20. Причинно-следственная связь аномалий в геосферах с землетрясениями

Гипотеза об отклике атмосферы на аномальные волны в океане была высказана еще в 1970-х годах. Точка зрения, распространенная среди физиков, опирается на теоретические работы (Hines C.O. Gravity waves in the atmosphere // Nature. 1972. V. 239. P. 73–78. Peltier W.R., Hines C.O. On the possible detection otsunamis by a monitoring of the ionosphere // J. Geophys. Res. 1976. V. 81. № 12. P. 1995–2000) [173]. Впервые этот эффект был отмечен в наблюдениях Перуанского цунами 23.06.2001 г., вызванного сильным землетрясением с магнитудой М = 8,2. Цунами малой интенсивности были зафиксированы на побережьях Японии и Южных Курильских островов, где высота волны от подошвы до гребня на мареографе в бухте о. Шикотан составила 45 см. При этом на японской сети GPS-станций GEONET были выявлены значительные вариации полного электронного содержания в ионосфере.

Аналогичные вариации плотности электронов наблюдались при катастрофическом цунами 26.12.2014 г. (Суматранское землетрясение). Амплитуда распространяющихся в открытом океане волн цунами составляла несколько десятков сантиметров. Характер отклика сводится к тому, что даже такие малые волны возбуждают внутренние гравитационные волны (ВГВ) в атмосфере. В пользу этого мнения свидетельствует совпадение частотного состава сигнала в океане и в ионосфере [173]. Характер воздействия волн цунами на атмосферу достаточно специфичен, учитывая их сравнительно небольшие амплитуды и значительные пространственные масштабы. С ними могут быть связаны такие эффекты, как свечение в верхних слоях атмосферы. Имея вертикальную компоненту скорости, ВГВ способны достичь ионосферы (хотя и со значительной задержкой порядка часа), что приводит к характерным вариациям плотности плазмы с периодами более 10 мин [174].

Движение воздушных масс в атмосфере носит сложный, меняющийся с течением времени характер. Отследить процессы, развивающиеся над океаном, на основе береговых или судовых наблюдений сложно. Последние несколько десятилетий отмечена заинтересованность в исследованиях и понимании волновых движений в атмосфере. В настоящее время наличие ВГВ в атмосфере определяют по периодическим облачным структурам, идентифицируемым на космических снимках. К условиям для возникновения подобных явлений, относится наличие слоев температурной инверсии, значительных струйных течений. Разномасштабные и разнородные волновые и вихревые движения в атмосфере (циклоны и антициклоны), гравитационные волны остаются сложной задачей для науки. Электронная библиотека eLIBRARY.RU (https://elibrary.ru/defaultx.asp?) на запрос «внутренние гравитационные волны» нашла более 1400 близких по тематике публикаций. При этом фактов, подтверждающих генерацию волнами цунами атмосферных волн, на данный момент не имеют [173]. Первое наблюдение возмущений в ионосфере было получено в 2005 г. на основе измерений общей плотности ионосферы на сети GPS-станций в Японии при анализе цунами, вызванного землетрясением в Перу 23 июня 2001 г. При анализе цунами, вызванных землетрясениями: Курильским 2006 г., Самоа 2009 г., Чилийским 2010 г. и Японским 2011 г., были обнаружены аналогичные возмущения [175].

Среди ученых широко распространено мнение, что ВГВ, распространившись до высот ионосферы, посредством столкновений нейтральных и заряженных частиц, приводят в движение ионосферную плазму. В работе предполагается, что сохранение энергии возмущения приводит к тому, что амплитуда волны растет по мере ее распространения вверх. Автор утверждает, что плотность атмосферы экспоненциально уменьшается с высотой, поэтому коэффициент усиления амплитуды поверхностного источника достигает 103–104 на ионосферных высотах. Этот постулат позволяет обосновать, почему в ионосфере можно зарегистрировать атмосферные возмущения, которые едва различимы на фоне атмосферных шумов в приземном слое. Для типичных амплитуд смещение поверхности океана порядка десятков сантиметров. В нижней ионосфере получаем возмущения с амплитудой сотни метров. После землетрясения в Тохоку, на Гавайях было зарегистрировано горизонтальное возмущение ионосферы, наблюдалось свечение в линии 630 нм (Makela J., Lognonne P., H;bert H., Gehrels T., Rolland L., Allgeyer S., Kherani A., Occhipinti G., Astafyeva E., Co;sson P., Loevenbruck A., Cl;v;d; E., Kelley M.C., Lamouroux J. Imaging and modeling the ionospheric airglow response over Hawaii to the tsunami generated by the Tohoku earthquake of 11 March 2011 // Geophys. Res. Lett. 2011. V. 38. L00G02, doi: 10.1029/2011GL047860) [174].

С распространением ВГВ возникают трудности, когда следует объяснять такие явления, как возникновение квазистатического электрического поля в ионосфере и мелкомасштабных плазменных неоднородностей; продольных токов над эпицентром землетрясения; наличие источников УКВ-радиоизлучения в тропосфере. Существующая теория ВГВ не объясняет колебания нижней ионосферы с периодами 10–12 минут и 20–25 минут, обнаруженные с помощью анализа спектра возмущения амплитуды и фазы сигнала от передатчика, работающего на частоте 40 кГц [174]. В 1916 г. А. Эйнштейном разработана общая теория относительности (ОТО). С ее позиций гравитация – не силовой, а геометрический фактор, обусловленный деформацией массивными телами пространства-времени. Уравнения Эйнштейна обосновывали связь кривизны пространственно-временного континуума с заполняющей его материей. Одним из следствий этой теории является гипотеза о существовании гравитационных волн – отрывающихся от источников и распространяющих со скоростью света периодические возмущения пространства-времени. Согласно ОТО, эти возмущения порождаются движением массивных тел с переменным ускорением. Проявлением этих волн должно быть периодическое изменение расстояния между двумя свободно падающими массами.

В 1981 г. было объявлено о первом косвенном наблюдательном подтверждении существования гравитационных волн на основе шестилетних наблюдений двойного пульсара PSR B1913+16, открытого в 1974 г. Группа ученых, работающих в рамках международного проекта LIGO Scientific Collaboration, 11 февраля 2016 г. официально сообщила, что при помощи детекторов, один из которых расположен в Хэнфорде, штат Вашингтон, а другой – в Ливингстон, штат Луизиана. По данным исследователей, 14 сентября 2015 г. [176] была зафиксирована гравитационная волна, которая произошла в результате столкновения двух черных дыр, в 29 и 36 раз превышающих массу Солнца, после чего они слились в одну большую черную дыру. Примерно это произошло назад на расстоянии 410 Мпк от нашей галактики. Об открытии официально было заявлено на пресс-конференции 11 февраля 2016 г.

