ПРИРОДА № 9, 1998 г.
http://vivovoco.rsl.ru/VV/PAPERS/NATURE/RENIXA1.HTM

В печати появляются утверждения о существовании неких «торсионных полей» с поразительными свойствами, не укладывающимися в рамки общепризнанной физической теории. Авторы гипотезы сулят гигантский прорыв в технологии, физике, энергетике. Однако ознакомление с теоретическими основами и некоторыми экспериментами выявляет полную научную несостоятельность авторов торсионной гипотезы.

Торсионные мифы

А. В. Бялко,
доктор физико-математических наук
Институт теоретической физики РАН, журнал «Природа»

То, что в смутные времена повышается восприимчивость людей к псевдонаучным идеям, – известный психологический факт. Публикация статей на такие темы в респектабельных, но далёких от науки изданиях прискорбна, и всё же объяснима. Однако когда подобные рассуждения проникают на страницы научной и научно-популярной литературы, это настораживает, поскольку ложная концепция как бы получает благословение со стороны специалистов. Так, в печати продолжают появляться утверждения о существовании неких торсионных полей со свойствами, якобы не укладывающимися в рамки общепризнанной физической теории.

Прежде всего поясним терминологию. В самом словосочетании «торсионные поля», о котором пойдёт речь, ничего загадочного или необъяснимого нет. «Torsion» (по-французски скручивание) происходит от латинского «tor quere», означающего «кручу». Математически поле – это область пространства, в которой задано распределение вектора или тензора. В физике под теорией поля понимается описание векторных полей, передающих силы, или вообще некоторые воздействия в пространстве и времени. Термин «торсионное поле» употребляется нечасто, но смысл его ясен, это некоторая распределённая в пространстве физическая величина, описывающая силы кручения.

Существуют ли торсионные поля в природе? Да, безусловно. Например, закручивая гайку, вы создаёте торсионное поле напряжений в винте. Передаются ли торсионные поля на расстояния, существуют ли торсионные волны и частицы? Ответ тоже положителен, а примеры разнообразны. Таково, например, электромагнитное излучение с круговой поляризацией [1]. Его нетрудно получить или наблюдать в разных диапазонах длин волн (даже солнечный свет, особенно исходящий от солнечных пятен, частично имеет круговую поляризацию). Гравитационные волны, предсказанные теорией поля, но пока имеющие лишь косвенное экспериментальное подтверждение, также должны переносить в пространстве напряжения кручения. Распространение нейтрино, частиц, обладающих спином (но очень редко передающих его среде), описывается тензорным полем с недиагональными или, если угодно, торсионными компонентами. Вообще из всяких частиц со спином (внутренним вращением), в том числе из обычных электронов, можно устроить пучок, поляризованный в направлении распространения или против него. Конечно, такой пучок переносит в пространстве кручение и в этом смысле есть проявление торсионных полей.

Однако в последнее время термин «торсионные поля» стал использоваться в совсем ином контексте. Группа авторов объявила себя открывателями нового, неизвестного в физике вида взаимодействия, проявляющегося в переносе на расстояние напряжений кручения. Они представляются как сотрудники некоего Международного института теоретической и прикладной физики Российской академии естественных наук (РАЕН), а также как сотрудники ТОО Межотраслевого научно-технического центра венчурных и нетрадиционных технологий (МНТЦ «ВЕНТ»). Отметим, однако, что на собрании секции физики РАЕН в марте 1998 г. после доклада руководителей «Международного института» была принята резолюция, отмечающая «несостоятельность научного обоснования исследований», проводимых в нём. Секция физики «не считает возможным существование данного института под эгидой РАЕН».

Критика всего круга идей «торсионистов» была дана и академиком РАН Э. П. Кругляковым – к сожалению, в газетах, а не в научной печати. Газеты, за редким исключением, не слишком компетентны в научных вопросах, а газетная полемика приносит мало пользы для выяснения истины.

Обзорную статью ведущих адептов «учения» о торсионных полях, к сожалению, опубликовал один из академических научно-популярных журналов [2]. Поскольку за полтора года, прошедшие с момента публикации, в нём не появилось критических откликов на эту тему, «Природа» вынуждена высказать своё мнение.

Итак, что же представляют собой торсионные поля с точки зрения пяти авторов? Цитируем по статье и комментируем.

«Если гравитационные поля порождаются массой, а электромагнитные – зарядами, то торсионные поля формирует классический спин, представляющий собой квантовый аналог углового момента вращения».

