О движении перпендикулярного луча в эксперименте Майкельсона – Морли

| Категория реферата: Рефераты по науке и технике
| Теги реферата: виды рефератов, решебник по математике
| Добавил(а) на сайт: Фанин.

Предположим теперь, что строго вдоль меридиана проложен стеклянный стержень длиной L, внутри которого со скоростью u движутся световые импульсы, как это было в эксперименте Шамира и Фокса [3]. Как и в движущейся системе координат в неподвижной системе световые импульсы движутся строго вдоль стеклянного стержня, однако сам стеклянный стержень смещается с орбитальной скоростью перпендикулярно направлению движению световых импульсов. В этом случае, как было показано выше, траектория каждого из световых импульсов представляет собой гипотенузу прямоугольного треугольника со сторонами u и v, как это изображено на рис. 1.

За время t, в течение которого в движущейся системе координат движущийся в стержне импульс пролетит расстояние L, в неподвижной системе за это же время тот же импульс пролетит путь ab, равный √u2 + v2t. Как следует из треугольника расстояний, в неподвижной системе координат длина пути ab равна √L2 + (vt)2, откуда следует:

t = L / u

Таким образом, время, в течение которого импульс света пролетит путь L в стержне, оказывается одинаковым и равным t = L / u как в движущейся, так и в неподвижной системах координат.

Предположим, наконец, что световые лучи движутся в воздухе со скоростью c строго вдоль меридиана, как это было в эксперименте Майкельсона – Морли. Как показали результаты эксперимента, в движущейся системе координат перпендикулярные лучи движутся строго между точками a и b, одна из которых (a) лежит на полупрозрачном зеркале, а другая (b) – на отражателе. Очевидно, и в движущейся системе координат перпендикулярный луч света также должен двигаться между теми же двумя точками: a и b. Таким образом, наблюдается следующая картина: перпендикулярный луч света движется строго вдоль линии между двумя точками a и b, однако сама эта линия смещается относительно неподвижного наблюдателя со скоростью орбитального движения Земли. Тогда, если перпендикулярный луч действительно отклоняется в направлении орбитального движения Земли – а так оно и было на самом деле – то причиной такого отклонения, как и во всех рассмотренных выше случаях, является сложение скорости движения перпендикулярного луча с орбитальной скоростью Земли. В этом случае, согласно законам механики Галилея-Ньютона, траектория движения перпендикулярного луча света представляет собой гипотенузу прямоугольного треугольника со сторонами u и v, как это изображено на рис. 1 (в данном случае u = c). Тогда за время t, в течение которого в движущейся системе координат перпендикулярный луч пройдет расстояние L между точками a и b, в неподвижной системе за это же время тот же импульс пролетит путь ab, равный √c2 + v2t. Как следует из треугольника расстояний, в неподвижной системе координат длина пути ab равна √L2 + (vt)2, откуда следует:

t = L / с

Таким образом, время, в течение которого импульс света пролетит путь L, оказывается одинаковым и равным t = L / с как в движущейся, так и в неподвижной системе координат, что и подтверждают результаты эксперимента.

В эксперименте Шамира и Фокса отклонение перпендикулярного луча фактически обусловлено сложением скорости движения этого луча со скоростью движения среды – стеклянного стержня, в которой движется луч. Но это означает, вопреки общепринятому мнению, что эфир внутри стеклянного стержня полностью, а не по Френелю, увлекается движением этого стержня. Другими словами, эфир, находящийся между молекулами стекла, и сами эти молекулы представляют сплошную оптическую среду, движущуюся относительно той или иной системы координат как нечто единое целое.

Точно так же и в эксперименте Майкельсона – Морли: отклонение перпендикулярного луча фактически обусловлено сложением скорости движения этого луча со скоростью движения среды – атмосферы Земли, в которой распространяется луч в данном случае. Это означает, вопреки общепринятому мнению, что эфир внутри атмосферы Земли полностью, а не по Френелю, увлекается движением ее (атмосферы). Другими словами, эфир, находящийся между молекулами газов, входящих в состав атмосферы, и сами молекулы этих газов представляют сплошную оптическую среду, движущуюся относительно той или иной системы координат как нечто единое целое. Так как движеение интерферометра относительно этой среды отсутствует, результаты эксперимента будут нулевыми, что и происходит на самом деле.

Заключение

Таким образом, изложенные выше соображения позволяют заключить следующее:

Отклонение перпендикулярного луча вслед за смещением интерферометра, наблюдаемым в неподвижной системе координат, обусловлено сложением скорости движения перпендикулярного луча света со скоростью движения атмосферы, движущейся с орбитальной скоростью Земли.

В свою очередь, нулевой результат эксперимента Майкельсона – Морли обусловлен отсутствием движения интерферометра относительно той среды, в которой распространяются лучи света в данном эксперименте, т.е. атмосферы Земли, что является единственно правильным и непротиворечивым объяснением нулевого результата данного эксперимента. Следовательно, несмотря на нулевой результат, эксперимент Майкельсона – Морли является не подтверждением, а, напротив, полным опровержением и ТО Лоренца, и СТО Эйнштейна.

Список литературы

Петров В.В. Опыт Майкельсона – Морли и гипотеза Френеля. НиТ, 2001.

Albert A. Michelson, Edward W. Morley. On the Relative Motion of the Earth and the Luminiferous Ether. The American Journal of Science. III series. Vol. XXII, No. 128, p. 120...129 (имеется перевод данной статьи в книге «Эфирный ветер» под редакцией доктора технических наук В.А. Ацюковского. М. Энергоатомиздат, 1992).

Shamir J., Fox R. A new experimental test of special relativity. Nuov. Cim., 1969, 62B, p. 258...264.