уравнения Максвелла; показан физический смысл темной материи, тем ной энергии; рассчитаны величины галактиче ского и межгалактического магнитных полей т.д.

В [2, 16] впервые описан новый принцип пере мещения космических аппаратов (КА), основан ный на использовании физического простран ства в качестве опорной среды. В [16] показано, что любой объект за счет воздействия потенциа лов физических полей элементарных частиц уменьшает величину модуля АΣ в месте своего расположения в физическом пространстве. Такое объемное уменьшение АΣ называется информа ционным образом (ИО) объекта и характерно только для него, так как кодируется коэффициен тами λi (i = 1, 2, 3….), входящими в сложный ряд по изменению АΣ за счет потенциалов полей этого

объекта. Если объект в процессе движения вер нется к своему ИО, данное место физического пространства будет отталкивать его за счет дей ствия новой силы, связанной с уменьшением АΣ. Именно это отталкивание можно использовать для получения тяги КА.

В Италии с 26.01.2013 по 28.02.2014 гг. прохо дил непрерывный эксперимент по исследованию использования новой силы для получения тяги движителя, который в перспективе может быть применен на КА [16]. Модель движителя устанав ливалась на сферическом корабле диаметром около 1 м, чтобы уравнять силы трения о воду в разных направлениях. Груз массой 526 г вращался в вертикальной плоскости. С 26.01. по 27.06. 2013 период вращения груза был равен 0.22 с. Для со здания ИО груз останавливался в нижней точке траектории на 0.12 с. С 28.06.2013 и до конца из мерений период вращения совпадал со временем остановки и был равен 0.3 с. При подлете груза к ИО возникала импульсная тяга, которая изменя лась в течение суток и сезона года при постоян ных внешних условиях. Результаты эксперимента для средней по обороту силы тяги показаны на рисунке 1. В [16] отмечено, что величина силы значительно возрастает с уменьшением периода вращения, поэтому при анализе эксперименталь ной кривой необходимо учитывать, что величина силы в период с 26.01. по 27.06. завышена при мерно в 2 раза. Большие значения силы в начале

эксперимента авторы связывают с завершением процесса изменения направления дипольной компоненты магнитного поля Солнца. Как видно из рисунка, начиная с 6.02.2013, наблюдается рез кое уменьшение силы тяги, которое продолжает ся, за исключением некоторых выбросов, до 6.08.2013. В [16] данное явление объясняется за счет эффекта изменения времени существования ИО в физическом пространстве в зависимости от

движения корабля вдоль вектора Ag в первой по ловине года и против – во второй его половине, что позволило определить координату глобаль ной анизотропии (α ≈ 316° ± 5°) с более высокой точностью. Подчеркнем, что данный движитель не использует никакого топлива, а его удельное энергопотребление равно около 3 Вт · г–1, что примерно в 40 раз превышает возможности самых лучших электрических двигателей для КА [16].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Бауров Ю.А., Бабаев Ю.Н., Аблеков В.К. // ДАН

СССР. 1981.Т. 259. С. 1080.

2.Бауров Ю.А. Структура физического пространства и новый способ получения энергии (теория, экс перимент, прикладные вопросы). М.: Кречет, 1998.

3.Baurov Yu.A. Global Anisotropy of Physical Space. Ex perimental and Theoretical Basis. N.Y.: Nova Sci., 2004.

4.Бауров Ю.А., Клименко Е.Ю., Новиков С.И. // ДАН

СССР. 1990. Т. 315. С. 1116.

5.Бауров Ю.А., Рябов П.М. // ДАН СССР. 1992. Т. 326. С. 73.

6.Бауров Ю.А., Шутов В.Л. // Прикладная физика. 1995. № 1. С. 40.

7.Baurov Yu.A. et al. // Mod. Phys. Lett. A. 2001. V. 16. P. 2089.

8.Бауров Ю.А., Соболев Ю.Г., Рябов Ю.В. et al. // ЯФ 2007. Т. 70. С. 1875.

9.Baurov Yu.A. et al. arXiv:1304.6885 [nucl ex] 2013.

10.Baurov Yu.A. // Am. J. Mod. Phys. 2013. V. 2. P. 177.

11.Baurov Yu.A. et al. // Phys. Lett. A. 2003. V. 311. P. 512.

12.Baurov Yu.A., Farafonov V.G., Znak A.G. // Advanc. Plasma Phys. 2007. V. 5. N.Y.: Nova Sci. 2007 .

13.Baurov Yu.A., Malov I.F. // Int. J. Pure Appl. Phys. 2010. V. 6. № 4. P. 469.

14.Малов И.Ф., Бауров Ю.А. // Астрон. журн. 2007. Т. 84. С. 920.

15.Baurov Yu.A., Malov I.F. // J. Mod. Phys. 2010. V. 1. P. 17.

16.Baurov Yu.A., Albanese L., Meneguzzo F. et al. // Am. J. Mod. Phys. 2013. V. 2. P. 383.

17.Jenkins J.H. et al. arXiv: 0808.3283 [Astro ph] 2008.

18.Veselovsky I.S. et al. // Rom. Astron. J. Supplement. 1999. V. 9. P. 29.

19.Baurov Yu.A. // J. Mod. Phys. 2012. V.3. P. 1744.