Читая "Элегантную вселенную" Брайана Грина.

AlexErm · Сообщение **AlexErm** » 19 фев 2016, 20:25

В главе 2, раздел "Скорось света", Брайан Грин приводит в качестве доказательства абсолютности скорости света (её независимости от выбора системы отсчета) обоснование:
"Например, в 1913 г. голландский физик Виллем де Ситтер предположил, что для измерения влияния движения источника на скорость света могут использоваться движущиеся с большой скоростью двойные звёзды (две звезды, которые вращаются одна вокруг другой). Результаты многочисленных экспериментов такого рода, выполненных за последние восемьдесят лет, продемонстрировали, с впечатляющей точностью, что скорость света от движущейся звезды равна скорости света, испускаемого неподвижной звездой, т. е. 300 000 км/с. Более того, в течение прошлого столетия было проведено большое число других, весьма тщательных экспериментов, в ходе которых скорость света измерялась прямо и косвенно в самых разных условиях. Были проверены также различные следствия постоянства скорости света, и все эти данные подтвердили неизменность скорости света."
Но с чего экспериментаторы решили, что могло бы быть иначе? Разве скорость "механических" волн на поверхности воды, в воздухе, в твердых телах зависит от скорости источника? Что там, что там, два источника, перемещающихся с разной скоростью (главное, чтоб она была меньше скорости распространения волн в неподвижной среде) возбуждают волны, распространяющиеся в среде с абсолютно одинаковой скоростью. Однако скорость распространения "механических" волн подчиняется закону векторного сложения скоростей самой волны в неподвижной среде и скорости самой среды. Волна, распространяющаяся по поверхности "стоячей" воды со скоростью пара-другая метров в секунду, "летит" со скоростью 107 218 км/час вокруг Солнца в орбитальном движении Земли или со скоростью 200 км/сек (720 000 км в час) в орбитальном движении солнечной системы вокруг центра нашей галактики, или с еще большей скоростью в движении "нашего" скопления галактик относительно удаленных.
Повторяю вопрос, с чего исследователи решили проверять зависимость скорости распространения волны от скорости её источника, если всегда скорости распространеия всех "механических" волн на Земле зависили только от скорости движения среды, но не зависели от скоростей источников?
Есть мнения?

AlexErm · Сообщение **AlexErm** » 19 фев 2016, 20:43

Там же, но чуть раньше автор пишет:
"Даже несмотря на то, что вы убегаете, результат вашего измерения скорости приближающихся фотонов всё равно составит 300 000 км/с и ни на йоту меньше."
Но как же наблюдаемые вариации периода обращения спутника Юпитера Ио, открытые Рёмером еще в 1676 году?
В момент максимального сближения Земли с Юпитером период Ио Т = 1,77 сут = 1,5·10^5 сек.
При движении Земли в направлении Юпитера и его спутника, наблюдаемый период на 15 секунд короче, а через полгода, когда Земля удаляется от Юпитера - на 15 секунд больше.
Существенная величина, чтобы ее не заметить.
Выполнив несложные преобразования с использованием "преобразований Галилея", получаем фомулу:
c = VЗ(T2+T4)/(T2–T4)
, где V3 - скорость Земли в ее орбитальном движении. VЗ = 29,8 км/сек
Т2 и Т4 - соответственно наибольший и наименьший наблюдаемый период обращения Ио вокруг Юпитера.
Т2 и Т4 примерно равны Т=1,5·10^5, отличаясь от нее на 15 сек в обе стороны.
Т2-Т4=2*15 сек=30 сек.
Подставив численные значения получаем:
с=29,8*2*1,5·10^5/30=298 000 км/сек, что отлично согласуется с "официальным" значением скорости света с учетом точности измерений.
Анализируя вариации периода обращения Ио вокруг Юпитера, можно не только найти скорость света из скорости орбитального движения Земли, но и скорость орбитального движения Земли, если знать скорость света, которую можно вычислить из уравлений Максвелла.
Означает ли данный факт, что, оказывается, все-таки результат измерения скорости приближающихся фотонов зависит от скорости движения наблюдателя, что подтверждает справедливость преобразований Галилея, то есть можно скорость набоюдателя векторно складывать со скоростью распространения электромагнитных волн?

