Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4 | Следующая страница реферата

Все эксперименты по измерению скорости света имеют одно общее: они проводились в системе отсчета, неподвижно связанной с Землей. В этом отношении, эксперименты могут рассматриваться как один, - их результаты должны быть одинаковыми.

Рассмотрим опыт Майкельсона и то, почему его результаты оказались неожиданными для ученых. К одному из существовавших на то время представлений относится теория о том, что свет распространяется в виде волн некоторой среды, называемой светоносным эфиром. При этом, эфир выделили в абсолютную инерциальную систему отсчета и полагали, что в этой - и только в этой - системе отсчета свет распространяется с одинаковой скоростью во всех направлениях.

Цель эксперимента Майкельсона заключалась в том, чтобы определить скорость движения Земли относительно эфира. Результатом эксперимента оказалось то, что невозможно обнаружить движение Земли относительно абсолютного эфира, иными словами, что скорость света на Земле никак не зависит ни от направления, ни от скорости ее движения в космическом пространстве.

Идею существования эфира разделяли значительное большинство ученых того времени. Достаточно много научных фактов говорит об этом. Так совершенно невозможно как-либо иначе объяснить волновую природу света, независмость скорости света от его источника и т.п. Кроме того, отрицая существование эфира мы в принципе лишаем себя всякой возможности объяснить природу гравитации и других физических взаимодействий. Собственно и сам А.Эйнштейн не отрицал существование эфира, а лишь скромно заметил, что для его теории не требуется введения понятия эфира. Однако, несмотря на это, существование эфира противоречило СТО и в дальнейшем от этой идеи отказались.

С вашего позволения, теперь я изложу свои соображения по этому поводу:

Не знаю, кто и почему решил предположить, что эфир может являться неподвижной или инерциальной системой отсчета, однако, на мой взгляд, такое предположение не имеет под собой никаких оснований. Действительно, логически размышляя, если все на Земле подвержено движению и вращению вместе с Землей (дома, деревья, воздух, моря и т.п.), то почему вдруг может оказаться, что эфир, если он не имеет божественных свойств, останется неподвижным при этом всеобщем и всецелом движении материи? Намного логичнее предположить, что эфир возле Земли движется и вращается вместе с земным шаром. Этот вывод так естественен, что я даже сомневаюсь, нужны ли ему доказательства. Никто же не пытается определить скорость Земли относительно воздуха. Но если вы, все-таки, попросите меня доказательства этой гипотезы, просто напомню вам результаты опытов Майкельсона: "Скорость света на Земле никак не зависит ни от направления, ни от скорости ее движения в мировом пространстве".

Таким образом, мы достаточно просто объяснили результаты опытов Майкельсона и, при этом, вместо совсем ничего не объясняюших постулатов вернулись к физическому пониманию многих явлений в природе света. Впрочем, я не настаиваю именно на этом объяснении, важно лишь то, что объяснение странных на первый взгляд опытов Майкельсона существует.

Считаю важным добавить к изложенному, что в последнее время все больше и больше ученых на основании экспериментов и новых открытий приходит к идее существования эфира. Гипотез, описывающих структуру, свойства и движение эфира достаточно много [2],[3],[4]... Я не буду сейчас останавливаться на их рассмотрении, скажу лишь, что допускаю возможность существования нескольких эфиров разных уровней, причем они могут иметь сложное движение относительно друг друга.

В следующей главе рассмотрим проблему совместимости принципа относительности и существования эфира.

Принцип относительности.

Вне зависимости от того существует или не существует эфир (некая материальная среда), мы вольны выбирать для анализа движения любую удобную для вычислений геометрическую систему отсчета. Причем, в зависимости от вида рассматриваемого движения, мы должны учитывать связь между движением и окружающей материальной средой.

Материя Вселенной находится в непрерывном и сложном движении, из чего следует заключить, что не существует главной абсолютной системы координат, а также, что не существет идеальной инерциальной системы отсчета - все тела во Вселенной испытывают какое-либо ускорение (пусть и незначительное). Лишь в случае, когда испытываемые ускорения настолько малы, что не могут оказать заметного влияния на результаты исследований, мы можем рассматривать систему, как инерциальную.

Бытует мнение, будто бы само понятие эфира противоречит принципу относительности. Это не так. Когда мы рассматриваем движение некоторого материального тела в инерциальной системе отсчета, мы заменяем действие среды силами, действующими на тело. Так, например, происходит, когда мы применяем силу тяжести при расчете падения тела на Землю. Если мы не идеалисты и не будем рассматривать гравитацию, как божественную силу нематериального происхождения, нам нужно признать, что гравитация - это воздействие некоторого, пока еще неизвестного эфира. Но мы успешно используем методику замены действия эфира на силу гравитации. Приведу более простой пример с воздухом, как некоторой действующей средой. Установим на крышу автомобиля пропеллер. Чем быстрее движется автомобиль, тем больше давление ветра на лопасти, тем быстрее вращается пропеллер. В данном примере учет влияния среды на движение не нарушает принцип относительности Галилея - скорость вращения пропеллера зависит от относительной скорости воздуха и автомобиля, а закон, по которому расчитывается скорость, остается неизменным (сам закон, а не результат расчета).

Важным вопросом в нашем анализе является рассмотрение волн, возникающих в самой среде, в которой находится система отсчета. В этом случае отсутствует движение по инерции, а скорость волны зависит также от относительной скорости среды в выбранной системе отсчета. Возникает два вопроса: 1) допустимо ли рассматривать систему отсчета как инерциальную? 2) выполняется ли в данном случае принцип относительности? Считаю правильным ответить положительно на оба вопроса. На первый - потому, что теоретически мы можем поместить в эту систему материальную точку и даже рассматривать ее взаимодействие с волнами среды. На второй - потому, закон расчета скорости волны остается неизменным для любой из инерциальных систем отсчета.

Нередко, говоря об инерциальных системах, приводят пример того, что человек, помещенный в инерциальную систему отсчета не может определить - движется он или находится в состоянии покоя. А как же в примере с пропеллером, когда человек обнаруживает зависимость скорости вращения пропеллера от скорости автомобиля? Или рассмотрим такой пример: если в закрытой кабине, поднимающейся вертикально с постоянной скоростью, подвесить на пружине груз, то, находясь в кабине, можно определить с какой скоростью поднимается кабина: чем выше скорость кабины, тем быстрее уменьшается сила гравитационного взаймодействия груза с землей, тем быстрее сокращается пружина. В этих случаях действительно существует зависимость между скоростью движения и происходящими физическими явлениями, но человек не может определить, движется он сам, или движется относительно него эфир. В этом состоит принцип относительности применительно к понятию эфира.

Данная трактовка принципа относительности отличается от предложенной в СТО. Ее достоинство в том, что она не зависит от того, какие именно волны распространяются и в какой среде, будь то волны на поверхности воды или звук или же распространение электромагнитных волн. В СТО электромагнитные волны (свет) наделяются особенными противоестественными свойствами, противопоставляющими их всем другим явлениям природы.

Итак, укажем на ошибку СТО, состоящую в отказе от светоносной среды, и, как результат, в неверной интерпретации принципа относительности.

Измерение времени.

Когда в рамках Ньютоновской механики мы исследуем движение тел со скоростями, сравнимыми со скоростью передачи информации от изучаемого объекта до исследователя (или измерительного прибора), то могут проявиться эффекты "замедления времени", но не как реальные, а как результат непосредственных измерений, неадекватно отражающих реальность. Таким образом, необходимо внести поправки в классические законы, учитывающие задержку поступления информации от изучаемого объекта до исследователя.

Пусть от нас удаляются часы со скоростью V, которые передали сигналы времени в моменты времени t'1 и t'2. Мы получим эти сигналы в моменты времени

t1 = t'1 + L1/(C-W)
и
t2 = t'2 + L2/(C-W);

где C - скорость распространения сигнала (светового, звукового и т.п.) относительно среды,
W - скорость среды, в которой происходит передача информации (светоносный эфир, воздух)
L1 - расстояние до часов в момент времени t'1, L2=L1+V*(t'2-t'1).

Вычитая t1 из t2, получим

T = T' * ( 1 + V / (C-W) ), (1)

где T - промежуток времени между получением сигналов, T' - промежуток времени между образованием сигналов.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: защита дипломной работы, контрольные бесплатно.



Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4 | Следующая страница реферата

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки