Главная » Файлы » Опытное опровержение СТО и ОТО » Опыт Майкельсона-Морли |
Бронский О.Н. - Эффект Доплера в опыте Майкельсона-Морли
04.02.2014, 23:01 | |
Любая волна движется в собственной системе отсчета, которую можно считать средой распространения волны. В этой системе отсчета частота и фаза волны может быть принята постоянной. Так как другие системы движутся относительно системы отсчета распространения волн, то вектор перемещения систем отсчета добавляется геометрически к вектору фазовой скорости гребня волны, вследствие чего, частота и длина волны в движущихся системах отсчета становятся другими, чем в собственной системе отсчета волн. Это называется эффектом Доплера. При излучении волн источником, движущимся относительно среды распространения волн, происходит также изменение частоты и длины волны относительно среды и источника, по указанному выше принципу. Если источник движется в направлении вектора движения волны, то длина волны в среде уменьшается в сравнении с ее длиной относительно источника, а частота увеличивается. Если источник движется в противоположную сторону от вектора скорости волны, то длина волны напротив увеличивается, а частота уменьшается. Таким образом, эффект Доплера происходящий при излучении волн можно назвать прямым эффектом Доплера. Если преграда от которой отражается волна создаваемая источником неподвижна относительно источника, то прибывающая от приемника волна к преграде испытывает противоположный доплеровский сдвиг, чем она имела при излучении. Вследствие чего, волна попадающая в неподвижный приемник, имеет ту же частоту и длину волны, что и частота и длина волны распространяющейся в среде относительно источника. Тогда как длина волны и частота в системе излучатель-приемник (взаимно покоящиеся) относительно системы отсчета распространения волн другая. Но также постоянная во всех направлениях. Это называется обратным эффектом Доплера. Сумма прямого и обратного эффекта Доплера равна нулю, при всех излучениях и приемах волн взаимно неподвижными приемниками и излучателями, движущимися относительно системе отсчета распространения волн. При приходе волны к преграде, преграда выступает как приемник, а при отражении как излучатель. При этом происходящие изменения длины волны и частоты при приеме волны и ее отражении преградой взаимно компенсируют друг друга. Если при приеме (что зависит от направления движения приемника и волны) изменение частоты отрицательно, то при отражении положительно. Причем, величины изменения частот противоположны, но одинаковы. Если при приеме изменение частот положительно, то при отражении отрицательно, и мы также имеем полную компенсацию. Поскольку интерферометр по очередности становится то излучателем, то приемником волн, всегда наблюдается полная компенсация изменения частот волн по эффекту Доплера. Вследствие чего, изменения частот волн и фазовых сдвигов связанных с не равномерным изменением частот по различным направлениям не происходит. Вектор скорости интерферометра относительно системы отсчета распространения волн может быть разложен на два ортогональных вектора по плечам интерферометра. Именно относительно данных векторов и проявляются эффекты Доплера в плечах интерферометра. Но как мы видим, в каждом плече они взаимно компенсируются. Поэтому, волна испытывая множественное отражение от стенок интерферометра приходит по взаимно ортогональным путям с той же частотой и фазой, как если бы интерферометр покоился относительно системы отсчета распространения волн. Вследствие этого, при повороте интерферометра не происходит изменения интерференционной картины для наблюдателя при любой скорости движения интерферометра относительно среды распространения волн, меньшей чем скорость распространения волн в среде. То есть, когда волны достигают стенок интерферометра убегающих от них, за конечное и малое для экспериментатора/наблюдателя время. Все это и наблюдалось в опытах Майкельсона-Морли и других интерференционных опытах давших отрицательный результат по изменению интерференционной картины в интерферометре, движущемся относительно среды распространения света. С какой бы точностью эти опыты не проводились. Изменение длин волн и частот при возвратном излучении и приеме в интерферометре возможно только в том случае, если прямой и обратный эффекты Доплера не симметричны. Это может быть в том случае, если приемник и источник волн имеют относительное движение. В этом случае, эффекты Доплера не симметричны, так как преграда движется с иной скоростью чем источник и приемник волн. Сумма изменений длин волн и частот в этом случае не является нулевой, как в случае неподвижной преграды. На этом основан принцип радиолокации. Но если радиолокация производится относительно неподвижной относительно излучателя и приемника преграды, то изменение длины волны и частоты волн не происходит. Поэтому, опыт Майкельсона-Морли и иные симметричные по эффекту Доплера опыты, принципиально не могут определить скорость интерферометра или локатора относительно среды распространения волн. Так как эффекты Доплера симметричны и изменения интерференционной картины в локаторе или интерферометре не происходит. Такие же эффекты как в локаторах и интерферометрах могут наблюдаться относительно звуковых волн. Так известно, что при приближении автомобиля к приемнику частота звука исходящего из него относительно приемника увеличивается, а при удалении уменьшается. Тогда как частота звука относительно воздушной среды и относительно автомобиля не изменяется. Так как в автомобиле прямой и обратный эффект Доплера симметричны и взаимно компенсируются. В связи с чем, в открытом кабриолете можно слушать музыку без искажений. Тогда как для внешнего наблюдателя, имеющего не нулевую или переменную скорость относительно автомобиля будут наблюдаться искажения в музыке, вызванные изменением частоты и длины звуковой волны относительно приемника. В ряде опытов произведенных Майкельсоном-Морли и другими исследователями, в том числе на высоте над уровнем моря в горах, наблюдались некоторые изменения в интерференционной картине при повороте интерферометра. В чем здесь дело? Дело здесь в том, что хотя принцип взаимной компенсации прямого и обратного эффекта Доплера действует и в этом случае, но изменение длин волн, частот и фаз могло быть вызвано действием невидимых глазом полей оптической не изотропной среды, окружающей прибор. Если оптическая среда в области расположения интерферометра анизотропна, то это может вызвать сдвиг фаз и частот по одному из направлений, вследствие чего, проявится асимметрия прямого и обратного эффектов Доплера по различным направлениям в интерферометре. Данная анизотропность оптической среды была ошибочно принята экспериментаторами и последующими комментаторами опытов за обнаружение "эфирного ветра" с помощью интерферометров типа Майкельсона-Морли и им подобных. Но в данном случае фиксируется вовсе не движение интерферометра относительно системы отсчета распространения света, а фиксируется анизотропность оптической среды (то есть полевой среды континуума влияющей на распространение электромагнитных волн), которую мы можем, например, наблюдать в призмах, линзах, движущихся оптических средах (как в опыте Физо) и так далее. Именно характер таких сред и оказал влияние на интерференционные опыты, в которых было зарегистрировано мнимое движение интерферометра относительно среды распространения света. Влияние таких сред в области звука аналогично анизотропности среды проводящей звук. Что приведет к искажению звука в различных направлениях в неподвижной среде. Остановимся также на интерференционных опытах, в которых вектор скорости системы является различным для различных путей света. Это может быть в так называемых непрерывно вращающихся интерферометрах. В этом случае, анизотропия векторных скоростей движения системы по отношению к лучам, приводит к асимметрии проявления эффектов Доплера в этих лучах, вследствие чего движение вращающейся системы отсчета влияет на интерференционную картину, и может быть обнаружено. Это так называемая категория интерференционных опытов с анизотропным движением составляющих системы. Она позволяет зафиксировать движение частей системы относительно системы отсчета распространения света по интерференционной картине. Мы можем отождествить эту систему с внутренней радиолокацией, созданной анизотропией внутренних скоростей системы. Вследствие чего эффекты Доплера приобретают асимметрию. Выводы Итак, общие выводы следующие: 1. При симметрии эффектов Доплера движение системы относительно оптической среды или системы отсчета распространения света/волн обнаружить интерференционными методами невозможно. 2. При движении системы имеющем анизотропию относительно эффектов Доплера, создающих их асимметрию, данное движение системы относительно системы отсчета распространения волн можно установить по изменениям интерференционной картины при изменении скорости или параметров движения. 3. Мнимая анизотропия эффектов Доплера может быть вызвана не движением, а свойствами оптической среды по разному проводить волны. Вследствие чего, мы наблюдаем не анизотропию эффектов Доплера связанную с движением, а анизотропию оптической среды. При этом движение интерферометра относительно оптической среды и среды распространения волн может отсутствовать, а эффекты Доплера связанные с движением системы могут быть полностью симметричными и не наблюдаться. 4. Указанные выше подходы позволяют полностью объяснить результаты как опытов Майкельсона-Морли, так и других опытов с интерферометрами. В том числе, как отсутствие изменения интерференционной картины в опыте Майкельсона-Морли, при наличии движения интерферометра относительно системы отсчета распространения света, так и наличие изменения интерференционной картины в ряде опытов, вызванное присутствием в опыте анизотропии пространственных оптических сред. | |
Просмотров: 1136 | Загрузок: 0 | |
Всего комментариев: 0 | |