Наблюденията на олаф рьомер



Дата12.05.2017
Размер74.75 Kb.
НАБЛЮДЕНИЯТА НА ОЛАФ РЬОМЕР


През 1676 г. в Парижката обсерватория датският астроном О. Рьомер, наблюдавайки планетата Юпитер и неговите спътници, забелязал, че времето (Т) за една пълна обиколка на спътника ЙО около Юпитер, определяно по момента на входа-изхода () на спътника през сянката на Юпитер, периодически се променя. Периодичността се оказва свързана с орбиталното движение на Земята и скоростта на светлинните лъчи , чиято скорост спрямо Земята се променя в зависимост от посоката и големината на земната орбитална скорост.

Този забележителен ефект старателно се премълчава в учебната и официалната (релативистка) литература, по разбираеми по-нататък причини.

В момента на максимално сближение на Земята с Юпитер в положение (1), периодът на Йо е .

При движение на Земята към положение (2) периодът започва да се увеличава и достига своя максимум - – около точка (2), където е най-голяма скоростта (V) на отдалечаване на Земята (приемника) от източника (Йо), след което периодът започва да намалява и в точка (3) отново се изравнява с първоначалната стойност .

Но намаляването не спира до тук, а продължава до положение (4), където скоростта на сближение на Земята (приемника) към източника е максимална, и където периодът достига минимално значение. След тази точка (4) отново започва нарастване, и с пристигане на Земята в точка (1) периодът отново се изравнява с първоначалната си стойност .

Максималното нарастване за периода на Йо се равнява по големина на максималното намаление . Както в тези две, така и във всички останали промеждутъчни положения на Земята по нейната орбита, измененията на периодите са пропорционални на радиалната компонента на земната скорост относно Юпитер (по правата Земя-Юпитер). До тук фактите от наблюденията показват, че:
Времевият период (Т) за една обиколка на Йо около Юпитер се увеличава, когато Земята се отдалечава от Юпитер, и намалява с приближаване към Юпитер.
Тъй като ъгловата скорост на въртене на Юпитер около Слънцето е много по-малка от ъгловата скорост на Земята („годината” на Юпитер е равна на около 12 Земни години), то в течение на една земна година взаимното положение между Земята и Юпитер се изменя незначително и не оказва забележимо влияние на дадените по-горе експериментални резултати.
Сравнявайки периодите на Йо в точките (1) и (3), О. Рьомер открива, че периодите в тези точки са равни по продължителност (150 000 секунди), но началото на периода в точка (3) закъснява в сравнение с началото при наблюдение в най-близката до Юпитер точка (1).

Това закъснение се обяснява с това, че светлината от спътника до наблюдателя в положение (3) трябва да измине допълнително разстояние, равняващо се на диаметъра на земната орбита. След деление на даденото разстояние с времето на закъснение, Рьомер първи в света изчислява скоростта на светлината.

Да разгледаме сега периодите в положения (2) и (4). Първият от тях () е по-продължителен от първоначалния () с 15 секунди, вторият () е по-кратък с 15 секунди. Изменението на продължителността на периодите показва, че „универсалната константа (с)” има различни по големина скорости спрямо движещата се система на наблюдателя (Земята).
Всъщност, спътникът Йо представлява източник на отразена светлина и в продължение на всеки период излъчва в пространството сноп от лъчи с дължина , където (закръглено) е скоростта на светлината от точка в точка на гравитационно поле на Слънчевата система, с начало в общия масов център на системата.
(гравитационната поправка е незначителна, също тъй незначителни спрямо дължината са ефективните области на гравитационните полета на Юпитер и Земята, в крайните области на които скоростта на светлината има почти една и съща стойност, но спрямо централните точки на техните полета, на което се обръща внимание по-късно).
В положение (1) Земята е неподвижна относно Юпитер по правата Земя-Юпитер и светлинните лъчи с дължина , преодолявайки разстоянието от Юпитер до Земята, се регистрират от земния наблюдател (Рьомер) в течение на периода

.

Същата продължителност на периода () се отчита и в положение (3), но тук началният момент на регистрацията закъснява, тъй като е необходимо време за преодоляване на допълнителното разстояние, равняващо се на диаметъра на земната орбита.

Интересни в случая са резултатите от измерванията в положенията (2) и (4). В положение (2) светлинният лъч догонва Земята и логично е да приемем (което се потвърждава от следващите резултати), че скоростта на лъча относно Земята е . Следователно времето за регистрация на лъча се удължава, неговата продължителност ще бъде

; ,

откъдето съвсем точно и ясно се открива причината за удължаването на периода, а именно:


- скоростта на светлината () зависи от скоростта на Земята спрямо източника (Йо), в разрез с втория постулат, на който се изгражда формалната система на СТО.

След половин година Земята се движи срещу потока светлина, скоростта на който за наблюдателя в точка (4) сега е равна на , а времето, регистрирано от началото () до края () на лъчението е



,

откъдето отново, съвсем точно, ясно и категорично се потвърждава несъстоятелността на втория постулат.


Следва важно допълнение, което е свързано с конкретния случай, но проверено и разбрано от малцина, сред които е пишещият тези редове.

Ако в тръбата на телескопа (установен примерно в точка 2 на повърхността на Земята) се монтира подходящо устройство за измерване скоростта на светлинните лъчи, идващи от спътника Йо, честотите ще имат червено отместване, но скоростта на светлината няма да бъде = c -V , а ще е същата, която се излъчва от неподвижен източник на повърхността на Земята, именно .

Така е, защото загадъчната среда (ефира), в която контактно се предава енергията на лъченията - това е гравитационното поле, което в случая е земното поле. Сферично симетричната активна област на полето непрекъснато се възпроизвежда около масовия център и все едно се „премества” заедно със Земята при нейното постъпателно движение, без да следва обаче околоосовото въртене на Земята.
Ето защо, с навлизането в сферата на активност (с радиус около четиридесет земни радиуса), локалната, истинската скорост на лъчите е скоростта на разпространение спрямо координатната система с начална точка в центъра на полето и неизменна ориентация на координатните оси (няма въртене на гравитационната система спрямо равнината на физичното махало).
Понятието „сфера на активност” е въведено от Пиер Симон дьо Лаплас и границата на областта се дефинира като затворена около центъра на земното поле повърхност, във всяка точка на която интензивността на земното гравитационно поле (земното ускорение) се изравнява по големина с интензитета на заобикалящото го слънчево гравитационно поле.
За обективното съдържание на така формулираното понятие е достатъчно да се каже, че в активната област на земното ГП (около четиридесет земни радиуса от центъра на Земята) материалните обекти са по-здраво свързани със Земята, отколкото със Слънцето, и всички механични и оптични процеси в тази област зависят пряко от градиента на земния гравитационен потенциал, например:
– падането на всички тела към земния масов център;

– поведението на физичното махало, чиято равнина на люлеене винаги пресича центъра на Земята и запазва ориентацията си в пространството;

– отместванията в енергията и честотата, посоката и големината на локалната (първичната) скорост на светлината и пр.
Извън границите на сравнително малката земна сфера на активност се навлиза в активната област на слънчевото гравитационно поле, където същите изброени по-горе процеси протичат в пряка зависимост от интензитета и потенциала на гравитационното поле, което се създава от масата на Слънцето.
И така, понятието скорост на светлината е свойството на физичните силови полета (гравитационни, електрически) да предават промените, действието, включително енергиите на лъченията с една крайна скорост, наречена скорост на светлината, която се отчита спрямо координатна система с начало в центъра на полето; големината и посоката на локалната скорост се влияят, макар и незначително от силовата характеристика на даденото поле.
Съгласно дадените по-горе предпоставки, „отрицателните” резултати от опита на Майкелсън-Морли можем да обясним със следния пример. Нека си представим, че измерваме скоростта на звука в кабината на самолет, който се движи с определена скорост спрямо външната въздушна среда, докато въздухът в кабината е с еднакви свойства (налягане, плътност, температура и пр.) във всички точки и посоки на кабината.

Измервателното устройство може да се конструира подобно двураменния интерферометър на Майкелсън и няма съмнение, че приборът ще покаже една и съща скорост на звука във всички посоки на кабината, без да се влияе от скоростта на самолета, тъй като въздухът (средата, в която се разпространяват звуковите вълни) има едни и същи свойства във всички точки и посоки на кабината.


Това обяснява защо този вътрешен (акустичен) опит не открива ефект от движението на самолета спрямо атмосферата и спрямо земната повърхност. Ако обаче в кабината проникне външен звуков сигнал, същият ще претърпи Доплерова промяна на честотата, в зависимост от която може да се определи скоростта на самолета спрямо източника на сигнала.
Аналогична интерпретация може да се даде и за оптическия опит на Майкелсън-Морли, при който материалната среда (за разпространение на светлината и промените) е полевата материя („затворена“ в крайната област) на земното гравитационно поле, което Земята непрекъснато възпроизвежда, и значи „се носи” неразривно свързано с масата на Земята при нейното сложно движение в световното пространство (около Слънцето, около центъра на Галактиката, спрямо системата на МФЛ).
И тъй като свойствата на полето в малката област (лаборатория, кабина) на измерванията са във висока степен хомогенни и изотропни, то и скоростта на светлината, зависеща от тези свойства, е една и съща във всички посоки на земната лаборатория, в областта на която става както излъчването, така и приемането на сигнала.
Аналогична (със звуковата) е интерпретацията на външни светлинни сигнали, както например при опита на Пензиас и Уилсън. При тях реликтовото лъчение пристига от всички посоки и от разстояния на десетки милиарди светлинни години от Земята и с навлизането на лъчите в крайната област на земното поле възниква ефектът на Доплер, по който се определя скоростта на Земята спрямо системата на микровълновото космическо лъчение, което е спомен от далечното минало на Вселената, когато единственото вещество е бил водородът..., но това е друга тема.
Извод:
Наблюденията на Олаф Рьомер са категорично доказателство за несъстоятелността на втория постулат и създадената на тази „основа” специална ТО.
25.04.2010

st_jordan


База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2016
отнасят до администрацията

    Начална страница