Гравитационная волна продолжительностью около 0,5 с, получившая название GW150914, была зарегистрирована на двух лазерных гравитационно-волновых антеннах, разнесенных на расстояние около 3000 км. Сигнал представлял собой квазисинусоидальные колебания длины плеч интерферометра с увеличивающейся частотой и возрастающей амплитудой с последующим резким затуханием. Частота сигнала постепенно возрастала от 35 до 250 Гц, его характеристики в целом соответствовали волновой форме. Через 0,4 с искусственный спутник Земли (ИСЗ) Fermi зарегистрировал в его области слабый всплеск источника гамма-излучения с энергией выше 50 кэВ. Его местоположение было определено недостаточно хорошо, однако согласовывалось с направлением на источник GW150914. Длительность и спектр этого кратковременного события соответствовали гамма-всплеску. Слабый сигнал, длившийся 1 с, не был зафиксирован другими инструментами и не обладал какими-либо признаками связи с ранее известными астрофизическими явлениями, как солнечная, земная или магнитосферная активность [177]. Вскоре после открытия источника GW150914 начались поиски его ЭМ-излучения. Исследования были разделены между 63 группами наблюдателей и охватывали радио-, оптический, ближний ИК-, рентгеновский и гамма-диапазоны длин волн с использованием наземных и космических средств. В области источника GW150914 искусственные спутники Integral и AGILE не обнаружили никакого гамма-всплеска. Автор работы [177] также провел поиски возможного предшествующего и запаздывающего гамма-излучений в течение пяти временных интервалов, простирающихся от минут до дней. Во всех наблюдениях не было обнаружено никакого значимого сигнала, связанного с GW150914. В том числе, не был обнаружен гамма-всплеск, заявленный ИСЗ Fermi. В работе (23. Greiner J., Burgess J.M., Savchenko V., Yu H.-F. On the Fermi-GBM event 0.4 s after GW150914 // The Astrophysical Journal Letters. – 2016. – Vol. 827, № 2. – L38.) был проведен новый анализ гамма-всплеска, указанного в открытии. Ученые пришли к выводу: он, скорее всего, вообще не связан с каким-либо астрофизическим источником, а является фоновой флуктуацией. Примерно через 2,5 суток после события GW150914 коллаборацией TOROS был выполнен поиск сопутствующего ЭМ-излучения в оптическом диапазоне в интервале длин волн 350–1000 нм с помощью 1,5-м телескопа Астрофизической станции Боске-Алегре в Аргентине (D;az M.C., Beroiz M., et al. GW150914: First search for the electromagnetic counterpart of a gravitational-wave event by the TOROS collaboration. // The Astrophysical Journal Letters. – 2016. – Vol. 828, № 2. – L16.). Авторы исследовали ближайших к событию 14 галактик, которые были на тот момент доступны для наблюдений. Никаких источников оптического излучения вплоть до звездной величины r = 21,7 обнаружено не было.

Вскоре после открытия первого источника гравитационных волн, 26 декабря 2015 г., был обнаружен второй источник – GW151226 – также связанный со слиянием двойной черной дыры, но с несколько меньшими массами. Его длительность составляла около 1 с, наблюдалось около 55 циклов квазипериодических колебаний с возрастающей частотой от 35 до 450 Гц. В работе (Abe K., Haga K., Hayato Y., et al. Search for neutrinos in Super-Kamiokande associated with gravitational-wave events GW150914 and GW151226. // The Astrophysical Journal Letters. – 2016. – Vol. 830, No. 1. – L11) [177] был проведен поиск нейтрино, связанных с источниками гравитационных волн GW150914 и GW151226, в диапазоне энергий 3,5 МэВ – 100 ПэВ. Поиски производились во временном окне ±500 секунд от ГВ всплеска GW150914. Значимых нейтринных сигналов поверх ожидаемого фона также обнаружено не было. Учитывая, что рассматриваемый гамма-источник наблюдался ИСЗ Fermi и не наблюдался другими обсерваториями, была выдвинута гипотеза, что он мог быть не связанным с GW150914, а располагаться где-то в околоземном пространстве. В этом случае он мог не попадать в поле зрения ИСЗ Integral из-за достаточно большого удаления последнего от Земли (140 000 км) в момент события GW150914.

Через два года с момента открытия ГВ Нобелевский комитет признал заслуги ученых. В 2017 году трем американским ученым "за экспериментальное обнаружение ГВ" была присуждена Нобелевская премия. Среди многочисленных участников исследований престижной наградой отмечена группа людей, зарегистрировавших электромагнитные волны на лазерных интерферометрах. Пришедшие от непонятного источника излучения и механические колебания отождествили с ГВ. Редкий случай быстрого присуждения премии за наблюдение, к которому многие отнеслись скептически (сохранялась некая неопределенность с чистотой эксперимента). Ученый-астрофизик, Липунов В.М. признается: «Честно говоря, я как теоретик и не ждал от источника гравитационных волн никакого оптического излучения» [178]. Физики считают, что все взаимодействия осуществляются полями. Теория предполагает, когда тело (А) не непосредственно действует на другое тело (В), оно создает вокруг себя гравитационное поле. Это поле проявляется в виде силы, воздействующей на другое тело (В) [179]. Теорема Гаусса – есть следствие закона Кулона и по форме не отличается от закона всемирного тяготения Ньютона [13 С. 31]. Электрические заряды могут быть и положительными и отрицательными, гравитационные массы – всегда положительны. Теорема Гаусса справедлива как для электрических, так и для гравитационных полей. Роль заряда играет гравитационная масса (умноженная на гравитационную постоянную). "Первооткрыватели" гравитационных волн рассказывают о «черных» дырах, которые, по их мнению, слились вместе и усилили гравитационное поле в далекой точке Вселенной. Предположительно это произошло на расстоянии 410 Мпк от нашей галактики. В обоих случаях сила взаимодействия меняется обратно пропорционально квадрату расстояния. Нам трудно представить, чтобы одна бесконечно малые величины, возведенные в квадрат, отличалась по силе своего воздействия на приборы, расположенные на Земле. При этом не учитываем еще и диссипативные силы.

На современном этапе развития широко используются известные свойства физических полей, природа которых нам не известна. Теория не пытается представить механизм действия полей как-то наглядно. Просто берут и наделяют их способностью к объективному существованию и к передаче взаимодействий. Никто ни раньше, ни сегодня не может сказать, что удерживает огромные планетарные массы от падения в безвоздушном пространстве, например, перпендикулярно плоскости эклиптики, или их слиянию в центре тяготения. Люди, не знающие ответа на вопрос о силах, позволяющих совершать планетам орбитальное движение, преодолевать сопротивление потоков плазмы, идущих от Солнца, с легкостью объявляют о конкретном процессе во Вселенной, случившимся 1,3 миллиарда лет назад. Предположим, событие, зафиксированное западными учеными – достоверно. Тема для большой дискуссии, чем оно вызвано. Вероятно, зафиксировали низкочастотные ЭМ колебания, возбуждаемые в плоскости параллельной плоскости магнитного экватора. от генерации искусственно созданных электромагнитных колебаний, распространяющихся от горизонтальной проводящей плоскости в земной коре.

Комитету нельзя запретить избирать лауреатов в темпе блица. Очевидно, нашлись лица, заставившие их поторопиться, чтобы убедить общественность в том, что излучение поступило из глубин Вселенной. Из области модных научных направлений вытекает утверждение, что сильное подводное землетрясение создает гравитационные волны и возмущения в ионосфере. Если обратиться к работам, связанным с проникновением и взрывом, так называемого метеороида, под г. Челябинск 15.02.2013 г., то изменения в состоянии физических полей, плазменных структур и TEC происходили до начала землетрясения. Псевдонаучное открытие гравитационных волн, вкупе с другими научными результатами, полученными в последние годы, объясняют процессы, наблюдаемые в геосферах Земли, с ложных теоретических позиций.

Ранее экспертами отмечалось распространение ВГВ в верхней ионосфере [174]. Не было замечено, чтобы эти волны проходили через нижнюю ионосферу. Нам не приводят примеров воздействия на атмосферу горизонтальной составляющей волн цунами, которые и мощней и двигаются в одном направлении. Волны, которые в течении нескольких часов бьются о берега морей и океанов, ничем не отличаются от цунами волн, но они не создают ВГВ, направленных в атмосферу. Рассмотрим обычную гравитационную силу, как силу притяжения. По известным законам, по мере удаления тела от центра притяжения сила взаимодействия между ними уменьшается. Если бы существовали ВГВ, то поднимаясь до ионосферы, они выходили бы из границ области цунами. ГВ распространяются в конусе, который предполагает увеличение площади и уменьшение силы действия на единицу поверхности. Когда наблюдают и изучают плазму, идущую от Солнца, в голову не приходят мысли о гравитационных волнах. Почему решили, что Земля должна генерировать гипотетическую физическую субстанцию, если никогда не регистрировали гравитационных волн, идущих из глубин Вселенной к планете? Мы не обязаны верить гипотезе, не имеющей достаточного обоснования и превратившейся в теорию, при всех ее нестыковках. Явно надуманный тезис о последовательности: землетрясение – волны цунами – ВГВ, возмущающие плазму и увеличивающие амплитуду TEC в тысячу раз по сравнению с амплитудой волн цунами. Землетрясения и вариации ПЭС в атмосфере взаимосвязаны. Вопрос в том: что из них первично?