Эта фраза физически безграмотна: никакого «классического спина» не существует, спин есть принципиально квантовое и релятивистское понятие. Впрочем, поскольку говорится «квантовый аналог», то конкретного содержания в этом высказывании просто нет, есть лишь цель – оставить читателя в неведении: принимают авторы выводы квантовой механики или нет. Если принимают, то должны признать, что спин-спиновое взаимодействие (чаще называемое обменным) – глубоко разработанное направление квантовой механики, на нём базируется вся теоретическая химия. Но это взаимодействие близкодействующее, для его распространения должна быть перенесена сама частица, несущая спин.

Из дальнейшего изложения, впрочем, следует, что ни теоретическая физика, ни просто логика авторам вообще не нужна.

«Длительное время считалось, что константа спин-торсионных взаимодействий, служащая показателем их силы, оценивалась величиной, не больше чем 10 ^{– 66}.»

Это – введение читателя в заблуждение. Нет такой константы, нет таких оценок в квантовой механике. Впрочем, уже через фразу читателю сообщается, что «нет ограничений на величину константы спин-торсионных взаимодействий. Если константа становится очень большой, тогда торсионные явления оказываются зримыми». Так выясняется, что понятие «константа», т. е. постоянная, авторы понимают в смысле, одним им известном, захотят – станет она расти без ограничений, до бесконечности.

В своей статье авторы постоянно высказывают взаимоисключающие положения. Сначала мы узнаём, что «энергия и импульс торсионного поля равны нулю. Торсионное поле переносит информацию без переноса энергии». За этим следует: «…в качестве квантов торсионного поля выступают низкоэнергетичные реликтовые нейтрино». Хорошо известно, что нейтрино любого типа обладают энергией, импульсом и моментом импульса, а распространяются со скоростью света. К тому же с помощью реликтовых (т. е. образовавшихся вскоре после Большого Взрыва) частиц невозможно переносить информацию – их уж сколько есть, столько и есть, ничего информационно нового они не несут. Далее утверждается, что «групповая скорость торсионных волн составляет не менее чем 10 ⁹ скорости света» – так перед нами возникает ещё одна «константа, которая становится очень большой», согласно лишь умозрительным заявлениям авторов. Кстати, групповая скорость – это скорость переноса энергии в волновом процессе, а у торсионых полей по воле авторов энергии вовсе нет.

Авторы говорят: «Природные среды торсионное излучение не поглощают». Иными словами, взаимодействие между излучением и средой отсутствует. Однако одновременно авторы утверждают, что излучение торсионных волн нетрудно зарегистрировать. Выходит, что приёмники излучения содержат нечто, не являющееся природной средой. Так не бывает. Это не различия с общепринятой физикой – это отсутствие элементарной логики и научная безграмотность.

Можно было бы и далее продолжать этот список нелепостей, но и так ясно: для теоретического спора всякая основа отсутствует. Но, может быть, авторы, не имея теоретической подготовки и признанной научной квалификации, всё же сумели экспериментально открыть неизвестный науке эффект? Есть ли какая-то фактическая основа для их радикальных заявлений?

Утверждается, что созданы генераторы торсионных полей. Это – одно из немногих высказываний авторов, если не близких к истине, то по крайней мере реалистичных. Авторы не сообщают, как устроены их генераторы, но нетрудно себе представить, как изготовить их из имеющихся в продаже бытовых приборов. Возьмём, допустим, радиотелефон, он, как известно, работает в полосе частот дециметрового диапазона. Присоединим к его генератору волновод (для узкой направленности излучения) и поместим в волновод металлическую спираль или пружину с шагом, близким к длине волны. Всё. С помощью такого устройства можно повторить некоторые реальные эксперименты авторов. Его излучение (конечно, чисто электромагнитное) не проходит через металлические или токопроводящие преграды, но зато оно проникает во все щели, по размеру сравнимые с длиной волны, – и это легко выдать за «исключительную проникающую способность». Это электромагнитное поле поляризовано по кругу, оно действительно переносит момент импульса (т. е., если угодно, это поле торсионно), и в этом нетрудно убедиться с помощью чувствительных приборов типа крутильных весов. При желании им можно передавать информацию, что, впрочем, гораздо более успешно делает его материнский прибор – радиотелефон.

Все остальные свойства авторы доказательно подтвердить не могут. Это относится и к астрономическим приложениям, упоминаемым в статье пяти авторов. С точки зрения общепринятых научных понятий всякая «торсионная» обработка фотографий Земли из космоса или снимков Солнца – бессмысленна, поскольку хиральные молекулы (стереоизомеры) в фотографических процессах не участвуют. Более того, эти «результаты» противоречат даже собственным представлениям авторов – получить изображение Земли в нейтринных лучах невозможно, так как она для нейтрино прозрачна. Во всём же, что касается солнечных нейтрино, читателю лучше обратиться к недавним публикациям «Природы» [3].

В саморекламе, рассылаемой по государственным инстанциям, авторы утверждают, что с помощью созданного ими генератора торсионного поля можно существенно изменять свойства материалов. Например, если в процессе изготовления брони воздействовать на расплав металла полем торсионного генератора, то твёрдость такой брони якобы возрастает в несколько раз. Или другой пример, широко разрекламированный два года назад. Утверждалось, что если медь, кристаллизующуюся из расплава, подвергнуть воздействию торсионного генератора, то электропроводность полученного таким способом образца окажется во много раз выше, чем у контрольных образцов меди. Авторы «открытия» обратились в Миннауки России и Правительство Москвы с просьбой о выделении средств на строительство промышленной установки, а далее – спецзавода для промышленного выпуска «торсионной меди», естественно, с обещанием всех будущих благ от её внедрения. Согласно их расчётам, при замене проводов московских троллейбусов и трамваев этой, почти сверхпроводящей, медью можно было бы закрыть до половины действующих электростанций Москвы.

Об этом нашумевшем тогда эпизоде его авторы стараются не вспоминать. А почему – прочтите приводимый ниже протокол. Отметим только, что проверкой этого «эффекта» занимались выдающиеся физики-экспериментаторы из Института физических проблем им. П. Л. Капицы РАН академик А. С. Боровик-Романов и профессор Н. В. Заварицкий. Физики с большой буквы, с непререкаемым авторитетом для многих поколений учёных – к сожалению, их обоих уже нет с нами.

Литература

1. См. напр.: Вульфсон В. С. О моменте количества движения электромагнитного поля // Успехи физ. наук. 1987. Т. 152. Вып. 4. С. 667 – 674.

2. Акимов А. Е., Шипов Г. И., Логинов А. В., Ломоносов М. Н., Пугач А. Ф. Торсионные поля Земли и Вселенной // Земля и Вселенная. 1996. № 6. С. 9 – 17.

3. Копылов А. В. Проблема солнечных нейтрино: от прошлого к будущему // Природа. 1998. № 5. С. 31 – 40; № 6. С. 27 – 36.

ПРОТОКОЛ ИЗМЕРЕНИЙ ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЯ
ОБРАЗЦОВ МЕДИ МНТЦ «ВЕНТ»

В эксперименте принимают участие:

1. Боровик-Романов А. С. – академик РАН, советник дирекции ИФП им. П. Л. Капицы РАН, заведующий кафедрой физики низких температур Московского физико-технического института, главный редактор «Журнала экспериментальной и теоретической физики» РАН;

2. Заварицкий Н. В. – доктор физ.-мат. наук, профессор, главный научный сотрудник ИФП им. П. Л. Капицы РАН, заместитель заведующего кафедрой физики низких температур Московского физико-технического института;

3. Максарев Р. Ю. – представитель МНТЦ «ВЕНТ»;

4. Жотиков В. Г. – кандидат физ.-мат. наук, главный специалист Управления фундаментальных исследований Миннауки России.

Цель эксперимента:

Экспериментальная проверка «открытия», сделанного представителями МНТЦ «ВЕНТ» о снижении примерно в 80 раз электросопротивления образцов меди, получаемых путём затвердевания из расплава в условиях их облучения так называемыми «торсионными полями».

Образцы и методика измерений

Представитель МНТЦ «ВЕНТ» (Максарев Р. Ю.) предлагает для измерений 2 контрольных образца меди, полученных, по его утверждению, в неодинаковых условиях затвердевания меди из расплава. Один из этих образцов был подвергнут в процессе затвердевания облучению «торсионными полями». По измерениям, выполненным в МНТЦ «ВЕНТ», сопротивление этого образца оказалось в 80 раз меньше, чем у второго образца, который воздействию этих полей не подвергался.

Образец № 1 (был подвергнут облучению «торсионными полями») – параллелепипед с размерами: длина L = 18 мм; ширина d = 5 мм; высота h = 1 мм.

Образец № 2 (не подвергался облучению «торсионными полями») – параллелепипед с размерами: длина L = 11 мм; ширина d = 1.5 мм; высота h = 1.5 мм.

Боровик-Романов А. С. информирует, что в ИФП им. П. Л. Капицы РАН обратилось Министерство науки России с просьбой подтвердить или опровергнуть так называемый «эффект сверхпроводимости меди», якобы имеющий место после воздействия на расплав меди неких «X-лучей». Утверждается, что электропроводность такой меди возрастает почти в 80 раз. Это – революция в электротехнике, однако тут что-то не так.

Заварицкий Н. В. задаёт вопрос о том, как выполнялись измерения.

Максарев Р. Ю. сообщает, что измерения проводились с использованием стандартного магазина сопротивлений и универсального ампервольтметра. Излагает подробности измерений, выполненных в МНТЦ «ВЕНТ».

Заварицкий Н. В. (не может сдержать смех) говорит, что у нас любой студент 3-го курса Физтеха знает, что таким способом электрическое сопротивление меди правильно измерить невозможно, так как удельное сопротивление меди мало. Необходимо применять четырехточечную схему измерений с отдельными токовыми и потенциальными концами (рисует на доске схему измерений).

Выясняется, что Максарев Р. Ю. не знаком с понятием удельного сопротивления, хотя, как известно, во всех справочниках по физике приводятся таблицы значений для металлов и сплавов именно этой величины, поскольку она является истинной физической характеристикой образца.

Заварицкий Н. В. заявляет, что вопрос совершенно ясен, нет смысла зря тратить время на эту чушь и предлагает идти пить кофе.

Боровик-Романов А. С. и Жотиков В. Г. разделяют мнение Заварицкого Н. В., однако просят его провести необходимые измерения.

Заварицкий Н. В. соглашается и требует, чтобы Жотиков В. Г. вспомнил молодость, проведённую в ИФП им. П. Л. Капицы РАН, и выполнил необходимые подготовительные паяльные работы, а также вёл протокол измерений.

Жотиков В. Г. берёт микропаяльник Заварицкого Н. В. и под его наблюдением припаивает к образцам № 1 и № 2 токовые и потенциальные концы.

Заварицкий Н. В. сообщает, что Жотиков В. Г., работая в Министерстве науки, не разучился хорошо паять.

Эксперимент

Паяние завершено, и образцы № 1 и № 2 вставляются по очереди в экспериментальную установку Заварицкого Н. В. для измерений малых значений сопротивлений. Проводятся измерения значений тока I при различных значениях приложенного к образцам напряжения U. Участники эксперимента убеждаются, что закон Ома для указанных образцов выполняется.

Для образца № 1 было измерено:
при напряжении U = 0.15 мВ ток через образец равен I = 200 мА,
отсюда сопротивление R = U / I = 7.5 ∙ 10 ^{– 4} Ом;
удельное сопротивление этого образца r₁ = Rdh / L = (2.08 ± 0.02) ∙ 10 ^{– 5} Ом ∙ см.

Для образца № 2 было измерено:
при напряжении U = 0.30 мВ ток через образец равен I = 300 мА,
отсюда сопротивление R = U / I = 1.00 ∙ 10 ^{– 3} Ом;
удельное сопротивление этого образца r₂ = Rdh / L = (2.05 ± 0.02) ∙ 10 ^{– 5} Ом ∙ см.

Обсуждение полученных результатов

На основании полученных результатов трое участников эксперимента делают вывод о том, что утверждение представителя МНТЦ «ВЕНТ» о различии в 80 раз электрических сопротивлений «облучённых» и «не облучённых» так называемыми «торсионными полями» образцов меди экспериментального подтверждения НЕ НАШЛО.

Боровик-Романов А. С. и Заварицкий Н. В. говорят: это стало ясно сразу после сообщения представителя МНТЦ «ВЕНТ» об использованной в этой организации методике измерений этого «эффекта».

Заварицкий Н. В. (достаёт с книжной полки справочник по физике) зачитывает табличное значение удельного сопротивления чистой меди при комнатной температуре t = 20°C, r = 1.7 ∙ 10 ^– 6 Ом ∙ см. Обращаясь к Максареву И. Ю., говорит, что проводимость меди в образцах, представленных МНТЦ «ВЕНТ», на порядок хуже значений, приводимых в справочниках. Обращается к Жотикову В. Г. и спрашивает, что будем делать?

Жотиков В. Г. говорит, что с Нобелевской премией по этому вопросу пока придётся повременить. О результатах будет доложено руководству Миннауки России.

(Все молчат)

Максарев Р. Ю. говорит, что в помещении очень душно и просит разрешения его покинуть. Уходит.

Боровик-Романов А. С. просит Жотикова В. Г. всё максимально полно записать и предлагает всем идти пить кофе.

(На этом эксперимент заканчивается)

Протокол вёл
________________________________________ В. Г. Жотиков.

Протокол утверждён
начальником Управления фундаментальных исследований
Миннауки России
________________________________________ В. В. Румянцевым.