Электромагнитные волны и свет

Материал из Alt-Sci
Перейти к: навигация, поиск
Предыдущая глава ( Магнитные волны ) Содержание книги Следующая глава ( Эффект Доплера )

Соответствующая статья Википедии: Электромагнитное излучение

Общие понятия

Электромагнитные волны, в частности, свет – это комбинация магнитных волн в веществе и эфирных электромагнитных лучей в вакууме. Луч содержит неподвижную относительно него магнитную волну. Лучевая природа света позволяет применять законы геометрической оптики, неприменимые для других волн (акустических и т.д.).

Преломление или рефракция лучей происходит по причине различия скоростей волн в различных средах. Изменение скорости изменяет длину волны.

Скорость света в вакууме относительно абсолютной инерциальной системы отсчета одинакова для любого направления луча. В других системах отсчета происходит обычное сложение скоростей, то есть скорость света не инвариантна относительно системы отсчета, и может превышать скорость света в вакууме.

Естественными источниками лучей являются элементарные материальные частицы, которые по своей природе чувствительны к скорости своего движения относительно абсолютной системы отсчета. Длина волны источника лучей одинакова в любой системе отсчета, и не зависит от скорости света в направлении излучения. Различие скоростей света как бы вызывает соответствующее различие частот колебаний внутри источника. \[\lambda=\frac{c+\Delta c}{\nu+\Delta \nu}=const\]

Аберрация света

Аберрация света (астрономическая) происходит по причине сложения скорости светового луча с поперечной ему скоростью \(V\) движения наблюдателя относительно абсолютной системы отсчета, как это показано в [1]. Угол аберрации равен: \[\alpha\approx\frac{V}{c}\;\;\;\;\;V\ll c\] При аберрации увеличивается длина пути луча, и тем самым уменьшается наблюдаемая скорость \(c'\) распространения света: \[c^2=c'^2+V^2\] \[c'=c\;\sqrt{1-\frac{V^2}{c^2}}\] При поперечной скорости \(V\) = 3·105 м/с, скорость света уменьшается лишь на 0,5ppm. Значительно большее отклонение происходит при движении с той же скоростью вдоль луча: 1000ppm (0,1%). Измеряемые величины астрономической аберрации исчисляются в угловых секундах, и даже погрешность 1% лежит за пределами точности телескопов.

Измерение скорости света

Методы Физо и Майкельсона для измерения скорости света используют прямой и обратный отраженный луч света вдоль одного и того же отрезка длиной \(L\), который двигается со скоростью \(V\) относительно абсолютной системы отсчета. Измеряемая скорость \(c'\), при движении вдоль луча, выражается через расчет времени хода луча прямо и обратно: \[\frac{2L}{c'}=\frac{L}{c+V}+\frac{L}{c-V}=\frac{2cL}{c^2-V^2}\] \[c'=c\left(1-\frac{V^2}{c^2}\right)\]

Влияние скорости «эфирного ветра» \(V\) на измеряемую скорость света
Фактор Скорость, м/с Ошибка \((1-c'/c)\)
продольная поперечная
Суточное вращение Земли на экваторе 460 2·10–12 1·10–12
Вращение Земли вокруг Солнца 3·104 10–8 5·10–9
Вращение Солнца в Галактике 2,2·105 5,4–7 2,7·10–7

Ошибки сопоставимы с точностью измерения, а также частично компенсируют друг друга, так как преобладает либо продольная, либо поперечная ошибка, при различных ориентациях установки. Таким образом, измерение, с небольшой методической ошибкой, дает абсолютную скорость света.

Измерение скорости света методами Физо или Майкельсона не является ни доказательством отсутствия эфира, ни доказательством инвариантности скорости света относительно системы отсчета.

Радиолокация импульсного действия также использует прямой и обратный отраженный луч. Методическая ошибка определения расстояния не превышает 1ppm. Радиолокация замещает метод оптической аберрации для измерения скоростей небесных тел.

Установка Маринова

Экспериментатор С. Маринов в 1984г., пользуясь модификацией метода Физо с раздельными параллельными лучами и связанными затворами, измерил абсолютную скорость точки на поверхности Земли.

Источники лучей S1 и S2 образуются одним лазером с помощью зеркал. Одинаковые затворные диски C1 и C2 вращаются синхронно со стабильной скоростью. Диски расположены так, что луч, проходя через целое отверстие первого диска, проходит через половину отверстия второго, обеспечивая высокую чувствительность к изменению скорости луча. Приемниками O1 и O2 являются фотодиоды в режиме генерации ЭДС, включенные по схеме измерения разности токов между ними. Винты V1 и V2 позволяют, изменяя длину пути лучей, сделать компенсационное измерение отклонения скорости, обнуляя разность токов фотодиодов.

Установка измеряет отклонение наблюдаемой скорости света вдоль своей оси от абсолютной скорости света. Поперечное (аберрационное) отклонение компенсируется, так как оно одинаково для обоих лучей.

Ориентация установки вдоль меридиана на широте 47⁰, давала синусоидальную зависимость скорости «эфирного ветра» от времени суток, с максимумами около +1,4·105 м/с и –3,4·105 м/с.

Дипольная анизотропия реликтового (космического фонового) излучения обнаружена еще в 1969 году. Заключается она в таком доплеровском смещении частот излучения, как если бы Земля поступательно двигалась со скоростью 6,3·105 м/с относительно лучей.

Примечания

  1. Штырков E. И. Измерение параметров движения земли и солнечной системы. Вестник Камчатской региональной организации "Учебно-научный центр". Серия: Науки о Земле. 2005. № 6. С. 135-143.

Предыдущая глава ( Магнитные волны ) Содержание книги Следующая глава ( Эффект Доплера )