Век постулатов
Эфир (светоносный эфир), это гипотетическая всепроникающая среда, колебания которой проявляют себя как электромагнитные волны (в том числе как видимый свет). Концепция светоносного эфира была выдвинута в XVII веке Рене Декартом и получила подробное обоснование в XIX веке в рамках волновой оптики и электромагнитной теории Максвелла. Эфир рассматривался также как материальный аналог ньютоновского абсолютного пространства.
Чтобы объяснить электромагнитные излучения и их распространение, было принято, что средой для электромагнитных излучений может также быть особая всепроникающая среда – "эфир".
Свои взгляды по этой особой всепроникающей среде "эфир" Д. И. Менделеев в заключительной части труда «Попытка химического понимания мирового эфира» он пишет:
“Уже с 70-х годов у меня назойливо засел вопрос: да что же такое эфир в химическом смысле? Он тесно связан с периодическою системою элементов, ею и возбудился во мне, но только ныне я решаюсь говорить об этом. Сперва и я полагал, что эфир есть сумма разреженнейших газов в предельном состоянии. Опыты велись мною при малых давлениях – для получения намёков на ответ. Но я молчал, потому что не удовлетворялся тем, что предоставлялось при первых опытах. Теперешний мой ответ иной, он тоже не вполне удовлетворяет меня. И я бы охотно ещё помолчал, но у меня уже нет впереди годов для размышления и нет возможностей для продолжения опытных попыток, а потому решаюсь изложить предмет в его незрелом виде, полагая, что замалчивать – тоже неладно”.
Его мысли были направлены на обнаружение такой среды, в которой могли образоваться и существовать все химические элементы его Периодического закона.
В 1887 году А. Майкельсон и Е. Морли с целью выяснения природы этой особой всепроникающей среды "эфир" задумали и осуществили эксперимент, который по их задумкам ответил бы на вопрос, а существует ли эфир и движется ли он относительно Земли.
Для этого был использован интерферометр Майкельсона. Расчеты показывали, что при повороте интерферометра относительно направления движения земли должно было наблюдаться заметное смещение интерференционных полос, пропорциональное скорости движения этого прибора вместе с Землей; По этому смещению надеялись определить скорость "эфирного ветра" и его направление. Однако эксперимент показал, что никакого сложения скоростей не происходит.
Вопрос, который ставился ими этим экспериментом, о существовании эфира и движения этого эфира относительно Земли, был провокационным. Экспериментом они могли только обнаружить среду "светоносный эфир", с которой можно было бы связать абсолютную систему отсчета, которая должна оставаться в покое относительно всего движущегося. Результат эксперимента должен был быть отрицательным, так как в опыте источник и наблюдатель находятся в одной системе, то есть на Земле, которая движется только относительно предполагаемой абсолютной системы отсчета «светоносного эфира».
Рассмотрим первый опыт, когда направление света от источника и направление движения Земли совпадают.
В интерферометре источник света, наблюдатель (камера) и два зеркала впишем в диск с радиусом R.
Пусть, скорость движения Земли относительно эфира равна υ, а скорость света относительно эфира равна c.
1tобщ1=R1/(c- υ)+ R2/c+ R3/c + R6/c= R(4 c+3 υ)/(c2 - υ c),
1tобщ2= R1/(c- υ)+ R4/(c- υ)+ R5/(c+ υ)+ R7/c = R(4 c2 + c υ + υ2)/(c3 - υ2 c).
Наблюдатель (Камера) будет наблюдать интерференционные полосы.
Рассмотрим опыт после поворота интерферометра Майкельсона. Тогда направление света от источника и направление движения Земли будут перпендикулярны.
Также в интерферометре источник света, наблюдатель (камера) и два зеркала впишем в диск с радиусом R.
Также, скорость движения Земли относительно эфира равна υ, а скорость света относительно эфира равна c.
2tобщ1= R1/c+ R2/(c+υ)+ R3/(c- υ)+ R6/(c- υ) = R(4 c2 + c υ + υ2)/(c3 - υ2 c),
2tобщ2= R1/c+ R4/c +R5/c +R7/(c- υ) = R(4 c+3 υ)/(c2 - υ c).
После поворота интерферометра Майкельсона наблюдатель (Камера) также будет наблюдать интерференционные полосы. Но смещения интерференционных полос после поворота прибора мы не будем наблюдать.
Так как в опыте источник и наблюдатель находятся в одной системе, то есть на Земле, которая движется только относительно предполагаемой абсолютной системы отсчета «светоносного эфира», то в системе интерферометра смещения интерференционных полос не происходит.
1tобщ1=2tобщ2,
1tобщ2=2tобщ1.
Для сравнения приведем пример: Плывем мы в океане на лайнере. В бассейне лайнера запускаем две модели лайнера перпендикулярно движению лайнера. Сложения скоростей лайнера и моделей мы не наблюдаем. Так как наблюдатель и модели лайнера находятся в одной системе на палубе лайнера. Будем наблюдать только скорость модели лайнера υмод.лайнера .
Ёще две модели лайнера запускаем параллельно направлению движения лайнера за бортом лайнера. В этом случае мы будем наблюдать сложения скоростей согласно преобразованиям Галилея υлайнера+ υмод.лайнера и υлайнера - υмод.лайнера.
Значит, скорости, и направления движении моделей лайнера зависит от движения самого лайнера, если лайнер и модели лайнера движутся с постоянной скоростью относительно океана.
То же самое происходит в опыте Майкельсона и Морли.
В системе S2 результирующая скорость υs в точке М1 равна:
υs = c – υ
Следовательно, мы можем утверждать что, преобразования Галилея для координат и времени, а также его правило сложения скоростей к электромагнитным явлениям применимы, это подтверждается принципом работы радаров. Где происходит сложение скоростей отраженных лучей от движущихся объектов.
Принцип работы радаров достаточно прост. Радары, применяемые дорожной полицией, основаны на использовании так называемого эффекта Доплера - частота сигнала, отраженного от движущегося автомобиля, сравнивается с исходной частотой. При этом для оптимального приема и обработки отраженного сигнала исходящий радиосигнал должен быть достаточно сильным.
Для объяснения эффекта допускаем, что скорость электромагнитного излучения от источника, будет с.
Для приемника скорость электромагнитного излучения относительно источника будет складываться со скоростью от источника и скоростью от объекта с - υ.
Чтобы определить зависимость частоты электромагнитного излучения от скорости υ, рассмотрим распространение электромагнитного излучения от двух источников, один из которых автомобиль движется по направлению от приемника со скоростью υ, а другой человек с радаром покоится.
Источник излучают электромагнитное излучение с частотой ν0. Электромагнитное излучение относительно источника распространяется со скоростью c, поэтому и длина излучаемой волны будет λ0. К приемнику от движущегося источника электромагнитное излучение подойдет со скоростью c - υ и длина волны λ будет принята за время
T = 1c-,
(период), а от покоящегося источника - за время
T0 = 0c.
Периоды есть величины обратные частотам колебаний
T0= 1 0 и T=1.
Подставим значения T и T0 в полученные равенства
1 0 = 0c и 1 = 1c-,
разделив их почленно, получаем
0 = ( 1(c-))⁄c 0 = (c-)c
получаем.
ν = 0(c-)⁄c.
В случае, когда источник и приемник сближаются, надо знак (- минус) заменить на противоположный, получим
ν = 0(c+)⁄c.
Отметим, что с - υ и c - это скорости электромагнитной волны соответственно относительно приемника и источника электромагнитной волны.
Следовательно, мы ёще раз можем утверждать что, преобразования Галилея для координат и времени, а также его правило сложения скоростей к электромагнитным явлениям применимы, это подтверждается принципом работы радаров. Где происходит сложение скоростей отраженных лучей от движущихся объектов.
Этот опыт Майкельсона-Морли заставил физиков принять аферный постулат об инвариантности значения скорости света, во всех инерциальных системах отсчета.
Постулат об инвариантности значения скорости света, заключает: скорость света одинакова и не зависит от того, измеряется ли она наблюдателем в покоящейся системе или наблюдателем в системе, движущейся с постоянной скоростью относительно источника света. Назовем этот постулат, «первый аферный постулат».
Как же это получается, мы радаром скорость объекта можем определить, при этом мы применяем эффект Доплера и преобразования Галилея где происходит сложение скоростей.
Под влиянием этого аферного постулата об инвариантности значения скорости света Джордж Фицджеральд и Лоренц выдвинули гипотезу о сокращении материальных тел в направлении движения в неподвижном эфире (1889).
Лоренцево сокращение, Фицджеральда сокращение, также называемое релятивистским сокращение длины движущегося тела или масштаба предсказуемый релятивистской кинематикой эффект. Заключающийся в том, что с точки зрения наблюдателя, движущиеся относительно него предметы имеют меньшую длину (линейные размеры в направлении движения), чем их собственная длина.
Джордж Фицджеральд для объяснения отрицательного результата опыта Майкельсона — Морли в 1892 году выдвинул независимо от X.Лоренца гипотезу о сокращении размеров движущихся тел в направлении движения (сокращение Лоренца — Фицджеральда).
Фитцджеральд более известен своей гипотезой, изложенной в коротком письме редактору журнала Science под названием «Эфир и атмосфера Земли» (1889 г.), что если бы все движущиеся объекты были укорочены в направлении их движения, это могло бы объяснить любопытные нулевые результаты эксперимента Майкельсона – Морли . Фитцджеральд частично обосновал эту идею на том, что движение электромагнитных сил влияет на них. В частности, Фитцджеральд использовал некоторые уравнения, которые недавно были выведены его другом инженером-электриком Оливером Хевисайдом . Голландский физик Хендрик Лоренц в 1892 году натолкнулся на очень похожую идею и развил ее более полно в преобразованиях Лоренца в связи со своей теорией электронов.
Гипотеза сокращения Лоренца – Фитцджеральда (или сокращения Фитцджеральда – Лоренца) стала важной частью специальной теории относительности, поскольку Альберт Эйнштейн опубликовал его в 1905 году. Он продемонстрировал кинематическую природу этого эффекта, выведя его из принципа относительности и постоянства скорости света.
Преобразования Лоренца.
Лоренц делает следующее допущение: существует совокупность формул, позволяющих связывать описание одной группы явлений, наблюдаемой из одной какой-нибудь системы отсчета, с описанием той же самой группы явлений, наблюдаемой из любой другой системы отсчета.
Он отвергает преобразования Галилея, и применяет постулат об инвариантности значения скорости света. Где скорость света c должна быть одинаковой в этих обеих инерциальных системах.
Он выводит выражение 11-2c 2 которое называют лоренцевым множителем.
Преобразования Лоренца это преобразования координат и времени какого-либо события при переходе от одной инерциальной системы отсчёта к другой. Инерциальная система отсчёта – система отсчёта, движущаяся прямолинейно с постоянной скоростью υ.
Этот отказ от преобразований Галилея и отказ от понятия эфира привели к полному развалу фундаментальной физической науки на все последующие поколения физиков.
Имя Пуанкаре напрямую связано с успехом теории относительности. Он деятельно участвовал в развитии эфирно-электронной теории Лоренца. В этой теории принималось, что существует неподвижный эфир, и скорость света относительно эфира не зависит от скорости источника. При переходе к движущейся системе отсчёта выполняются преобразования Лоренца вместо преобразований Галилея (Лоренц считал эти преобразования реальным изменением размеров тел). Именно Пуанкаре дал правильную математическую формулировку этих преобразований (сам Лоренц предложил всего лишь их приближение первого порядка) и показал, что они образуют группу преобразований.
Ещё в 1898 году, задолго до Эйнштейна, Пуанкаре в своей работе «Измерение времени» сформулировал общий (не только для механики) принцип относительности, а затем даже ввёл четырёхмерное пространство-время. Тем не менее, Пуанкаре продолжал использовать концепцию эфира, хотя придерживался мнения, что его никогда не удастся обнаружить. Далее Пуанкаре впервые высказал мысль, что одновременность событий не абсолютна, а представляет собой условное соглашение («конвенцию»). Было высказано также предположение о предельности скорости света.
Под влиянием критики Пуанкаре, Лоренц в 1904 году предложил новый вариант своей теории. В ней он предположил, что при больших скоростях механика Ньютона нуждается в поправках.
Он четко сформулировал всеобщий принцип относительности для всех физических явлений (в частности, электромагнитных, механических и также гравитационных), с преобразованиями Лоренца, как единственно возможными преобразованиями координат, сохраняющими одинаковую для всех систем отсчёта запись физических уравнений. Пуанкаре нашёл выражение для четырёхмерного интервала как инварианта преобразований Лоренца.
Формула
Е = mс2
принадлежит Анри Пуанкаре. Он первым в истории науки заметил в 1900 году, что энергия излучения обладает массой m, равной Е/с2. Эта формула одинаково хорошо объясняет, как излучение звезд, так и энергию атомных станций.
Группа преобразований,
x1=x, y1=y, z1=(z-υt)1-(c)2, t1=(t-υz)c21-(c)2,
найденная Пуанкаре исходя из уравнении Лоренца, стала основой всей современной релятивистской физики.
Хендрик Лоренц, лауреат Нобелевской премии по физике 1902 года отметил: «Я не установил принципа относительности, так строго и универсально. Пуанкаре, напротив, получил полную инвариантность и сформулировал принцип относительности, понятие, которое он же первым и использовал».
Александр Григорьевич Столетов.
Основным подтверждением корпускулярной природы света является фотоэффект. Этот процесс характеризуется выбиванием электронов, находящихся в поверхностных атомах вещества, под действием света. Данный процесс был открыт в конце 19 века при изучении электромагнитных явлений Г. Герцем. Несмотря на то, что явление было открыто Герцем, объяснил его советский физик А.Г. Столетов.
Для изучения данного процесса Столетов использовал фотоэлемент, схема которого и его цепь рассмотрена ниже.
Для данного эксперимента ученый взял колбу из стекла, из которой полностью откачал воздух. Таким образом, он исключил все свободные атомы способные помешать, электронам двигаться. В колбу вывели электроды, подключенные к источнику напряжения. Поэтому на одном из них был положительный заряд (К), а на втором отрицательный (А).
При этом к трубке был подведен ультрафиолет, который освещал катод. В результате действия света на катод, с него начали выбиваться электроны. Под действием разности потенциалов электроны начали свое движение в направлении анода. Так как напряжение способствовало направленному движению электронов, то в цепи появляется ток. Данный ток получил название фототока, а частицы, вылетевшие с поверхности катода - фотоэлектронами.
Логично предположить, что в результате уменьшения напряжения на электродах, частицы начинают двигаться медленнее, что приведет к уменьшению фототока в колбе.
Если продолжать уменьшать напряжение в цепи, и в конечном итоге поменять полярность, то электроны начнут двигаться в противоположном направлении. Это напряжение называется запирающим.
Скорость движения электронов напрямую зависит от напряжения, поэтому была выведена следующая формула данной зависимости:
m22 = eU3
Запирающее напряжение позволяет определить, какую максимальную скорость может развить электрон.
1. Скорость, которую способен развить электрон, пропорциональна той интенсивности, с которой действует свет на катод.
Это значит, что частота света напрямую влияет на скорость движения.
На графике можно увидеть, что движение электронов начинается только при достижении света определенной начальной частоты. Эта частота называется красной границей. Если частота излучения меньше красной границы, то фотоэффект не происходит, а значит, фототок равен нулю.
2. Скорость движения фотоэлектронов зависит только от частоты света, и увеличивается в результате её увеличения. При этом она не зависит от интенсивности света.
3. Каждое вещество обладает своей красной границей. Данный закон объясняется различными атомными силами, которые удерживают электроны на внешних электронных оболочках. Величину красной границы для каждого элемента определяют в таблицах.
В 1905 году, никому не известный тогда двадцатишестилетний эксперт третьего класса Федерального ведомства по интеллектуальной собственности в швейцарском Берне Альберт Эйнштейн предложил специальную теорию относительности, в которой не было места светоносному эфиру.
Теория относительности Эйнштейна состоит из двух частей: частной и общей теории относительности. В 1905 г. Эйнштейн опубликовал основные идеи частной или специальной теории относительности, в которой рассматриваются свойства пространства и времени, справедливые при условиях, когда можно пренебречь тяготением тел. Теория относительности, в которой рассматриваются свойства пространства и времени в сильных гравитационных полях, называется общей теорией относительности. Принципы общей теории относительности были изложены Эйнштейном на 10 лет позже, чем частной, в 1915 г.
В основу специальной теории относительности Эйнштейна легли два постулата. Которые были приняты за истинные теории в рамках данной научной теории, без доказательств.
1 постулат Эйнштейна или принцип относительности: все законы природы инвариантны по отношению ко всем инерциальным системам отсчета. Все физические, химические, биологические явления протекают во всех инерциальных системах отсчета одинаково.
2 постулат или принцип постоянства скорости света: скорость света в вакууме постоянна и одинакова по отношении» к любым инерциальным системам отсчета. Она не зависит ни от скорости источника света, ни от скорости его приемника. Ни один материальный объект не может двигаться со скоростью, превышающей скорость света в вакууме. Более того, пи одна частица вещества, т.е. частица с массой покоя, отличной от нуля, не может достичь скорости света в вакууме, с такой скоростью могут двигаться лишь полевые частицы, т.е. частицы с массой покоя, равной нулю.
Назовем эти постулаты, «Два аферных постулата Эйнштейна».
Постулат Эйнштейна непосредственно вытекает из опыта Майкельсона-Морли, доказавшего отсутствие в природе абсолютной системы отсчета. Из результатов этого опыта следует и второй постулат Эйнштейна о постоянстве скорости света в вакууме, который, тем не менее, вступает в противоречие с первым постулатом, если распространить на электромагнитные явления не только сам принцип относительности Галилея, но и его правило сложения скоростей.
Чтобы определить несостоятельность этих постулатов мы, рассмотрим опыт по эффекту Доплера для определения спектров солнечных лучей. По орбите Земли летит искусственный спутник со скоростью 7910 м/с. На борту искусственного спутника пилот выполняет замеры спектра солнечных лучей в точках А, В, С.
Линейная скорость вращения Земли (на экваторе) — 465,1013 м/с (1674,365 км/ч).
Летит самолет по экватору против вращения Земли, пилот в точке B, выполняет замер истинного спектра солнечных лучей.
Соответственно скорости солнечных лучей после преобразований Галилея будут:
с – υ - υвращ. земли (скорость в точке А),
с2-2 (скорость в точке В),
с +υ + υвращ. земли (скорость в точке С).
с = 3,0611567e+8 м/с
Изменение частот спектра солнечных лучей в токе А.
ν = 0(с – - вращ. земли)⁄c =
0 (3,0611567e+8 – 7910 - 465,1013) / 3,0611567e+8 = 00,99997264
Изменение частот спектра солнечных лучей в токе В.
ν = 0(с + + вращ. земли)⁄c =
0 (3,0611567e+8 + 7910 + 465,1013) / 3,0611567e+8 = 01,00002736
Изменение частот спектра солнечных лучей в токе С.
ν = 0с2-2-вращ. земли2⁄c =
093706803419548900-62568100-216319,22⁄3,0611567e+8 = 00,999999999665.
Общая теория относительности — теория гравитации, опубликованная Эйнштейном в 1916 году, над которой работал в течение 10 лет. Является дальнейшим развитием специальной теории относительности. Если материальное тело ускоряется или сворачивает в сторону, законы СТО уже не действуют. Тогда в силу вступает ОТО, которая объясняет движения материальных тел в общем случае.
В общей теории относительности постулируется, что гравитационные эффекты обусловлены не силовым взаимодействием тел и полей, а деформацией самого пространства-времени, в котором они находятся. Эта деформация связана, в частности, с присутствием массы-энергии.
Основные принципы ОТО сводятся к следующему:
- ограничение применимости принципа постоянства скорости света, областями, где гравитационными силами можно пренебречь (там, где гравитация велика, скорость света замедляется);
- распространение принципа относительности на все движущиеся системы (а не только на инерциальные системы).
В ОТО, или теории тяготения он также исходит из экспериментального факта эквивалентности масс инерционных и гравитационных, или эквивалентности инерционных и гравитационных полей.
Принцип эквивалентности играет важную роль в науке. Мы всегда можем вычислить непосредственно действие сил инерции на любую физическую систему, и это дает нам возможность знать действие поля тяготения, отвлекаясь от его неоднородности, которая часто очень незначительна.
Две экспедиции английских астрономов, руководимые директором астрономической обсерватории в Кембридже сэром Артуром Эддингтоном, отправились летом того года в Южное полушарие, где наблюдалось полное солнечное затмение. Оно позволило измерить отклонение световых лучей, идущих от далеких звезд, при прохождении вблизи такого массивного небесного тела, как наше Солнце.
Первая проверка Эйнштейновских предсказаний была осуществлена главным образом благодаря инициативе английского астронома Эддингтона 29 мая 1919 г. Две английские экспедиции были направлены для наблюдения полного солнечного затмения, одна на западное побережье Африки, другая в северную часть Бразилии. Обе вернулись с рядом фотографий звезд, окружавших Солнце. Оно позволило измерить отклонение световых лучей, идущих от далёких звёзд, при прохождении вблизи такого массивного небесного тела, как наше Солнце. Результаты изучения полученных фотографий были объявлены 6 ноября 1919 г. Они провозгласили триумф теории Эйнштейна. Предсказанное Эйнштейном смещение, составляющее величину 1,75 дуговых секунд, было полностью подтверждено.
Результаты, полученные экспедицией Эддингтона в 1919 году, сыграли решающее значение в признании Общей Теории Относительности как единственно правильной теории гравитации.
В настоящее время астрономы смогли улавливать и анализировать спектры очень слабого излучения от далеких галактик, выяснилось, что эти галактики удаляются от нас со скоростями в десятки тысяч и даже сотни тысяч километров в секунду. Красное доплеровское смещение линии в спектрах таких галактик оказалась настолько большим, что, например, в красную часть спектра смогли попадать даже те линии, которые для неподвижных земных источников, находились в фиолетовой части спектра.
Оптический спектр звезды или галактики представляет собой непрерывную полосу, пересеченную темными вертикальными линиями, соответствующими длинам волн, характерным для элементов во внешних слоях звезды. Линии спектра смещаются из - за движения звезды, если она приближается к нам или удаляется от нас. Это пример доплеровского эффекта, который заключается в изменении наблюдаемой длины волны, излучаемой источником, находящимся в движении по отношению к наблюдателю. Спектральные линии смещаются в область более длинных волн (то есть обнаруживают красное смещение), если источник света отдаляется, или в область коротких волн, если источник света приближается (так называемое голубое смещение).
Красное смещение есть наблюдаемая величина, связывающее длину волны принимаемого λприн. и испущенного λисп. фотонов:
Z = (λприн. – λисп.) / λисп. .
Расширение диапазона красного смещения выше 1,00 поставило вопрос об интерпретации. На основании предыдущего понимания происхождения Доплеровского смещения, красное смещение рецессии выше 1,00 указывало бы на то, что относительная скорость больше скорости света. Всеобщее признание точки зрения Эйнштейна, что скорость света – это абсолютный предел, делало такую интерпретацию неприемлемой для астрономов, и для решения проблемы прибегали к математике относительности. Наш анализ показывает, что это неверное применение математических соотношений в ситуациях, в которых можно пользоваться этими соотношениями. Имеются противоречия между величинами, полученными в результате наблюдения и полученными косвенными средствами. Например, измерением скорости посредством деления координатного расстояния на часовое время. В подобных примерах математики относительности (уравнения Лоренца) применяются к косвенным измерениям, чтобы привести их к согласованию с непосредственными измерениями, принятыми за корректные. Доплеровские смещения – это непосредственные измерения скоростей, не требующие коррекции. Красное смещение 2,00 указывает на относительное движение со скалярной величиной вдвое больше скорости света.
Доплеровское красное смещение, также известное как эффект Доплера, наблюдается при движении источника относительно наблюдателя. При относительных скоростях, сильно меньших скорости света, релятивистские эффекты можно не учитывать, и в таком случае красное смещение определяется только лучевой скоростью движения источника относительно наблюдателя:
В случае, если источник удаляется от наблюдателя, то z >1, и наблюдается красное смещение,
z = (1- c )1-(c)2) – 1.
Если же источник приближается к наблюдателю, то z < 1 и наблюдается синее смещение,
z = (1+ (⁄c)/(1- (⁄c) – 1.
Для объектов в Млечном Пути значения доплеровского красного и синего смещения не превышают 10−3.
Вывод: Единственным основанием для триумфального шествия ОТО послужил, доклад экспедиции Эддингтона перед Лондонским королевским обществом 6 ноября 1919 г.
По поводу этой экспедиции Эддингтона Г. Ивченков писал:
«Таким образом (мое мнение) эксперимент 1919 г. и другие, использовавшие аналогичную аппаратуру и методику - совершенно не корректны и их результаты не могут служить доказательством чего-либо. Приведенный здесь анализ достаточно тривиален и мог быть сделан в 1919 году еще до экспедиции. Но, по-видимому, надо было поддержать ОТО любой ценой, даже с помощью подобных методов».
Возникает вопрос, была ли необходимость этой экспедиции?
ОТО Эйнштейном был принят чтобы проверить свои идеи великого объединения и идеи кривизны пространства и времени.
Великое объединение это объединение при сверхвысоких энергиях трёх фундаментальных взаимодействий, сильного, электромагнитного и слабого.
Эйнштейн доказал, что наличие материи и энергии, в виде звезд, планет и лун, искривляет поверхность пространства-времени, искажая его в «холмы» и «долины». Его уравнения описывают, какой именно форма пространства-времени должна быть около какого-либо конкретного объекта, например, около Солнца.
Эйнштейн видимо не знал, что это явление называется атмосферной рефракцией и известно ещё со времен Птолемея.
В 1809 г. французский физик Жан Батист Био объяснил это оптическое явление с научной точки зрения: миражи возникают вследствие преломления и отражения лучей света на границе между слоями воздуха с разной температурой и плотностью. Это явление видел любой из нас. Например, когда едешь по раскаленной солнцем асфальтовой дороге, далеко впереди она выглядит как водная поверхность.
Это какой- то парадокс, если гравитационное поле искривляет пространство и время, при этом, например Солнце отклоняет лучи от далеких звезд. Солнечные лучи, которые видим на земле, должны тормозиться, т.е. иметь меньшую скорость, чем скорость света в вакууме, также иметь красное смещение в спектрах солнечных лучей.
Рассмотрим пример красного смещения на Эйфелевой башне. Установим источники света определенной длины волны и спектрографы на третьем уровне 309,63 м и на уровне земли. Тогда скорость от площадки на третьем уровне будет сот площадки, а скорость от земли будет сот Земли. Если на свет влияет гравитационное поле Земли, то выполняя спектральный анализ должны иметь разные спектры.
В случае, когда свет идет от Земли, то z >1, и наблюдается красное смещение.
В случае, когда свет идет от площадки, то z < 1 и наблюдается синее смещение,
Поделиться с друзьями: