Шкільна енциклопедія Принцип Гюйгенса

А пуд як був – він так і є, шістнадцять кілограмів.
М. Таніч (з пісні до к/ф «Таємничий чернець»)

Спеціальна теорія відносності (СТО), безсумнівно, найвідоміша з фізичних теорій. Популярність СТО пов'язана з простотою її основних принципів, що вражає уяву парадоксальністю висновків та її ключовим становищем у фізиці ХХ століття. СТО принесла небувалу славу Ейнштейну, і ця слава стала однією з причин невпинних спроб ревізії теорії. Серед професіоналів суперечки навколо СТО припинилися вже понад півстоліття тому. Але й досі редакції фізичних журналів постійно беруть в облогу любителі, що пропонують варіанти перегляду СТО. І, зокрема, другого постулату, який стверджує сталість швидкості світла для всіх інерційних систем відліку та її незалежність від швидкості джерела (простіше кажучи, в який би бік від спостерігача і з якою б швидкістю не рухався об'єкт, що спостерігався, посланий з нього світловий промінь мав би все ту ж швидкість, приблизно рівну 300 тисяч кілометрів на секунду, не більше і не менше).

Критики СТО, наприклад, стверджують, що швидкість світла зовсім не стала, а змінюється для спостерігача в залежності від швидкості джерела (балістична гіпотеза) і лише недосконалість вимірювальної техніки не дозволяє довести це експериментально. Балістична гіпотеза перегукується з Ньютону, який розглядав світло як потоку частинок, швидкість яких знижується в заломлюючому середовищі. Цей погляд відродився з появою фотонної концепції Планка-Ейнштейна, що надавало переконливу наочність ідеї складання швидкості світла зі швидкістю джерела за аналогією зі швидкістю снаряда, що вилітає з гармати, що рухається.

У наш час подібні наївні спроби перегляду СТО в серйозні наукові видання потрапити звичайно ж не можуть, зате переповнюють ЗМІ та інтернет, що дуже сумно позначається на стані розумів читача, включаючи школярів та студентів.

Напади на теорію Ейнштейна - як на початку минулого століття, так і тепер - мотивуються різночитаннями в оцінці та трактуванні результатів експериментів з вимірювання швидкості світла, перший з яких, до речі, був проведений ще в 1851 видатним французьким ученим Арманом Іполитом Луї Фізо. У середині минулого століття це спонукало тодішнього президента Академії наук СРСР С. І. Вавілова потурбуватися про розробку проекту демонстрації незалежності швидкості світла від швидкості джерела.

На той час постулат про незалежність швидкості світла прямо підтверджував лише астрономічні спостереження подвійних зірок. За ідеєю голландського астронома Віллема де Сіттера, якщо швидкість світла залежить від швидкості джерела, траєкторії руху подвійних зірок мали б якісно відрізнятися від спостережуваних (що погоджуються з небесною механікою). Однак цей аргумент зустрів заперечення, пов'язане з урахуванням ролі міжзоряного газу, який як заломлююче середовище розглядався як вторинний джерело світла. Критики стверджували, що світло, випущене вторинним джерелом, «втрачає пам'ять» про швидкість первинного джерела в міру поширення в міжзоряному середовищі, тому що фотони джерела поглинаються, а потім знову перевипромінюються середовищем. Оскільки дані про це середовище відомі лише з дуже великими припущеннями (як і абсолютні значення відстаней до зірок), така позиція дозволяла поставити під сумнів більшість астрономічних доказів сталості швидкості світла.

С. І. Вавілов запропонував своєму докторанту А. М. Бонч-Бруєвич спроектувати установку, в якій джерелом світла став би пучок швидких збуджених атомів. У процесі детального опрацювання плану експерименту виявилося, що шансів на надійний результат немає, оскільки техніка на той час не дозволяла отримати пучки потрібної швидкості та щільності. Експеримент не було здійснено.

З того часу різні спроби експериментального доказу другого постулату СТО робилися неодноразово. Автори відповідних робіт приходили до висновку про справедливість постулату, що, проте, не припиняло потоку критичних виступів, у яких або висувалися заперечення проти ідей експериментів, або ставилася під сумнів їхня точність. Останнє було пов'язано, як правило, з незначністю досяжної швидкості джерела випромінювання порівняно зі швидкістю світла.

Проте сьогодні фізика має інструмент, що дозволяє повернутися до пропозиції С. І. Вавілова. Це синхротронний випромінювач, де дуже яскравим джерелом світла служить потік електронів, що рухається по викривленій траєкторії зі швидкістю, що практично не відрізняється від швидкості світла з. У таких умовах легко виміряти швидкість випущеного світла в бездоганному лабораторному вакуумі. За логікою прибічників балістичної гіпотези ця швидкість має дорівнювати подвоєної швидкості світла від нерухомого джерела! Виявити такий ефект (у разі його існування) не важко: досить просто виміряти час проходження світловим імпульсом мірного відрізка у вакуумованому просторі.

Зрозуміло, для професійних фізиків немає жодних сумнівів у очікуваному результаті. У цьому сенсі досвід марний. Однак пряма демонстрація сталості швидкості світла має велику дидактичну цінність, обмежуючи ґрунт для подальших спекуляцій щодо недоведеності основ теорії відносності. Фізика у своєму розвитку постійно поверталася до відтворення та уточнення основних експериментів, що здійснюються з новими технічними можливостями. В даному випадку не ставиться за мету уточнити швидкість світла. Йдеться про заповнення історичної недоробки в експериментальному обґрунтуванні витоків СТО, що має полегшити сприйняття цієї досить парадоксальної теорії. Можна сказати, що йдеться про демонстраційний досвід для майбутніх підручників фізики.

Такий досвід нещодавно здійснено групою російських вчених у Курчатівському центрі синхротронного випромінювання НДЦ КІ. В експериментах як імпульсне джерело світла використовувалося джерело синхротронного випромінювання (СІ) - накопичувач електронів «Сибір-1». СІ електронів, розігнаних до релятивістських швидкостей (близьких до швидкості світла), має широкий спектр інфрачервоного і видимого до рентгенівського діапазону. Випромінювання поширюється у вузькому конусі по дотичній до траєкторії електронів по каналу відведення та виводиться через сапфірове вікно в атмосферу. Там світло збирається лінзою на фотокатод швидкого приймача. Пучок світла по дорозі у вакуумі міг перекриватися скляною пластиною, що вводиться за допомогою магнітного приводу. При цьому за логікою балістичної гіпотези світло, що до того імовірно мало подвоєну швидкість 2 з, після вікна повинен був знайти звичайну швидкість з.

Електронний потік мав довжину близько 30 см. Проходячи повз вікно відведення, він породжував у каналі імпульс СІ тривалістю близько 1 нс. Частота обігу згустку по кільцю синхротрона становила ~34,5 МГц, так що на виході фотоприймача спостерігалася періодична послідовність коротких імпульсів, яку реєстрували за допомогою швидкісного осцилографа. Імпульси синхронізувалися сигналом високочастотного електричного поля тієї ж частоти 34,5 МГц, що компенсує втрати енергії електронів СІ. Порівнюючи дві осцилограми, отримані за наявності в пучку СІ скляного вікна та за його відсутності, можна було виміряти відставання однієї послідовності імпульсів від іншої, викликане гіпотетичним зниженням швидкості. При довжині 540 см ділянки каналу відведення СІ від вікна, що вводиться в пучок, до виходу в атмосферу зниження швидкості світла від 2 здо змало призвести до тимчасового зрушення 9 нс. На досвіді жодного зсуву немає з точністю порядку 0,05 нс.

На додаток до досвіду провели і прямий вимір швидкості світла в каналі відведення шляхом розподілу довжини каналу на час поширення імпульсу, що призвело до значення лише на 0,5% нижче табличної швидкості світла.

Отже, результати експерименту виявилися, зрозуміло, очікуваними: швидкість світла залежить від швидкості джерела у відповідності з другим постулатом Ейнштейна. Новим стало те, що вперше його підтвердили прямим виміром швидкості світла від джерела релятивіста. Чи цей експеримент припинить наскоки на СТО з боку ревнівців слави Ейнштейна, проте він суттєво обмежить поле нових претензій.

Деталі експерименту описані у статті, яка буде опублікована в одному із найближчих номерів журналу «Успіхи фізичних наук».

Див. також:
Є. Б. Александров. , «Хімія і життя», №3, 2012 (детальніше про цей експеримент).

Показати коментарі (98)

Згорнути коментарі (98)

Ну нарешті то!
Шкода тільки, що все одно набігають неосвічені горлопани і будуть кричати що весь цей досвід суцільне обдурювання, нічого не доводить і, взагалі, Ейєнштейн придумав свою безглузду теорію тільки для того, щоб учені змогли витягнути з них, тупих обивателів, більше грошей, або не дати геніям-самородкам покладеної ним слави за намальований кривою ручкою креслення надсвітлового зорельоту. :)

Відповісти

Саме. Особливо безглуздо подібна поведінка, якщо врахувати, що навіть у "теорії ефіру" формули СТО залишаються тими ж - відбувається спотворення розмірів тіл чітко "за Ейнштейном", залежно від швидкості, аналогічно сповільнюється інтенсивність будь-яких процесів, і теж точно за формулою про уповільнення часу, а з урахуванням того, що існує гранична швидкість поширення сигналу (теоретично ефіру розглядається обмінний принцип взаємодії саме з цією швидкістю, за рахунок чого спостерігається і скорочення довжини, і уповільнення процесів), відстань доводиться міряти по половині часу проходження світлового пучка "туди -Назад". Саме ці три казуси: спотворення довжини, зміна інтенсивності процесів ("криві" лінійки, години, що відстають) і вимушений спосіб визначення відстаней "по світлу" і призводить до того, що зсередини ефіру ні визначити нульову, абсолютну систему відліку, ні виявити зміну швидкості самого світла неможливо. Діяє таким чином релятивістський принцип складання швидкостей, спостерігається ефект "збільшення маси" (при реактивному розгоні, наприклад, система з процесами, що автоматично уповільнюються, ніколи не зможе перевищити швидкість світла - для стороннього спостерігача в інерційній системі це буде виглядати, як ефект нарощування маси, причому теж у абсолютній відповідності до формул з теорії відносності).

Смішний казус, справді. Спостерігається практично повний збіг математичної бази двох теорій - проте прихильники однієї з них постійно виникають проти очевидності, намагаються шукати ті ж відхилення у швидкості світла. І це навіть при тому, що вже давно на прикладі квантової рідини – рідкого гелію – наочно продемонстровано низку ефектів зі СТО! Панове кефірщики. Заспокойтесь і порадуйтеся – зміну швидкості світла виявити не можна навіть у Вашій теорії. А якщо планеті не пощастить наткнутися на ефірний потік - то її просто розірве на клаптики, причому релятивісти опишуть явище, перш ніж загинуть з усіма, як "розрив метрики простору-часу у вищих вимірах", і довести навіть у смертну годину, хто має рацію, все і не вдасться.

Відповісти

- Уточню: цю нотатку я вже читав. ДО свого повідомлення. І в ній йшлося не про відхилення швидкості світла, а про відхилення швидкості НЕЙТРИНО від швидкості світла. Уловлюєте різницю?;)
  До речі, якщо припущення підтвердиться і знайдеться спосіб обміну сигналами зі швидкістю більшою світловою, нульова "абсолютна" система координат буде визначена з усією очевидністю - на увазі вже викладеного в моєму коментарі. Щоправда, поки що для мене експеримент із нейтрино все ж таки сумнівний. Чекаємо на підтвердження чи спростування від інших лабораторій!
  
  Відповісти
  
  Я мав на увазі замітку про стеження за геостаціонарним супутником. До надсвітлового нейтрино я ставлюся більш ніж спокійно. По-перше – існування саме мюонного нейтрино було передбачено досить давно, по-друге – швидкість фотона виміряна першою саме тому, що людина сприймає їх безпосередньо. Відкриття елементарних частинок зі швидкістю, що значно перевершує швидкість світла – справа часу. Це моя приватна думка. Хоча б тому, що інструментарій людини розширився досить пристойно.
  
  Відповісти
  - За супутником? Не читав... Треба глянути:)
    А щодо частинок – чекатимемо. Забавно, якщо виявиться, що ми - лише "лоренцевські рибки", що плавають у пересічному мультивселенському ставку з конкретною швидкістю поширення базових взаємодій. А тому спотворюємося залежно від швидкості за місцевими перетвореннями Лоренца, міряємо годинами, що відстають по них же, і тому не можемо з'ясувати ні швидкості щодо власного ставка, ні власних спотворень-уповільнень (а як, якщо всі наші годинники та лінійки глючать разом з нами) ?). Так, частинки, що рухаються швидше за стандартні обурення нашого "водоема" допоможуть нам його обрахувати. Але поки що... Поки все занадто невиразно і хитко - а тому теорія про кривизи простору-часу, метричний тензор, багатовимірний інтервал у просторі Міньковського має не менші підстави.
    
    Відповісти
    - Так як же все-таки Ваше ставлення до вимірювань параметрів руху Землі та Сонячної системи? Чи вимірювали-таки "пани кефірщики" з "глючними лінійками"? Ваша думка не дає Вам права висловлювати її з погордою до опонентів. Всього кілька секунд тому, за геологічними мірками, Вас за Ваші погляди спочатку підняли б на дибу, щоб змусити від них відмовитися, а потім на шибеницю, щоб не передумали. Наука не стоїть на місці, і обертання Землі навколо Сонця, і закони Ньютона стали лише приватними випадками. Цілком ймовірно, що і ВТО Ейнштейна очікує те саме.
      
      Відповісти
      - Це дивлячись щодо чого... Чи розумієте - коли йдеться про енергетичні середовища в просторі, чи це звична матерія або вимір частоти тих чи інших випромінювань, що надходять під різними кутами до спостерігача - це і вимір щодо них, а не щодо абсолютної системи . А що стосується саме її... То тут – так. У теорії ефіру ми маємо спотворення лінійок, зміна швидкості процесів і якусь максимальну швидкість розповсюдження сигналів, що в сукупності призводить до того, що тіло, що рухається щодо ефіру, мало того, що не відчуває свого скорочення, так йому ще й здається, що НАВІТЬ ПОКОЮЧЕ щодо ефіру тіло скорочується "по Лоренцу" у відповідність із тією ж швидкістю. Теоретично відносності вихідно вважаємо, що абсолютної системи немає зовсім, проте варіації параметрів простору-часу лише наслідок інваріантності при переходах між інерціальними системами відліку. Глибокіший аналіз двох теорій продовжує виявляти повну аналогію матапарату двох теорій, що не дозволяє особисто мені віддати перевагу будь-якій з них. Хіба що теорія ефіру здається трохи красивішою, оскільки має цілком матеріальні аналогії (ті ж експерименти в рідкому гелії), а тому не вимагає додаткових припущень про операції безпосередньо з просторово-часовими координатами.
        У принципі, поділ теорій, звісно, можливий. Але поки дані вкрай невиразні і малодостовірні - експеримент з "надсвітловими" нейтрино вимагають підтвердження від інших, незалежних лабораторій, експерименти з енергетичних спектрів "поповзуть" лише за енергій порядку планківських, до чого навіть ВАКу - як пилососу до БАКа. Ні, панове, що кефірщики, що релятивісти - вибачте, поки Ви для мене - лише однофігенні тлумачі єдиного матапарату. Воно, звісно, цікаве. Але я радий, що це – не мої проблеми:)))
        
        Відповісти
        
        Так і в теорії відносності далеко не все відносно одне одного. Наприклад, не можна припустити, що ми рухаємося назустріч променю світла зі світловою швидкістю, тоді як він стоїть на місці.
        
        Відповісти
        
        Чому? Саме цей момент розглянутий повністю і вичерпно (для теорії відносності, природно): якщо ти рухаєшся РІВНЕ зі швидкістю світла, то час твій стоїть, швидкість будь-яких процесів у тобі для будь-якого зовнішнього спостерігача зі швидкістю трохи менша - абсолютний нуль і ти НІКОЛИ, НІЧОГО не зможеш визначити. Але якщо твоя швидкість хоч трохи відрізняється від швидкості світла, то зустрічний потік навіть інфрачервоного випромінювання для тебе - жорсткий ультрафіолет, а то й гірше, і воно падає на тебе рівно зі швидкістю світла за принципом релятивістського складання швидкостей.
        Про всяк випадок: у теорії ефіру якщо ти рухаєшся рівно зі швидкістю світла, твої частки не обмінюються зовсім ніякими сигналами (вони просто не встигають дійти від однієї частки до іншої, тому що сигнали поширюються в ефірі зі швидкістю "с", але і частки вже рухаються зі швидкістю "с"). Відповідно, швидкість будь-яких процесів у Вас – нуль, але це лише у разі однорідного ефіру. За наявності характерного планківського розміру дискретизації ефіру Ви взагалі не зможете наблизитися до "с" впритул: коли розміри міжчасткових зв'язків у Вас будуть наближені до цього масштабу, характер взаємодій неминуче зміниться, "повзуть" спектри атомів і молекул, що швидше за все призведе до їх руйнування та Вашої загибелі. Але якщо Ви віддалитеся від швидкості світла хоча б на трильйонні частки відсотка, то побачите те ж саме, що і в теорії відносності: найжорстокіший ультрафіолет, що рухається Вам назустріч з тією ж швидкістю світла. Не забувайте: Ви міряєте відстані кривими лінійками, міряєте час годинами, що відстають, і синхронізуєте годинник, розмічаєте лінійки все за тим же принципом випромінювання-повернення світлового сигналу... Така сумна правда.
        
        Відповісти

Взагалі-то у опонентів ОТО Ейнштейна є ще й версія того, що світло, що рухається джерелом, віддаляється від джерела не зі складається зі швидкістю джерела, а з віднімається. Тобто, якщо джерело випромінювання рухається зі швидкістю 150 000 км/сек, то світло, що випромінюється ним, буде віддалятися від нього приблизно з тією ж швидкістю, а не вдвічі вище, як вказував шановний метр. Саме ця обставина пояснює приклад із подвійними зірками, не заперечуючи абсолютної сталості швидкості світла. Автору статті не заважало б менше високоосвіченої іронії, оскільки істина лише тоді стає єдино вірною, коли доведено неспроможність інших. А зі спростуванням цього припущення у фізиків повний крах. Бувай.

Відповісти

Цікаво, а звідки джерело знає, що він рухається із швидкістю 150 000 км/сек? Щоб "правильно" випромінювати світло?
Запустимо два скляні супутники заздалегідь, вздовж однієї лінії. Один видалятиметься 150 000 км/с, а другий розгорнеться і наближатиметься з тією ж швидкістю. З якою швидкістю віддалятиметься від нас світло?

Відповісти
- Я далеко не фахівець у цьому питанні. Усі мої пізнання почерпнуті з науково-популярної літератури, тому мені важко судити, хто правіший. Що стосується Вашого питання – "ми", як я розумію, знаходимося в одному зі скляних супутників. Оскільки швидкість задачі близька до світлової, отже, і система відліку часу далеко ще не земна, тому й сприймана швидкість оточуючих предметів не вкладається у земні рамки. Про це також важко судити, як спробувати з боку поспостерігати, з якою швидкістю світло віддаляється від одного супутника і з якою наближається до іншого. Я думаю, що парадокс часу і не дозволив Ейнштейну створити єдину теорію поля.
  
  Відповісти
  - Ні, ми знаходимося на Землі, звідки запускаємо супутники та світимо на них.
    Як Ви написали спочатку,
    >випускається джерелом, що рухається, світло віддаляється від джерела не зі складається зі швидкістю джерела, а з віднімається
    Для супутника, що летить назустріч, наше джерело має випустити світло з 300 000 - 150 000 = 150 000 км/с
    Для того, що віддаляється, мабуть, 450 000 км/с (сам супутник летить 150 000, а наше світло має наздоганяти його зі швидкістю 300 000 км/с)
    Ось така суперечність виникає з "відніманням", очевидним і нефахівцем. Виходить, не у фізиків крах, а у опонентів.
    
    Відповісти
    - Мабуть, Ви неуважно прочитали ключові фрази про іншу систему відліку часу.
      Років близько 25 тому мені подарували книгу якогось закордонного автора про теорію відносності та про життя Ейнштейна з коментарями зарубіжних фахівців. На превеликий мій жаль, автора я не пам'ятаю, а книга давно втрачена. У ній описані слова Ейнштейна, як він дійшов розуміння теорії відносності. Він часто думав, що таке світло, адже відповідає і корпускулярній теорії (фотони, елементарні частинки), і хвильовій теорії - (частота електромагнітних коливань, заломлення світла). Якось він подумав, що буде, якщо кинутись навздогін за променем світла з тією ж швидкістю і подивитися на фотони поблизу: які вони? І тут він зрозумів, що це нездійсненно, тому що світло все одно віддалятиметься від нього з тією ж швидкістю. У тій же книзі йдеться про те, що час у системах, що рухаються, тече повільніше, назад пропорційно швидкості руху, згадайте знаменитий приклад з двома близнюками, а при русі зі світловою швидкістю, великий метр припускав (зауважте: припускав, а не стверджував), що час повністю зупиняється. І справді, начебто фотон вічна штука поза часом, проте він має певну частоту коливань у певний період часу, яка піддається виміру. А тепер невелика арифметика: при русі зі швидкістю 150 000 км/сек час тече повільніше вдвічі, тому Ви рухаючись із цією швидкістю, включаєте ліхтарик вперед і промінь світла спрямовується від Вас зі швидкістю 150 000 км/сек. Але Вам секунда - це дві секунди для стороннього, нерухомого, спостерігача, тобто. отримуємо шукані 300000 км/сек. Увімкніть його назад і промінь світла полетить від Вас з тією ж - 150 000 км/сек - швидкістю, оскільки мінусом Вашу швидкість зі швидкості світла, і знову ж таки враховуємо дворазове зміна течії часу, і "О чудо!" - Знову ті ж незаперечні 300 000 км/сек. До речі і не фахівця ясно, що 150 000 - 300 000 = -150 000. Така вища математика. І, як неосвічений горлопан, можу додати, що весь цей досвід - лише ще одна спроба виміряти швидкість світла (причому з дуже великою похибкою), оскільки ніяк не виміряна швидкість видалення пучка фотонів від пучка електронів. Та й саму швидкість світла неможливо виміряти, в природі немає стану нерухомості: ми з поверхнею землі рухаємося навколо осі, земля в цей час - навколо сонця, воно, у свою чергу, навколо центру галактики, яка за теорією всесвіту, що розширюється, взагалі невідомо куди чухає . Тож яка швидкість світла? І щодо чого?
      Навіть великий Ейнштейн (це абсолютно без будь-якої іронії) сумнівався, що час зупиняється, чому ж ми так самовпевнені?
      
      Відповісти
      - Це знову ж таки з вищезгаданої книги. Оскільки фізики що неспроможні інструментально виміряти зміну часу при релятивістських швидкостях, вимірювання проводяться по червоно-фіолетовому зміщення спектра. Загальна теорія розбито кілька спеціальних теорій, тобто. на кілька окремих випадків (Ейнштейну не вдалося створити єдину теорію поля). У спеціальних теоріях розглядається зміна простору-часу за декількома параметрами: наявність сильного гравітаційного поля, рух систем відліку щодо один одного, обертання гравітаційного поля, рух системи відліку у напрямку обертання або проти нього. Сучасні фізики можуть оперувати швидкостями, у десятки тисяч разів меншими за швидкість світла та вимірювання проводяться за непрямими ознаками, проте вони підтверджуються на практиці, зокрема, в системі GPS. Найточніший атомний годинник встановлений на всіх супутниках і він постійно коригується відповідно до теорії відносності. У світлі цієї теорії фізиками розроблено близько 30 різних теорій, обчислення за якими чисельно можна порівняти з теорією Ейнштейна. Декілька з них дають більш точні виміри. Навіть Артур Едінгтон, без участі якого Ейнштейн не відбувся, у деяких місцях суттєво підкоригував свого друга. Та теорія, яку я говорив, стверджує, що швидкість світла кінцева. Але вона може бути повільнішою. Про це говорить і зниження швидкості при проходженні через прозорі середовища, відмінні від вакууму, і зниження швидкості при проходженні поруч із сильними джерелами гравітації. Та й саме червоне зміщення деякими трактується не як "ефект Доплера", а як зниження швидкості світла.
        Що б не бути голослівним, цитата:
        Експеримент Хафеле - Кітинга є одним із тестів теорії відносності, що безпосередньо продемонстрував реальність парадоксу близнюків. У жовтні 1971 Дж. Хафеле (JC Hafele) і Річард Кітинг (Richard E. Keating) взяли чотири комплекти цезієвих атомних годинників на борт комерційних авіалайнерів і двічі облетіли навколо світу, спочатку на схід, потім на захід, після чого порівняли «години, що подорожували». з годинником, що залишався у Військово-морській обсерваторії США.
        Відповідно до спеціальної теорії відносності, швидкість ходу годин найбільша для того спостерігача, для якого вони перебувають у стані спокою. У системі відліку, в якій годинник не спочиває, вони йдуть повільніше, і цей ефект пропорційний квадрату швидкості. У системі відліку, що спочиває щодо центру Землі, годинник на борту літака, що рухається на схід (у напрямку обертання Землі), йдуть повільніше, ніж годинник, який залишається на поверхні, а годинник на борту літака, що рухається в західному напрямку (проти обертання Землі) йдуть швидше.
        Відповідно до загальної теорії відносності, у гру входить ще один ефект: невелике збільшення гравітаційного потенціалу зі зростанням висоти знову-таки прискорює перебіг годинника. Оскільки літаки летіли приблизно на одній і тій же висоті в обох напрямках, цей ефект мало впливає на різницю ходу двох годинників, що подорожували, однак він викликає їх ухилення від показань годинника на поверхні землі.
        
        Відповісти
        
        Про що тут ідеться? - "після чого порівняли години, що подорожували", з годинником, що залишався у Військово-морській обсерваторії США. Хто порівнював? Хто цю статтю писав? Той хто літав літаком чи той хто залишався на землі? Просто у цих товаришів результати мають бути зовсім різними. Якщо порівнював той чувак, який залишався на базі, то для нього мали відставити годинник у Кіттінга з Хафелом. Якщо порівнював, припустимо, Кіттинг, то годинник відстати повинен був уже біля бази (і в Хафеля теж, навіть більше). Ну і на погляд Хафеля, годинник відстав, навпаки, у Кіттінга (і на базі, але менше).
        Тобто:
        - Хафель запише в щоденник спостережень "Години Кіттінга відстали".
        - Кіттінг запише в щоденник "Годинник Хафеля відстав".
        - Кіттінг подивиться в щоденник Хафеля, і побачить там "Години Кіттінга пішли вперед".
        Тобто. з тих пір по ТО чувак на базі, Кіттінг і Хафеле НІКОЛИ не зможуть вивести ОДИН результаті тому, що їх - ТРИ! За кількістю, відповідно, спостерігачів-експерементаторів. І для кожного спостерігача його колеги будуть піддавати його особистий результат, який відрізняється від інших.
        Ну а я, як читач статті, отримую четвертий результат, уже щодо мене. Відповідно, якщо Кіттінг і Хафель щодо МЕНЕ, читача статті, рухалися, то їх годинник і відстав. І, відповідно, про це Я і прочитаю у статті. У тій статті, яку побачу тільки я і всі інші на Землі...
        Але особисто ні Кіттінг, ні Хафель ніколи не дізнаються, що вони її писали і що побачать жителі землі - у них особисто були зовсім інші результати... І публікацію про ці результати в усьому світі зможуть побачити людина 20. З тих, що були на борту разом із ними...
        Ось таке г... виходить за вашою улюбленою теорією. І як можна в цю бодягу вірити? Недарма Ейнштейн вам мову показував.
        
        Відповісти
        
        Та й взагалі, навіщо літати? Квитки для звіту про відрядження можна випросити у пасажирів, що прилітають, біля зали видачі багажу.
        Я розумію, Ви хотіли зорієнтувати людей на пошуки помилок у міркуваннях. Але тепер публіка просто підтакне " Ейнштейн - дурень " і стане копатися. Треба було хоч натяк зробити про неінерційність усіх трьох систем відліку.
        
        Відповісти
        
        > Треба було хоч натяк зробити про неінерційність усіх трьох систем відліку.
        А чому ця "неінерціальність" якось має впливати на результати цієї моєї логічної викладки, як Ви вважаєте? Адже виміри в авторів експерименту проводилися саме що з "чисто" неінерціальними системами відліку (суди, що летять-прилітаючі літаки, туди-судна змінюване гравітаційне поле тощо). І ця обставина авторів зовсім не напружувала – виміряли, подивилися, оголосили – ага, начебто уповільнення є! Адже тоді виходить, що якщо вони мають це уповільнення, то й описана мною дикість - реальність? Чи є якийсь третій варіант?
        
        Відповісти

Поясніть, будь ласка, яким чином ці експерименти можуть підтвердити або спростувати другий постулат СТО? Як співвідносяться вимоги на інерційність системи відліку з прискореним рухом електронів?

Відповісти

За що боролися, то й напоролися...
arXiv:1109.4897v1
Abstract: ОПЕРА neutrino experiment at underground Gran Sasso Laboratory has measured velocity of neutrinos from the CERN CNGS beam over baseline of 730 km with what highher accuracy than previous studies conducted with accelerator neutrinos. Мережа є основою високої статистики даних, пов'язаної з ОПЕРА в роки 2009, 2010 і 2011. Спроможні досліджувати відповідні систематичні та статистичні заохочення. На початку досягненого часу CNGS muon neutrinos with respect to one computed assuming the speed of light in vacuum of (60.7 \pm 6.9 (stat.) \pm 7.4 (sys.)) ns was measured. Це явно відповідає рівним відношенням muon neutrino velocity s respect to speed of light (v-c)/c = (2.48 \pm 0.28 (stat.) \pm 0.30 (sys.)) \times 10-5.

Відповісти

Цікаво... ВИМІР ПАРАМЕТРІВ РУХУ ЗЕМЛІ І СОНЯЧНОЇ СИСТЕМИ

Казанський фізико-технічний інститут КНЦ РАН, 420029,
Казань, Сибірський тракт, 10/7, Росія, [email protected]

При стеженні за геостаціонарним супутником виявили вплив рівномірного руху Землі на аберацію електромагнітних хвиль від джерела, встановленого на супутнику. При цьому вперше було виміряно параметри орбітального руху Землі без застосування астрономічних спостережень за зірками. Середньорічна швидкість знайденої орбітальної компоненти руху дорівнювала 29.4 км/сек, що практично збігається з відомим в астрономії значенням орбітальної швидкості Землі 29.765км/сек. Також було виміряно параметри галактичного руху Сонячної системи. Отримані значення рівні: 270o - для прямого сходження апексу Сонця (відоме в астрономії значення 269.75o), 89.5o - для його відмінювання (в астрономії 51,5o, та 600 км/сек для швидкості руху Сонячної системи. Тим самим доведено, що швидкість лабораторної системи координат, що рівномірно рухається (у нашому випадку Землі) реально може бути виміряна за допомогою пристрою, в якому джерело випромінювання і приймач знаходяться в стані спокою відносно один одного і цієї ж системи координат.Це є підставою для перегляду затвердження спеціальної теорії відносності про незалежність швидкості світла від руху спостерігача.

Відповісти

Дякуємо за дуже цікаве повідомлення. Відразу перечитав усе, що підвернулося на тему аберації. Отже, тепер є можливість визначити швидкість руху галактики відповідно до теорії розширення всесвіту. Або спростувати цю теорію.

Відповісти
- Можливо вам це стане в нагоді для довідки (Ц) ....1926 Е. Хаббл виявив, що близькі галактики статистично укладаються на лінії регресії, яку в термінах доплерівського зміщення спектра можна характеризувати майже постійним параметром
  H = VD / R,
  де VD – зсув спектру, переведений у доплерівську швидкість, R – відстань від Землі до галактики
  Реально сам Е. Хаббл не стверджував доплерівської природи цих зсувів, а першовідкривач "нових і наднових" зірок Фріц Цвікі ще в 1929 пов'язав ці усунення з втратою енергії квантами світла на космогонічних відстанях. Понад те, в 1936 року виходячи з дослідження розподілу галактик Еге. Хаббл дійшов висновку, що його може бути пояснено ефектом Доплера.
  Проте переміг абсурд. Галактикам з великими червоними усуненнями приписується майже світлова швидкість у бік Землі.
  Аналізуючи червоні зміщення різних об'єктів і обчислюючи "постійну Хаббла", можна побачити, що чим ближче об'єкт, тим більше асимптотичного значення 73 km/(s Mps) відрізняється цей параметр.
  Реально для кожного порядку відстаней існує значення цього параметра. Взявши червоне зміщення від найближчих яскравих зірок VD = 5 і розділивши його на стандартне релятивістське значення отримаємо абсурдну величину відстаней до найближчих яскравих зірок R = 5 / 73 = 68493
  вибачте таблицю уявити тут не можу))
  
  Відповісти
  - - - З приводу Балістики та іншого знайшов у ніті цікаве судження на цю тему ... Справа в тому, що глибоко фізичний закон інерції Галілея, що говорить (у сучасному формулюванні):
        “Будь-яке фізичне тіло, яке спочиває або рухається у фізичному середовищі з постійною швидкістю прямолінійно або по колу навколо центру інерції, продовжуватиме цей рух вічно, якщо інші фізичні тіла чи середовище не чинитимуть опору цьому руху. Такий рух є рух за інерцією”,
        Був перетворений Ньютоном, 1687, у формулювання:
        "Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus illud a viribus impressis cogitur statum suum mutare"
        "Всяке тіло продовжує утримуватися у своєму стані спокою або рівномірного і прямолінійного руху, поки і оскільки воно не спонукається докладеними силами змінювати цей стан".
        У сучасному формулюванні так званий "перший закон Ньютона" ще гірше:
        "Будь-яка матеріальна точка зберігає стан спокою або рівномірного і прямолінійного руху доти, доки вплив з боку інших тіл не виведе її з цього стану".
        При цьому чисто експериментальний фізичний закон, знайдений Галілеєм в 1612 - 1638 роки, відточений до 1644 Рене Декартом і Християном Гюйгенсом, і широко відомий до моменту переходу Ісаака Ньютона від алхімічної до фізико-математичної діяльності, перетворився на останнього. "матеріальної" точки у порожнечі. Виключено було 3 обертальні ступені свободи руху за інерцією та середовище – носій.
        Я розумію, наскільки сучасній людині, у свідомість якої рух у порожнечі було впроваджено на рівні інстинкту, догматичної віри, важко усвідомити алогічність цього, невідповідність ньютонівської інтерпретації реаліям Природи. Однак, не втрачаючи надії на розуміння, спробую довести свою думку до читача.
        Якби рух будь-якої фізичної системи відбувався в абсолютній (абстрактній) порожнечі, то було б неможливо навіть логічно відрізнити цей рух від спокою, тому що порожнеча не має відмітних ознак (міток), якими можна було б визначити цей рух. Дане "математичне властивість" було використано як обґрунтування релятивізму, хоча це "властивість" існує тільки в теорії, в умах релятивістів, але не в Природі.
        Тут слід зазначити, що феноменологічний принцип відносності Галілея, якщо не акцентувати увагу на тривіальній математичній стороні – декартовому перетворенні координат, стверджує лише те, що при звичайних низьких швидкостях, з якими мають справу люди у повсякденному житті, різниця між інерційними системами відліку не відчувається. Для ефірного середовища ці швидкості такі мізерні, що фізичні явища протікають однаково.
        З іншого боку, лінійний рух, що вимірюється в порожнечі щодо інших тіл, не може бути об'єктивним однозначним заходом руху, оскільки залежить від свавілля спостерігача, тобто вибору системи відліку. У термінах лінійного руху швидкість каменю, що лежить на землі, можна вважати рівною нулю, якщо брати за систему відліку Землю, і рівною 30 км/с, якщо взяти за систему відліку Сонце.
        Обертальний рух, оголошений окремим випадком і викинутий Ньютоном з формулювання закону інерції, на відміну поступального руху, є абсолютним і однозначним, оскільки Всесвіт явно не обертається навколо будь-якого каменя.
        Таким чином, спочатку чисто феноменологічний закон Галілея був обрізаний на три ступені свободи, позбавлений фізичного середовища і перетворений на абстрактну догму, що зупинила розвиток механіки і фізики в цілому, замкнувши думки фізиків тільки на лінійний відносний рух.
        
        Відповісти
        
        Тобто, немає проблем одночасно брати участь у кількох видах руху? І чи причини цього руху можуть бути різні? Тоді навіщо приписувати одиночній зірці рух тільки в результаті розширення Всесвіту?
        Хаблівська постійна ~70 км/с на _мегапарсек_. Тобто. на відстані найближчих зірок, кілька парсек, внесок розширення в мільйон разів менше, близько 10 см/с
        
        Відповісти
        
        ))) причина руху або зворотного, взагалі, велика загадка, щодо розширення ... ось вам від апологета ефірної фізики (ц) ... По-друге, це міфічне розширення Всесвіту, що суперечить фактам і логіці. Щодо чого розширюється Всесвіт, де репер? Чому мізерна Земля – центр розширення? Як правильно пише живий класик астрофізики д-р Арп, червоне зміщення ніяк не пов'язане з розширенням простору або "розбіганням" галактик.
        По-третє, у реально спостерігається Всесвіт ми бачимо об'єкти куди старші за вік "Великого Вибуху", наприклад, галактичні кластери. Звідки вони взялися? Чи не простіше поставити собі питання: звідки взявся ошуканець, який складає небилиці про "Великий Вибух"?
        
        Відповісти
        
        >Чому мізерна Земля - центр розширення?
        Дався вам цей центр! Закон Хаббла V = H * R (для Землі)
        Візьміть іншу точку та перерахуйте швидкості для неї, по-простому, за Галілеєм. Вийде те саме V1 = H * R1
        І хто із них центр?
        >червоне усунення не пов'язані з розширенням простору чи " розбіганням " галактик.
        Добре. А із чим пов'язано?
        >У третіх, у реально спостерігається Всесвіту ми бачимо об'єкти куди старші за вік "Великого Вибуху", наприклад, галактичні кластери.
        Як оцінено їхній вік? Ще Зельдович моделював гравітаційне стиснення речовини після БВ, і в нього цілком виходили кластери (т.зв. "млинці")
        > Звідки взявся ошуканець, який складає небилиці про "Великий Вибух"?
        Леметр? Із Шарлеруа. А що?
        
        Відповісти
        
        З приводу Зельдовича та космічного мікрохвильового фону Він був теоретично передбачений ще на початку ХХ століття класиками фізики Дмитром Івановичем Менделєєвим, Вальтером Нернстом та іншими, та експериментально виміряний з високою точністю проф. Еріхом Регенером у 1933 році (Штуттгарт, Німеччина). Його результат 2.8 K практично не відрізняється від сучасного значення. І пояснення його походження БВ не є сам доказ... моделювання як показує практика)) ...не є остання інстанція в силу своєї суб'єктивності стосовно об'єкта...
        
        Відповісти
        
        Як правильно пише живий класик астрофізики д-р Арп,
        >червоне усунення не пов'язані з розширенням простору
        >або "розбіганням" галактик.
        Це не питання. Це твердження. Сказавши "А", треба говорити "Б" - із чим тоді пов'язане червоне усунення. Хотілося б почути.
        
        Відповісти
        
        Ось тепер питання конкретно.... а) Теоретично відносності доплерівське Червоне зміщення розглядається як результат уповільнення перебігу часу в системі відліку, що рухається (ефект спеціальної теорії відносності). б) Хабблівське червоне зміщення є результатом диссипації енергії квантів світла в ефірі, його параметр "постійна Хаббла" змінюється в залежності від температури ефіру. Два взаємовиключні твердження... і відповідь укладена в одному з них...
        
        Відповісти
        
        Температура, ефір? ....все що достеменно відомо це температура космічного мікрохвильового фону 2.7ºK. Та й чому ця температура має зростати...?! І якщо вже говорити про ефірну теорію було б правильно говорити не про теорію, а про ефірні гепотези і теорії.. З приводу нинішнього стану температури)) сподіваюся що нічого не змінилося... Щодо часу...якщо слідувати деяким гепотезам... вічність)) в "обидві сторони"...
        
        Відповісти
        
        >Температура, ефіру?
        Я лише користуюся Вашою термінологією:
        "його параметр "постійна Хаббла" змінюється в залежності від температури ефіру"
        >Та й чому ця температура має зростати...?!
        Тому що "Хаблівське червоне зміщення є результатом диссипації енергії квантів світла в ефірі".
        Енергія штука така, вона має властивість зберігатися. Із цього приводу є цілком достатня кількість феноменологічних спостережень. А диссипація, це втрата енергії, але перехід їх у незручну форму хаотичного руху, тобто. тепло. І якщо в нас у запасі вічність (хоча б в один бік, назад), то температура ефіру має стати нескінченно великою.
        
        Відповісти
        
        Ось ви про що...це цитата з роботи... знайденою мною в нєті)) ..."постійна Хаббла змінюється в залежності від температури ефіру" ...у космосі виникають умови для зміни як щільності, так і температури ефіру ці умови створюються потужним випромінюванням зірок.... а температура ефіру постійна 2.723...))) нижче не буває. А диссипація в даному суча це поглинання енергії ефіром, ефір своєю чергою віддає свою енергію рухомим частинкам речовини, тим інтенсивніше, чим швидше рухається частка. Таким чином, зірки, що містять маси розігрітого газу, є поглиначами енергії ефіру, яка випромінюється ними в простір у вигляді квантів електромагнітного випромінювання.
        
        Відповісти
        
        >ефір у свою чергу віддає свою енергію частинкам речовини, що рухаються,
        >тим інтенсивніше, чим швидше рухається частка
        Ефект був помітний на прискорювачах частинок, тому ж LHC, чого не спостерігається.
        
        Відповісти
        
        )) І не дивно що це було "непомічено" на існуючих прискорювачах, ще б було дивніше зворотне, все це заради справедливості можна віднести і до бозону хікса. Навіть відкидаючи всі суб'єктивні фактори виникає питання, чи можливо це взагалі з технічної точки зору, чи гепотетичний виявити той енергетичний процес за допомогою прискорювачів і як це прорахувати? Адже якщо слідувати деяким ефірним теоріям ... саме явище гравітації і є процес "круговорота енергії в природі" між речовиною і не речовиною вірніше недоречністю тобто ефіром "...
        
        Відповісти
        
        "Чи можливо це взагалі з технічного погляду, гепотетичний виявити той енергетичний процес за допомогою прискорювачів і як це прорахувати?"
        Елементарно. Прочитайте у розділі "Плакати" у І.Іванова опис прискорювальних секцій колайдера, і Ви відразу зрозумієте, чому це легко.
        Ось якщо перейдуть на лазерні методи розгону, там можна буде якісь відсотки списати. Але теж не так, щоб за рахунок цього зірки світилися.
        
        Відповісти
        
        ))Невже знайдений спосіб одночасного вимірювання імпульсу і координат частки на прискорювачах, ....а без цього спостерігати подібний процес)) або його відсутність неможливо...
        
        Відповісти
        
        Достатньо знати енергію частки, а вона відома досить точно за вимірами калориметрії. При швидкості з процес передачі енергії ефіру йтиме в тисячу разів сильніше, ніж на Сонце.
        
        Відповісти
        
        Все ж таки мені слід пояснити сушність передачі енергій ефіру речовині в рамках однієї з ефірної теорії ... наскільки це можливо в даному форматі ... Структура і параметри ефіру. Ефір є ієрархічною структурою, що складається з корпускулярного і фазового ефірів.
        Елементи корпускулярного ефіру – сферичні частинки радіусу Планка 1.6·10-35 [m] та інерції, чисельно рівної масі Планка 2.18·10-8 або, що те саме енергії Планка 1.96·109 [J]. Вони перебувають під впливом жахливого тиску 2.1·1081 . Масив частинок корпускулярного ефіру інтегрально, тобто статистично, перебуває у стані спокою і становить основну енергію Всесвіту щільністю 1.13 · 10113. Температура корпускулярного ефіру абсолютно стала 2.723 0K. Її неможливо змінити нічого.
        Сонячна система рухається щодо корпускулярного ефіру зі швидкістю Марінова (360±30 км/с). Це спостерігається як анізотропія космічного мікрохвильового фону та сидерична залежність швидкості світла, встановлена проф. Ст. Маріновим у 1974 – 1979 роках. Проте, мікрохвильовий фон не є випромінюванням корпускулярного ефіру. Це випромінювання надбудови над корпускулярним ефіром - ефіру фазового.
        Фазовий ефір складається з тих же корпускул (амерів, термінології Демокріта), що і корпускулярний ефір. Різниця у їх фазовому стані. Якщо корпускулярний ефір є надплинною рідиною, подібною до твердого гелію, тобто насправді рід зибучого піску без будь-якого тертя між частинками, то масив фазового ефіру подібний до насиченої пари, вкрапленої в масив корпускулярного ефіру.
        Основна частина фазового ефіру пов'язує корпускулярний ефір ефірні домени, лінійні розміри яких у 1021 разів більше частинок корпускулярного ефіру. Частинки пов'язаного фазового ефіру являють собою квазісферичні сітки-авоськи, у кожній з яких 1 ефірний домен ~1063 частинок корпускулярного ефіру. Ефірні домени є порожніми заготовками елементарних частинок - електронів, протонів, мезонів ... Вони бачаться сучасним фізикам як віртуальні частинки, яких немає і які є в один і той же час.
        При бомбардуванні елементарних частинок на мить спостерігаються частинки фазового ефіру, що їх зв'язують, які фізики вважають кварками, приписуючи їм дробовий заряд.
        У Всесвіті пов'язаного ефіру у 1063 разів менше, ніж корпускулярного, але у 1063 разів більше, ніж речовини. Температура зв'язаного ефіру також є константною і знаходиться в строгому балансі з температурою корпускулярного ефіру. Енергоємність зв'язаного ефіру ~3·1049 та його щільність ~3·1032 також настільки великі, що його температуру та ці параметри неможливо змінити.
        Однак, існує ще один різновид ефіру - вільний фазовий ефір, що вільно блукає по космосу (по межах ефірних доменів), і накопичується в речовині в пропорції 5,1 · 1070, створюючи явища гравітації та гравітаційної маси.
        Гравітація є процес фазового переходу цього різновиду ефіру в корпускулярний ефір, у якому навколо речовини виникає градієнт тиску ефіру. Цей градієнт є сила гравітації.
        Будучи елементарними електричними диполями, тобто “порушниками” балансу тиску у фазовому ефірі (на межі доменів, що не позначається на тиск корпускулярного ефіру), амери фазового ефіру є причиною виникнення явищ поляризації (анізотропія розподілу диполів), електричного поля та зарядів (відхилення тиску у фазовому ефірі у більшу або меншу сторону) та електромагнітного поля (світла).
        Так як енергетична щільність вільного ефіру 2.54 · 1017 не настільки велика, щоб її не можна було змінити, то реально в деяких випадках можна спостерігати цю зміну у вигляді зміни швидкості світла і червоного зміщення.
        І слідуючи далі, у даних детекторів є інформація про передачу енергії ефіром речовині але вичленувати її на даний момент неможливо ... даний обсяг і є сама суть існування матерії, наявність маси і руху, гепотетичний на мій погляд звичайно ... Якщо вас заінеросували подробиці ви можете це знайти забивши частину цитованого мною тексту в пошуковик. Це одна з робіт Каріма Хайдарова.
        
        Відповісти

Досвід з перевірки другого постулату СТО можна не ускладнювати, а взяти і перевірити еквівалентне твердження: у прозорому тілі, як у тому, що рухається, так і в спокої, швидкість світла однакова і залежить від показника заломлення середовища. Понад те, це вже зроблено Арманом Іполитом Луї Фізо, що нагадав Є. Александров.
У досвіді 1851 джерело світла спочивало, а середовище (вода в паралельних трубах) переміщалася зустрічно і попутно ходу променя. І виявилося, що вода ніби додає світла якусь швидкість при попутному русі і стільки ж забирає при зустрічному. Але при цьому складання швидкостей води і світла виявилося не класичним: дані досвіду були рівно вдвічі менші за розрахункові за принципом відносності Галілея. При цьому прогнози теорії Френеля (прототипу СТО) відрізнялися від виміряних значень на 13%.
Інтрига полягає в тому, що будь-який досвід типу Фізо (наприклад, мультипараметричний, коли в експерименті задіяні різні рідини, використовуються різні швидкості їх течії, а в лабораторній установці змінюється довжина труб і частота світла, що використовується) буде давати результат, рівно вдвічі менше розрахункового за класичним закону складання швидкостей. Чому? Та тому, що швидкість світла – це не швидкість і складати її зі швидкістю води, наприклад, не коректно та метрологічно та семантично. Адже швидкості та їх квадрати визначені по відношенню до різних одиниць виміру. Докладно про це можна дізнатися, запросивши у пошуковій системі посилання на «квадрошвидкість». У нас є Земля, орбітальна швидкість якої (30 км/с) всього на порядок менша за швидкість теплового руху частинок Сонця.
Сонце отримує і віддає 2е-5 Вт/кг (я писатиму в експоненційній нотації, 3,14е+2=3,14×10²=314).
Тоді Землі це буде 1е-6 Вт/кг, тобто. кожен кілограм земної речовини отримуватиме кожну секунду 1е-6 Дж кінетичної енергії.
Усі швидкості далекі від світлових, тому чисто шкільна фізика.
∆E = mV²/2 - mV˳²/2 = (m/2)×(V²-V˳²)≈ m×∆V×V
∆V = ∆E/mV, m=1кг V=3e+4 м/с ∆V≈3е-11 м/с за секунду
Це, звичайно, дуже мало і зовсім непомітно, але секунд у нас скільки?
На рік приблизно 3е+7, тобто. за рік швидкість зросте на 1-3 м/с, на 1 мм/с
За тисячу років 1 м/с За мільйон 1 км/с За мільярд років...
Ви готові податись до креаціоністів Молодої Землі? Я – ні.
Чи закривають ці розрахунки передачу енергії від ефіру? Ні. Але вони ставлять верхню планку для цієї передачі таку, що у тепловиділенні Сонця ефірний внесок погоди не робить.
Доводиться повертатися до термояди.
"І здається мені ядерні реакції є принципово нестабільними без штучного зворотного зв'язку і якщо виникли реакція основної речовини сонця - протия не відбувалася б плавно і стабільно, а підірвала б сонце як водневу бомбу."
По-перше, зворотний зв'язок є, вибух розкидає речовина, що не прореагувала, в сторони, зменшуючи його концентрацію. Десь траплялася цифра, що у ядерній бомбі реагує приблизно 10% плутонію. Сумнозвісний чорнобильський реактор вибухнув, але не так, як у Хіросімі.
По-друге, кінетика річ складна, і, за всієї своєї енергетичної вигідності, деякі процеси йдуть неспішно. Інакше ми не змогли б користуватися металами в нашій кисневій атмосфері.

Відповісти

Так не варто було дріб'язуватись))) 30км/с, ...а галактичне 220км/с? Плюс власне обертання навколо осі? Бог мій скільки має бути енергії... де вона?! Адже я недарма згадав у попередньому пості про МАСЕ і гравітуючий вільний фазовий ефір, або гравітація на вашу не вимагає енергії, так би мовити "безвитратний метод"?! Фазовий перехід ефіру, тобто вільний фазовий ефір конденсуючись або гравітуючи при взаємодії з речовиною корпускулярний ефір у своїй фазовий перехід відбувається сферично симетрично, “схлопывания” амеров компенсуються, не роблячи броунівського руху частинок.
внаслідок цього перетворення навколо гравітуючої речовини створюється сферично симетрична різниця тисків, що й визначає градієнт поля тяжіння, а де є сила там є й енергія... Так що креаціоністи можуть відпочивати, хоча пару припарок їм)) поставити було б. І повинен помітити, для мене особисто, вище сказане це поки що гепотеза. З приводу сонця ... свого часу було припущено, що основою ядерного синтезу є протон - протонна реакція синтезу в результаті якої з'являються більш важкі хімічні елементи і енергія і час дії такого гіпотетичного горіння було б достатньо для 10 (десятого ступеня) років існування сонця, однак, земля, планети земного типу, астероїди існують вже 4,56 мільярда років і за цей час сонце мало витрачати до половини свого водню, а дослідженнями ж підтверджено, що хімічний склад Сонця і міжзоряного середовища практично ідентичні, і виходить, що за весь час "Горіння" Сонця водень практично не витрачався. І потік нейтрино виходить не від внутрішніх високотемпературних частин Сонця, а від екваторіальних поверхневих шарів і схильний до сезонних коливань добовим, 27-денним, річним і 11-річним і самих нейтрино в кілька разів менше того, який необхідний для твердження про наявність на сонці pp- реакції, багато взагалі вопросов.... З.Ы. Є питання складніші та цікавіші. Порадьте, де їх поставити.

Відповісти

Вибачте,
Академік Олександров навіщось у мільйон вперше довів "незалежність швидкості світла від швидкості джерела".
А де хоча б один-єдиний доказ "незалежності швидкості світла від швидкості приймача"?
Швидкість хвилі на воді не залежить від швидкості джерела хвилі – мотороного човна. Але залежить від швидкості приймачів - плавців. Пловець, що пливе назустріч хвилі, зареєструє швидкість хвилі більшу, ніж плавець, що пливе від хвилі.
Якщо незалежність швидкості морської хвилі від швидкості джерела не доводить незалежність швидкості морської хвилі від швидкості приймача, то й незалежність швидкості світлової хвилі від швидкості джерела не доводить незалежність швидкості світлової хвилі від швидкості приймача.
Тому академік Олександров справді нічого не довів. Як шкода.
А заперечує ідею про інваріантність швидкості світла існування лазерних гіроскопів. Вони справді існують і справді працюють. І працюють вони на принципі неоднаковості швидкості світла для різних приймачів.
Мої співчуття релятивістам.

Відповісти

Мені здається, що швидкість світла не є константою. Константою є її збільшення, тобто. величина прискорення процесу поширення світла у просторі, яка чисельно дорівнює постійної Хаббла, якщо у розмірності останньої мегапарсек відстані перевести на секунди часу та чисельне значення постійної поділити на кількість секунд у мегапарсеку. У цьому випадку закон Хаббла визначатиме не швидкість видалення позагалактичних об'єктів від Землі, що спостерігаються нами, залежно від відстані до цих об'єктів, вираженого в часі проходження світлового сигналу зі швидкістю с, а різницю в швидкостях поширення електромагнітних хвиль між сучасною епохою і тим часом, коли вимірюване нами випромінювання залишило той чи інший об'єкт. Докладніше див. на http://www.dmitrenkogg.narod.ru/effectd.pdf.
Швидкість світла постійна (для різних ІСО) ЗОВСІМ З ІНШИХ причин.
Перехід між станами абстрактного атома - стану " основний " до " світіння " характеризується перебудовою зміни атома. Елементи цієї зміни масивні, тобто. для цього переходу потрібен час.
Абстрактний заряд, як складова цього переходу, має своє поле. Це полі не масивне (безінерційне), тобто. повторює рух свого заряду одночасно з ним у всьому просторі.
При взаємодії атома джерела та атома приймача, коливання полів зарядів атома джерела діють на заряди атома приймача миттєво ("відразу") незалежно від відстані.
Тобто. "швидкість світла" має дві складові - нескінченну швидкість (польової) взаємодії та швидкість переходу приймача у стан "світлення".
По суті – це якісно зовсім інша теорія – польова коливальна.
У випадку - для " сталості швидкості світла " обов'язково потрібна нескінченна швидкість взаємодії.

Відповісти

Написати коментар

Навесні минулого року наукові та науково-популярні журнали світу повідомили сенсаційну новину. Американські фізики провели унікальний експеримент: вони зуміли знизити швидкість світла до 17 метрів за секунду.

Усі знають, що світло поширюється з величезною швидкістю – майже 300 тисяч кілометрів на секунду. Точне значення її величини у вакуумі = 299792458 м/с – фундаментальна фізична константа. Відповідно до теорії відносності, це максимально можлива швидкість передачі сигналу.

У будь-якому прозорому середовищі світло поширюється повільніше. Його швидкість v залежить від показника заломлення середовища n: v = с/n. Показник заломлення повітря – 1,0003, води – 1,33, різних сортів скла – від 1,5 до 1,8. Одне з найбільших значень показника заломлення має алмаз – 2,42. Таким чином, швидкість світла у звичайних речовинах зменшиться не більше ніж у 2,5 рази.

На початку 1999 року група фізиків з Роуландівського інституту наукових досліджень при Гарвардському університеті (штат Массачусетс, США) та зі Стенфордського університету (штат Каліфорнія) досліджувала макроскопічний квантовий ефект - так звану самоіндуковану прозорість, пропускаючи лазерні імпульси через непрозору в звичайних умовах. Цим середовищем були атоми натрію, що знаходяться в особливому стані, який називається бозе-ейнштейнівським конденсатом. При опроміненні лазерним імпульсом він набуває оптичних властивостей, які зменшують групову швидкість імпульсу в 20 мільйонів разів у порівнянні зі швидкістю у вакуумі. Експериментаторам удалося довести швидкість світла до 17 м/с!

Перш ніж описувати суть цього унікального експерименту, нагадаємо сенс деяких фізичних понять.

Групова швидкість. При поширенні світла серед розрізняють дві швидкості - фазову і групову. Фазова швидкість vф характеризує переміщення фази ідеальної монохроматичної хвилі - нескінченної синусоїди строго однієї частоти та визначає напрямок поширення світла. Фазовій швидкості в середовищі відповідає фазовий показник заломлення - той самий, значення якого вимірюються для різних речовин. Фазовий показник заломлення, отже, і фазова швидкість залежить від довжини хвилі. Ця залежність називається дисперсією; вона призводить, зокрема, до розкладання білого світла, що проходить через призму, у спектр.

Але реальна світлова хвиля складається з набору хвиль різних частот, що групуються у певному спектральному інтервалі. Такий набір називають групою хвиль, хвильовим пакетом або світловим імпульсом. Ці хвилі поширюються серед з різними фазовими швидкостями через дисперсії. У цьому імпульс розтягується, яке форма змінюється. Тому для опису руху імпульсу групи хвиль як цілого вводять поняття групової швидкості. Воно має сенс лише у разі вузького спектру та в середовищі зі слабкою дисперсією, коли відмінність фазових швидкостей окремих складових невелика. Для кращого з'ясування ситуації можна навести аналогію.

Уявімо, що на лінії старту вишикувалися сім спортсменів, одягнених у різнокольорові майки за кольорами спектру: червону, помаранчеву, жовту тощо. За сигналом стартового пістолета вони одночасно починають біг, але "червоний" спортсмен біжить швидше, ніж "помаранчевий" , "помаранчевий" - швидше, ніж "жовтий", і т. д., так що вони розтягуються в ланцюжок, довжина якого безперервно збільшується. А тепер уявімо, що ми дивимося на них згори з такої висоти, що окремих бігунів не розрізняємо, а бачимо просто строкату пляму. Чи можна говорити про швидкість руху цієї плями як цілої? Можна, але тільки в тому випадку, якщо воно не дуже розпливається, коли різниця в швидкостях різнокольорових бігунів невелика. В іншому випадку пляма може розтягнутися на всю довжину траси, і питання про його швидкість втратить сенс. Це відповідає сильній дисперсії - великому розкиду швидкостей. Якщо бігунів одягнути в майки майже одного кольору, що відрізняються лише відтінками (скажімо, від темно-червоного до світло-червоного), це відповідатиме нагоді вузького спектру. Тоді й швидкості бігунів будуть відрізнятися ненабагато, група під час руху залишиться досить компактною і може бути охарактеризована цілком певною величиною швидкості, яка називається груповою.

Статистика Бозе-Ейнштейна. Це один із видів так званої квантової статистики - теорії, що описує стан систем, що містять дуже велику кількість частинок, що підкоряються законам квантової механіки.

Усі частки – як ув'язнені в атомі, так і вільні – поділяються на два класи. Для одного з них справедливий принцип заборони Паулі, відповідно до якого на кожному енергетичному рівні не може бути більше однієї частинки. Частинки цього класу називаються ферміонами (це електрони, протони та нейтрони; до цього ж класу входять частинки, що складаються з непарного числа ферміонів), а закон їхнього розподілу називається статистикою Фермі-Дірака. Частинки іншого класу називаються бозонами і підпорядковуються принципу Паулі: однією енергетичному рівні може накопичуватися необмежену кількість бозонів. І тут говорять про статистику Бозе-Ейнштейна. До бозонів відносяться фотони, деякі короткоживучі елементарні частинки (наприклад, пімезони), а також атоми, що складаються з парного числа ферміонів. За дуже низьких температур бозони збираються на найнижчому - основному - енергетичному рівні; тоді кажуть, що відбувається бозе-ейнштейнівська конденсація. Атоми конденсату втрачають свої індивідуальні властивості, і кілька мільйонів їх починають поводитись як одне ціле, їх хвильові функції зливаються, а поведінка описується одним рівнянням. Це дає можливість говорити, що атоми конденсату стали когерентними, як фотони в лазерному випромінюванні. Дослідники з американського Національного інституту стандартів та технологій використали цю властивість конденсату Бозе-Ейнштейна для створення "атомного лазера" (див. "Наука і життя" № 10, 1997).

Самоіндукована прозорість. Це один із ефектів нелінійної оптики – оптики потужних світлових полів. Він полягає в тому, що дуже короткий і потужний світловий імпульс проходить без ослаблення через середовище, яке поглинає безперервне випромінювання або довгі імпульси: непрозоре середовище стає для нього прозорим. Самоіндукована прозорість спостерігається в розріджених газах при тривалості імпульсу порядку 10-7 - 10-8 с та в конденсованих середовищах - менше 10-11 c. При цьому виникає запізнення імпульсу – його групова швидкість сильно зменшується. Вперше цей ефект був продемонстрований Мак-Коллом і Ханом в 1967 на рубіні при температурі 4 К. У 1970 в парах рубідія були отримані затримки, відповідні швидкостям імпульсу, на три порядки (в 1000 разів) меншим швидкості світла у вакуумі.

Звернемося тепер до унікального експерименту 1999 року. Його здійснили Лен Вестергард Хеу, Захарі Даттон, Сайрус Берузі (Роуландівський інститут) та Стів Харріс (Стенфордський університет). Вони охолодили щільне, утримуване магнітним полем хмара атомів натрію до переходу в основний стан - рівень із найменшою енергією. При цьому виділяли ті атоми, у яких магнітний дипольний момент був спрямований протилежно напрямку магнітного поля. Потім дослідники охолодили хмару до температури менше 435 нК (нанокельвінів, тобто 0,000000435 К, майже до абсолютного нуля).

Після цього конденсат висвітлили "зв'язуючим пучком" лінійно поляризованого лазерного світла з частотою, що відповідає енергії його слабкого збудження. Атоми перейшли на високий енергетичний рівень і перестали поглинати світло. В результаті конденсат став прозорим для лазерного випромінювання, що йде слідом. І ось тут з'явилися дуже дивні та незвичайні ефекти. Вимірювання показали, що за певних умов імпульс, що проходить через бозе-ейнштейнівський конденсат, відчуває затримку, що відповідає уповільненню світла більш ніж на сім порядків – у 20 мільйонів разів. Швидкість світлового імпульсу сповільнилася до 17 м/с, яке довжина зменшилася в кілька разів - до 43 мікрометрів.

Дослідники вважають, що, уникнувши лазерного нагріву конденсату, їм вдасться ще сильніше уповільнити світло – можливо, до швидкості кількох сантиметрів на секунду.

Система з такими незвичайними характеристиками дозволить досліджувати квантово-оптичні властивості речовини, а також створювати різні пристрої для квантових комп'ютерів майбутнього, скажімо, перемикачі однофотонів.

Сни Як наснитися іншій людині Сон як побудова чертога пам'яті Сни під час вагітності Ця людина сниться багатьом людям Зняти сон на відео Хто транслює сновидіння? Сонник 20 годин Сонник: незнайомі люди Якість сну Депривація сну - боротьба з депресією Навіщо нам сняться сни Сонник, наснився колишній хлопець Жахи помилок визначення реальності Якщо Вам наснився дивний сон Як запам'ятати сон Тлумачення снів - тест Роршаха Сонний параліч Збудеться чи сон Як зробити щоб наснився улюблений Сон про зомбі Суть снів До чого сниться волосся До чого сниться померла бабуся Сон черепаха Усвідомлений сон Карос Кастанеда аудіокнига Електрична стимуляція усвідомлених сновидінь усвідомлені сном сновидіння Вихід у астрал Тотем сну. Фільм Початок Перевірка технік продовження усвідомленого сновидіння Збільшення тривалості усвідомлених сновидінь Перше усвідомлене сновидіння З'єднання снів в єдиний простір Метод спонтанного усвідомлення під час сну . Чертоги пам'яті Шаманізм Не включається світло у сні Пізнання невідомого Карлос Кастанеда аудіокнига Пізнання невідомого Серіал Мисливці за сновидіннями Управління сном Нічний дозор Хакерів сновидінь Газета Оракул про Хакерів сновидінь Реальність Як керувати реальністю Відкриття третього ока, далекогляд Телепатія - передача думок Комітет із захисту людей з аномальними здібностями Екстрасенсорне сприйняття Якою командою підключається телепатія? Розвиток дару ясновидіння Дар ясновидіння Передбачення майбутнього інтуїція Передбачення майбутнього Паранормальне Полтергейст в будинку Як позбутися примари Продам душу Суккуби та інкуби Мафлок. Хто такі мафлоки Душить домовик Душа після смерті Душа керує роботом Історія від Колобмо «Сатана або гіпноз» Мислення Методи запам'ятовування Властивості пам'яті людини Розвиток пам'яті школярів Програмування людини Сила уяви Візуальне мислення Шари особистості Я Притча про два комп'ютери Притча про два комп'ютери. Зустріч 2 Різниця між не-думанням та думанням без слів Сон як побудова чертога пам'яті Розвиток пам'яті у школярів Методи запам'ятовування Програмування людини Властивості пам'яті людини Сила уяви Візуальне мислення Шари особистості Не-дума та дума без слів Різне Прикмети та забобони, хто показує нам знаки Шаманська хвороба Електроенцефалографія головного мозку (ЕЕГ) Ентеогени. Кактус Пейот Істинний засновник Буддизму Трансгресія та трансгресор Трансгресія та дежавю Магічний посох (жезл) Ворожіння на картах Таро Значення слова Трансцендентність Вигадана штучна реальність Один з Асгарда та Єва Технологія спаювання російського народу Грошова зашморг. Публіки та Бобрики Нескінченні сходи Дивовижний Кріштіан та його кулі Практика сни Практика Я вчора помер Поговорити з померлим Сон про крила Інопланетяни та захоплення світу У сні мені повідомили адресу сайту Занадто реальний сон Знайомство з Коломбо Сон: Реальність якась розмита удар у щелепу Розповідь про вихід із тіла Практика депривації сну Навіщо потрібен сон Час Що таке дежавю? Випадок дежавю пророцтво майбутнього Чому швидкість світла постійна? Швидкість світла та парадокси Чи можна обійти швидкість світла? Просторово-часова пухирчастість реальності Езотеричка Завтра настане вчора Частина 1. Держустанова Частина 2. Людина зі стертою пам'яттю Частина 3. Невада 1964 Частина 4. Ящик Пандори Частина 5. Острів Зелений Частина 6. Сновидіння Частина 7

Незалежно від кольору, довжини хвилі або енергії, швидкість, з якою світло переміщується у вакуумі, залишається постійною. Вона не залежить від розташування або напрямків у просторі та часі

Ніщо у Всесвіті не здатне рухатися швидше за світло у вакуумі. 299 792 458 метрів за секунду. Якщо це потужна частка, вона може лише наблизитися до цієї швидкості, але не досягти її; якщо це безмасова частка, вона завжди повинна рухатися саме з цією швидкістю, якщо справа відбувається у порожньому просторі. Але звідки нам це відомо і чому причиною? Цього тижня наш читач ставить нам три пов'язані зі швидкістю світла питання:

Чому швидкість світла є кінцевою? Чому вона саме така, яка є? Чому не швидше і не повільніше?

Аж до XIX століття ми навіть не було підтверджень цим даним.

Ілюстрація світла, що проходить через призму і поділяється на чіткі кольори.

Якщо світло проходить через воду, призму або будь-яке інше середовище, воно поділяється на різні кольори. Червоний колір переломлюється не під тим кутом, під яким це робить синій, через що і виникає щось на зразок веселки. Це можна спостерігати і поза видимим спектром; інфрачервоне та ультрафіолетове світло поводяться так само. Це було б можливо тільки якщо швидкість світла в середовищі відрізняється для світла різних довжин хвиль/енергій. Але у вакуумі, поза будь-яким середовищем, всяке світло переміщається з однією і тією самою кінцевою швидкістю.

Поділ світла на кольори відбувається через різні швидкості руху світла, що залежать від довжини хвилі, через середу

До цього додумалися тільки в середині XIX століття, коли фізик Джеймс Клерк Максвелл показав, що насправді є світлом: електромагнітну хвилю. Максвелл вперше поставив незалежні явища електростатики (статичні заряди), електродинаміки (заряди і струми, що рухаються), магнітостатики (постійні магнітні поля) і магнітодинаміки (наведені струми і змінні магнітні поля) на єдину, об'єднану платформу. Рівняння, що керують нею, - рівняння Максвелла - дозволяють обчислювати відповідь на просте начебто питання: які типи електричних і магнітних полів можуть існувати в порожньому просторі поза електричними або магнітними джерелами? Без зарядів і без струмів можна було б вирішити, що ніякі - але рівняння Максвелла дивовижним чином доводять протилежне.

Табличка з рівняннями Максвелла на звороті його пам'ятника

Ніщо – одне із можливих рішень; але можливе й інше – взаємно перпендикулярні електричне і магнітне поля, що коливаються в одній фазі. Вони мають певні амплітуди. Їхня енергія визначається частотою коливань полів. Вони пересуваються з певною швидкістю, яка визначається двома константами: ε 0 і µ 0 . Ці константи визначають величину електричної та магнітної взаємодій у нашому Всесвіті. Одержуване рівняння визначає хвилю. І, як у будь-якої хвилі, вона має швидкість, 1/√ε 0 µ 0 , яка виявляється рівною c, швидкості світла у вакуумі.

Взаємно перпендикулярні електричне і магнітне поля, що коливаються в одній фазі, розповсюджуються зі швидкістю світла, визначають електромагнітне випромінювання

З теоретичної точки зору світло - безмасове електромагнітне випромінювання. За законами електромагнетизму він повинен рухатися зі швидкістю 1/√ε 0 µ 0 , що дорівнює c – незалежно від інших його якостей (енергії, імпульсу, довжини хвилі). ε 0 можна виміряти, зробивши та вимірявши конденсатор; µ 0 точно визначається з ампера одиниці електричного струму, що і дає нам c. Та ж фундаментальна константа, вперше виведена Максвеллом у 1865 році, з того часу з'являлася у багатьох інших місцях:

Це швидкість будь-якої безмасової частки чи хвилі, включаючи гравітаційні.
Це фундаментальна константа, що співвідносить ваш рух у просторі з вашим рухом у часі в теорії відносності.
І це фундаментальна константа, що зв'язує енергію з масою спокою, E = mc 2

Спостереження Ромера забезпечили нас першими вимірюваннями швидкості світла, отриманими за допомогою геометрії та вимірювання часу, необхідного на те, щоб світло пройшло відстань, що дорівнює діаметру орбіти Землі.

Перші виміри цієї величини було зроблено під час астрономічних спостережень. Коли Місяця Юпітера входять і виходять у положення затемнення, вони здаються видимими або невидимими із Землі у певній послідовності, яка залежить від швидкості світла. Це призвело до першого кількісного виміру з XVII століття, яке визначили в 2,2 × 10 8 м/с. Відхилення зоряного світла – через рух зірки і Землі, де встановлено телескоп – теж можна оцінити чисельно. У 1729 році цей метод виміру з показав значення, що відрізняється від сучасного всього на 1,4%. До 1970-м з визначили рівним 299 792 458 м/с з похибкою всього 0,0000002%, більша частина якої випливала з неможливості точного визначення метра або секунди. До 1983 року секунду і метр перевизначили через і універсальні властивості випромінювання атома. Тепер швидкість світла дорівнює точно 299792458 м/с.

Атомний перехід з орбіталі 6S, δf 1 визначає метр, секунду і швидкість світла

То чому ж швидкість світла не більша і не менша? Пояснення таке ж просте, як на рис. Вище атом. Атомні переходи відбуваються так, як відбуваються, через фундаментальні квантові властивості будівельних блоків природи. Взаємодії атомного ядра з електричним і магнітними полями, створюваними електронами та іншими частинами атома призводять до того, що різні енергетичні рівні виявляються надзвичайно близько один до одного, але все ж таки трохи відрізняються: це називається надтонким розщепленням. Зокрема, частота переходу надтонкої структури цезію-133 випромінює світло певної частоти. Час, за який проходить 9192631770 таких циклів, визначає секунду; відстань, яка світло проходить за цей час, дорівнює 299792458 метрам; швидкість, з якою поширюється це світло, визначає с.

Пурпуровий фотон переносить у мільйон разів більше енергії, ніж жовтий. Космічний гамма-телескоп Фермі не показує жодних затримок будь-якого фотона, що прийшли до нас від гамма-сплеску, що підтверджує сталість швидкості світла для будь-яких енергій

Щоб змінити це визначення, потрібно, щоб з цим атомним переходом або з світлом, що йде від нього, сталося щось фундаментально відмінне від його поточної природи. Цей приклад також дає нам цінний урок: якби атомна фізика та атомні переходи працювали в минулому або на далеких відстанях по-іншому, це було б свідченням зміни швидкості світла з часом. Поки що всі виміри, які ми проводимо, лише накладають додаткові обмеження на сталість швидкості світла, і ці обмеження дуже суворі: зміна не перевищує 7% від поточного значення за останні 13,7 млрд років. Якби за якоюсь із цих метрик швидкість світла виявилася не постійною, або вона відрізнялася б у різних типів світла, це призвело б до найбільшої наукової революції з часів Ейнштейна. Натомість усі свідчення говорять на користь Всесвіту, в якому всі закони фізики завжди, скрізь, у всіх напрямках, у всі часи залишаються однаковими, включаючи фізику самого світла. У якомусь сенсі це також досить революційні відомості.

Фізика

Принцип Ґюйгенса. Закони заломлення та відображення світла. Дисперсія світла

Хвильова природа світла та принцип Гюйгенса.

Хвильовий фронт - поверхня, що з'єднує всі точки хвилі, що знаходяться в одній фазі (тобто всі точки хвилі, які в один і той же час знаходяться в однаковому стані коливань);
Промінь - лінія, в кожній точці перпендикулярна хвильовому фронту і вказує на напрямок поширення хвилі;
Плоска хвиля - така хвиля, хвильовий фронт якої є площиною, що переміщається в просторі зі швидкістю хвилі;
У сферичної хвилі хвильовий фронт є сферою, радіус якої R = vt, де v- Швидкість хвилі.

Принцип Ґюйгенса.Кожна точка хвильового фронту може розглядатися як джерело вторинних сферичних хвиль, що поширюються зі швидкістю світла у цьому середовищі; огибающая поверхню всіх вторинних сферичних хвиль (тобто. поверхня, що стосується фронтів всіх вторинних хвиль) у час часу є нове становище хвильового фронту вихідної хвилі .

Виходячи з цього принципу, легко довести, що світлові промені в однорідному середовищі поширюються прямолінійно.

Відображення світла з урахуванням хвильової теорії.Нехай плоска хвиля падає під деяким кутом aна поверхню, що відбиває. За угодою кут падіння (як і кути відбиття та заломлення) відраховується від нормалі до поверхні у точці падіння.

1. Падаючий промінь, відбитий промінь та нормаль до поверхні у точці падіння лежать в одній площині;

2. Кут падіння aдорівнює куту відображення g.

Швидкість світла у вакуумі та середовищі.Швидкість світла серед менша швидкості світла у вакуумі. Можна показати, що у вакуумі

Де e 0і m 0- діелектрична та магнітна постійні. Якщо світло поширюється в однорідному середовищі з діелектричною проникністю eта магнітною проникністю m, то швидкість світла в такому середовищі

(2.1)

Де n > 1 - абсолютний показник заломлення середовища. У загальному випадку швидкість світла залежить від властивостей середовища, від його температури та від довжини хвилі світла. Зазвичай що більше довжина хвилі світла, то швидше він поширюється у цій середовищі, тобто. швидкість поширення червоного світла більша, ніж фіолетового.

Відносним показником заломлення одного середовища 1 щодо іншого середовища 2 називається відношення швидкостей поширення світла у двох середовищах:

Середовище з великим показником заломлення називається оптично більш щільним середовищем, з меншим показником заломлення - оптично менш щільним середовищем.

Заломлення світла на основі хвильової теорії. Закон заломлення світла при переході з одного середовища в інше з іншим показником заломлення був відкритий Снелліусом в 1620 і вперше згаданий в працях Р. Декарта. Цей закон можна вивести за допомогою принципу Ґюйгенса.

Нехай плоска світлова хвиля падає під кутом aна межу розділу двох середовищ з різною швидкістю поширення світла у них. Тоді для кутів падаючого та заломленого променів вірна формула:

(2.2)

Повне внутрішнє відбиток.Якщо світло проходить з оптично більш щільного середовища оптично менш щільну (наприклад, зі скляного волокна в повітря), то кут заломлення стає більше кута падіння. Так як кут заломлення не може бути більшим p /2, чому відповідає кут падіння

(граничний кут повного відображення),

То всі промені світла, що падають на поверхню розділу серед під кутами, великими a 0, відбиваються назад. Це явище називається повним внутрішнім відображенням.

Дисперсія світла.Показник заломлення будь-якого середовища визначається властивостями цього середовища і від частоти (або довжини хвилі) світла, тобто. n = n(w).Явище залежності показника заломлення середовища від частоти світла, що проходить дисперсією.