12d3 · Сообщение **12d3** » 19 фев 2016, 21:01

AlexErm писал(а):Source of the post Но с чего экспериментаторы решили, что могло бы быть иначе?

С того, что сто лет назад, когда экспериментальный базис СТО был весьма мал, существовало несколько альтернатив СТО. Одна из них звалась баллистическая теория Ритца. В ней скорость источника просто векторно складывалась со скорость света. Наблюдения де Ситтера опровергают именно эту теорию, и больше ничего.

dust1939 · Сообщение **dust1939** » 19 фев 2016, 21:49

Если-бы ск.св. зависила от скорости наблюдателя, повсеместно обнаруживалось-бы красное или синее (в зависимости от направления) смещение объектов, неподвижных относительно нас, но движущихся всместе с нами, относительно "среды". Кроме того, обнаруживалась-бы разная скорость распространения "бытовых" радиоволн, в зависимости от направления. Обмен сигналами с марсоходом, например, происходил-бы с разной скоростью, в зависимости от положения Марса, относительно Земли.
Таких примеров можно очень много привести.

Анж · Сообщение **Анж** » 20 фев 2016, 07:43

dust1939 писал(а):Source of the post Если-бы ск.св. зависила от скорости наблюдателя, повсеместно обнаруживалось-бы красное или синее (в зависимости от направления) смещение объектов, неподвижных относительно нас, но движущихся всместе с нами, относительно "среды". Кроме того, обнаруживалась-бы разная скорость распространения "бытовых" радиоволн, в зависимости от направления. Обмен сигналами с марсоходом, например, происходил-бы с разной скоростью, в зависимости от положения Марса, относительно Земли.

Вот нормально: доказательство того, что свет ведет себя не как волна, приводить как доказательство, что он - волна.

AlexErm · Сообщение **AlexErm** » 20 фев 2016, 07:58

[quote name='12d3' date='20.02.2016, 00:01' post='484356']
AlexErm в 19.02.2016, 23:25 написал(а): link
Но с чего экспериментаторы решили, что могло бы быть иначе?С того, что сто лет назад, когда экспериментальный базис СТО был весьма мал, существовало несколько альтернатив СТО. Одна из них звалась баллистическая теория Ритца. В ней скорость источника просто векторно складывалась со скорость света. Наблюдения де Ситтера опровергают именно эту теорию, и больше ничего.
/quote] Тогда, очевидно, г-ну Брайану Грину следовало бы уточнить, с какой целью проводились Ситтером наблюдения, какие из них были сделаны выводы, что они касались только опровержения "баллистической теории Ритца", никоим образом не пытались ни подтвердить, ни опровергнуть справедливость преобразований Галилея и никоим образом не пытались установить "абсолютность скорости света". "И больше ничего".

AlexErm · Сообщение **AlexErm** » 20 фев 2016, 08:42

dust1939 писал(а):Source of the post Если-бы ск.св. зависила от скорости наблюдателя, повсеместно обнаруживалось-бы красное или синее (в зависимости от направления) смещение объектов, неподвижных относительно нас, но движущихся всместе с нами, относительно "среды".

С чего бы это??? Можете "вернуться" к классической задаче распространения волн по поверхности неподвижной воды в пуруду между перемещающимися с одинаковой скоростью источником и приемником волн. Никакого красного или синего смещения и не должно быть, если скорости источника волн и их приемника равны.

dust1939 писал(а):Source of the post Кроме того, обнаруживалась-бы разная скорость распространения "бытовых" радиоволн, в зависимости от направления. Обмен сигналами с марсоходом, например, происходил-бы с разной скоростью, в зависимости от положения Марса, относительно Земли.
Таких примеров можно очень много привести.

Это все слова. А о чем, по Вашему, свидетельствуют результаты наблюдения вариации наблюдаемого периода обращения Ио вокруг Юпитера? В чем их причины?
Но если Вы коснулись "скорости распространениея бытовых радиоволн", то позвольте заметить, что, во-первых, земляне привыкли расстояния между удаленными объектами мерять при помощи скорости распространения радиоволн, и глупо ожидать, что измеренные таким образом расстояния дадут иную скорость света, а во-вторых, при скоростях орбитального движения Земли наблюдаемые изменения длин волн в результате эффекта Доплера составляют всего 2 десятитысячные - оценить чувствиетльность спектрометров Вы можете и сами, учитывая обратную квадратичную (приближенно) зависимость показателя преломления призмы спектрометра от длины волны.
Относительно марсохода, было бы очень интересно, если бы там располагался источник радиоволн с заданным очень точным периодом работы и крайне стабильной частотой, а мы (земляне) смогли бы оценить "вариации периода" подачи им сигналов и эффект Доплера, если бы добротность радиоконтура приемников позволила бы.

dust1939 · Сообщение **dust1939** » 20 фев 2016, 08:53

AlexErm писал(а):Source of the post Это все слова

Это всё - логика

AlexErm · Сообщение **AlexErm** » 20 фев 2016, 09:51

dust1939 писал(а):Source of the post AlexErm в 20.02.2016, 11:42 написал(а): link
Это все словаЭто всё - логика

Рассмотрим детально Ваше утверждение:
"Кроме того, обнаруживалась-бы разная скорость распространения "бытовых" радиоволн, в зависимости от направления. Обмен сигналами с марсоходом, например, происходил-бы с разной скоростью, в зависимости от положения Марса, относительно Земли."
Почему Вы решили, что если она не обнаруживается (эта "разная скорость распространения "бытовых" радиоволн, в зависимости от направления"), то ее и нет?
При радиолокации она не обнаруживатся из-за того, что расстояние до объекта определяется, как половина произведения скорости света на время распространения сигнала от источника до объекта и обратно. Трудно, поделив получившееся расстояние на "половину времени распространеиея сигнала от источника до объекта и обратно" получить иную скорость нежели исходную.
Фиксация же вариации наблюдаемой длины волны затруднена малой ее величиной, которая составляет для орбитального движения Земли всего 2 десятитысячных. Учитывая закон преломления света и обратную квадратичную (приближенно) зависимость показателя преломления материала призмы спектрометра, можно оценить изменение синуса угла отклонения луча (при изменении его длины волны из-за эффекта Доплера) в 4 СТОМИЛЛИОННЫХ! На длине плеча спектрометра со стороны окуляра в 1 метр такое отклонение луча должно привести к линейному смещению спектральной линии всего на 40нм. Может поэтому не зафиксирован эффект Доплера, связанный с орбитальным движением Земли?
Что касается марсохода, то можно было бы провести эксперимент по определению скорости передачи с него на Землю информации. Для этого можно настроить передатчик марсохода на передачу информации в сторону Земли с определенной скоростью и продолжительностью и замерить с высокой точностью время приема этого сигнала на Земле в разных относительных положениях Земли и Марса, когда их орбитальные скорости отличаются максимально. Это вполне реальный эксперимент, если добротность радиоконтура марсохода позволит, но разве подобный проводили?

12d3 · Сообщение **12d3** » 20 фев 2016, 10:33

AlexErm писал(а):Source of the post Тогда, очевидно, г-ну Брайану Грину следовало бы уточнить, с какой целью проводились Ситтером наблюдения, какие из них были сделаны выводы, что они касались только опровержения "баллистической теории Ритца", никоим образом не пытались ни подтвердить, ни опровергнуть справедливость преобразований Галилея и никоим образом не пытались установить "абсолютность скорости света".

Суть этой теории как раз в том, что скорость света в СО источника равна 300000 км/с, а для пересчета в другие СО используются обычные преобразования Галилея. В свете этого мне совершенно непонятно ваше утверждение. Кроме СТО и вышеупомянутой теории, были теория неподвижного эфира, теория увлекаемого эфира и т.п. "И больше ничего" значит, что наблюдения де Ситтера опровергают именно одну теорию и не опровергают другие. Для опровержения других теорий были проделаны другие эксперименты.

yourdomain.com