Специальная теория относительности А Эйнштейна - величайшая афера в истории физики (стр. 11 из 23)

Это означает, что за период колебаний световая волна проходит такое расстояние вдоль мирового эфира. За это же время само плечё сместится в том же направлении на расстояние

где ν0 – частота излучения неподвижного источника.

Для того, чтобы достигнуть приёмника, фронт световой волны должен будет пройти это дополнительное расстояние, и воспринимаемая длина волны увеличится:

став равной длине волны неподвижного источника. Благодаря однородности и изотропности мирового эфира точки пространства между собою неотличимы. Световая волна источника, движущегося вместе с системой, независимо от скорости движения будет восприниматься в самой системе с той же частотой и длиной волны, что и в системе, неподвижной относительно мирового эфира. Если мы сделаем мгновенную фотографию световой волны вдоль плеча интерферометра, то это будет волна с длиной λ0.

I АL B V

C DL1

II A’ B’

DL2 C

III A” B”

Рис.2

К аналогичным выводам можно прийти, рассмотрев обратный путь луча из точки B’ в точку A”. Несмотря на наличие эффекта Доплера, длина распространяющейся в обоих направлениях световой волны остаётся неизменной и равной длине волны в системе неподвижной относительно мирового эфира. Лучи остаются когерентными, интерференционная картина формируется и определяется только оптической длиной, пройденной световыми лучами, как это и имеет место в рассмотрении эксперимента Майкельсона-Морли, сделанном Лоренцем.

В поперечном направлении луч света со скоростью C проходит вдоль мирового эфира путь A-B’-A”. (Рис. 4)

B B’ B”

A A’ A”

Рис.4

Это движение имеет продольную и поперечную составляющую. В поперечной составляющей эффект Доплера отсутствует. В продольной составляющей, как мы видели выше благодаря движению наблюдателя вместе с источником света в одной системе, с одной скоростью, эффект Доплера взаимно компенсируется, и продольная составляющая в движущейся системе будет восприниматься так же, как и распространение луча в системе, неподвижной относительно мирового эфира. В результате даже с учётом эффекта Доплера световой луч будет восприниматься в движущейся системе на указанном оптическом пути в прямом и обратном направлении с длиной волны λ0 и частотой ν0. Прямой и обратный луч когерентны и образуют дифракционную картину. Но вот в дифракционной картине будет отличие относительно случая, когда плечо интерферометра неподвижно относительно мирового эфира. Как видно из (Рис. 4), луч движется под наклоном, проходит оптический путь больший, чем в случае неподвижного плеча.

При неподвижном относительно мирового эфира интерферометре

S=2L0 (1).

То есть на длине плеча интерферометра уместится больше периодов колебаний светового луча. Иными словами, движение интерферометра относительно мирового эфира вызовет видимость сжатия интерференционной картины в плече интерферометра, поперечно направленного к направлению движения прибора в

раз по отношению к неподвижному. Это является следствием наклонного движения луча. Возможно именно этот эффект считается «поперечным эффектом Доплера», если он фиксируется методом интерференции.

Итак мы выяснили, что при поперечной ориентации плеча интерферометра интерференционная картина в движущемся интерферометре претерпевает видимое сжатие относительно такой же картины в неподвижном относительно мирового эфира. Это происходит из-за того, что оптическая длина становится больше удвоенной длины плеча и на той же длине плеча укладывается больше периодов световой волны. Если бы не было «сокращения Фиджеральда», то в продольном направлении этот эффект сказывался бы ещё сильнее, чем в поперечном, поскольку оптическая длина была бы больше согласно формуле (7) в тексте статьи:

(7).

Но, благодаря «сокращению Фиджеральда» оптическая длина при обоих ориентациях одинаковая и интерференционная картина ничем не отличается при продольной и поперечной ориентации плеча. В обоих случаях луч света с воспринимаемой длиной волны λ0 и частотой ν0 проходит одинаковый оптический путь. Тем не менее, интерференционная картина отличается от соответствующей в интерферометре, неподвижном относительно мирового эфира. По изменению интерференционной картины можно было бы обнаружить неравномерность движения Земли по орбите вокруг Солнца. Однако этот эффект не зависит от ориентации интерферометра. Тот же эффект должен ограничивать точность измерения скорости света при двунаправленном измерении, поскольку разная оптическая длина при разной скорости Земли означает разное время прохождения измерительного плеча.

Как показано выше, в движущейся системе частота и длина волны источника, движущегося вместе с этой системой, не меняются при любой скорости. Это является проявлением принципа относительности Галилея по отношению к оптическим явлениям. Механические явления по КЛФП в полном соответствии с принципом относительности Галилея протекают одинаково в изолированных инерциальных системах, движущихся с разной скоростью. Про оптические явления так сказать нельзя, но отличия внешне незаметны, поскольку внутри изолированных инерциальных систем, движущихся с разными скоростями, собственные источники света воспринимаются с той же длиной волны и частотой, что и в системе, неподвижной относительно мирового эфира. Тонкими физическими экспериментами различие протекания оптических явлений в инерциальных системах, движущихся с разной скоростью, может быть обнаружено. Мы видели, что оптическая длина, оставаясь одинаковой относительно любой ориентации интерферометра, тем не менее, меняется по абсолютной величине. Пока система движется абсолютно равномерно относительно мирового эфира, вращение интерферометра Майкельсона-Морли не будет давать ни какого смещения интерференционных полос. Иначе можно сказать, что если измерения проводятся за короткий промежуток времени, пока скорость Земли существенно не успела измениться, никакого смещения интерференционных полос при вращении интерферометра не будет. Но если бы смещение интерференционных полос контролировалось непрерывно длительное время, скажем, в течение года, то можно было бы обнаружить смещение полос, связанное с неравномерностью скорости движения Земли по орбите, которое не зависит от ориентации интерферометра. Изменения скорости Земли значительно меньше основной скорости. В опыте Майкельсона-Морли, вообще-то, было обнаружено смещение интерференционных полос, но значительно меньшей величины, чем ожидалось и с непонятной системой. Вероятно, это и была реакция интерферометра на изменения скорости движения Земли относительно мирового эфира, связанное с неравномерным движением по орбите.

Акельев Н.М. г. Волгоград 10.07.2009 г. – 01.12.2009 г.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5: ПОДРОБНЕЕ О ВАРИАНТАХ ФОРМУЛ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДЛИНЫ И «ПРОСТРАНСТВА-ВРЕМЕНИ» В СТО

В статье показано, что формулы преобразований А. Эйнштейна описывают не одну пару инерциальных систем, а две с взаимоисключающими физически несовместимыми требованиями относительно друг друга.

Из-за этого при выводе значений для одних и тех же физических величин по разным формулам преобразований А. Эйнштейна получаются разные взаимоисключающие результаты. Например, в [1] при выводе формулы для сравнения интервалов «пространства-времени» в «подвижной» и «неподвижной» системах, в формуле (-3) (в [1] она отдельно не пронумерована) берётся два разных момента «пространства-времени» в одной и той же точке x’. Получается:

Но если мы то же самое проделаем с формулой (-4), взяв два разных момента «пространства-времени» в одной и той же точке x, получим:

Аналогично, при выводе формулы для сравнения длин в «подвижной» и «неподвижной» системах в [1] в формуле (-2) берётся две разные координаты в один и тот же момент «пространства-времени» t. Получается: