В данной статье анализируется теоретическая часть эксперимента Майкельсона и Морли.
В частности, привожу доводы об их досадной ошибке, допущенной в теоретической части эксперимента.
Ценность проведенной работы заключается в пересмотре результатов эксперимента Майкельсона и Морли с вытекающими отсюда последствиями.
Введение
В 1887 году совместный эксперимент двух американских физиков — Альберта Майкельсона и Эдварда Морли (далее — эксперимент Майкельсона и Морли) должен был доказать, что светоносный эфир существует в реальности.Результат этого эксперимента, так или иначе, лег в основу теории относительности Альберта Эйнштейна, которая в настоящее время является фундаментальной теорией в современных релятивистских научных исследованиях, хотя он и не ссылается непосредственно на этот опыт в своих работах.
Однако, излагая теорию относительности, редко кто из авторов избегает этой темы.
Надо признать, что не все исследователи согласны с теорией относительности А.
Эйнштейна, и в большинстве своем это сторонники существования светоносного эфира.
Они полагают, что все-таки влияние эфира присутствовало при экспериментах и что релятивисты одно время игнорировали этот факт. Этот анализ предлагает альтернативную точку зрения, подчеркивая недостаток экспериментов Майкельсона и Морли, который может побудить к пересмотру взглядов обеих сторон.
II. Литературный обзор
Авторы Р.Фейнман, Р.
Лейтон, М.
Сэндс в своих работах приводят данные эксперимента Майкельсона и Морли.
Но, к сожалению, авторы упустили из виду ошибку при добавлении скоростей.
Описывая путь луча от полупрозрачного зеркала ( картинка 1 ) B к E, а также от B к C в виде: 
Они, возможно, не заметили, что эти математические выражения не полностью отражают скорости, присутствующие в эксперименте.
Здесь скорость Земли отсутствует вместе с интерферометром.
Достоверно известна скорость вращения Земли вокруг Солнца, около 30 км/с, не считая скорости движения Солнечной системы вокруг центра галактики.
Учитывая эту скорость, предыдущие выражения должны выглядеть так: 
Результат эксперимента (экспериментаторы не получили ожидаемой скорости Земли относительно «неподвижного» эфира) смутил исследователей и выходом из него считают преобразование Хендрика Лоренца.
Преобразование Лоренца основано на идее, что.
«все материальные тела сжимаются при движении только по направлению движения».
Один из последователей идеи Х.
Лоренц, ?.
Роджерс приводит пример птицы, летающей вверх и вниз по ветру внутри клетки.
В этом случае роль эфира играет воздух.
Но в итоге получается, что эфира нет, и это правда.
При этом траектория полета птицы рассматривается только относительно клетки, но фактически в обоих случаях ее приходилось рассматривать в системе координат движущегося ветра.
Другой автор А.
Паис отмечает, что «.
то же самое относится и к Г.
Лоренцу, который нашел ошибку в теории опыта А.
Майкельсона и скептически отнесся к интерпретации его результата.
Недоверие к Х.
Лоренцу и настойчивые призывы Рэлея заставили Майкельсона повторить свой эксперимент, на этот раз в сотрудничестве с Эдвардом Уильямсом Морли, химиком из близлежащего Университета Вестерн Резерв.
На основе идеи Потсдамского эксперимента Майкельсона, проведенного в 1881 году, они построили новый интерферометр, в конструкции которого особое внимание уделялось минимизации внешних воздействий.
В августе 1887 года Майкельсон написал Рэлею [лорду Рэлею или Джону Уильяму Стратту], что результат снова отрицательный и влияние эфира обнаружить не удалось.
Статья об эксперименте Майкельсона-Морли была опубликована в ноябре того же года» [AMERICAN JOURNAL OF SCIENCE, ноябрь 1887 г.
«Об относительном движении Земли и светоносного эфира».
] «Совершенно очевидно, что отрицательный результат расстроил не только авторов эксперимента, но и Кельвина [лорда Кельвина (Уильям Томсон), Рэлея (Джон Уильям Стратт) и Х.
Лоренца.
И все же, несмотря ни на что, этот экспериментальный результат посчитали достоверным.
Это означает, что ошибка заключена в теории опыта Майкельсона и Морли.
В 1892 году Лоренц спросил Рэлея: «Могло ли быть так, что какой-то момент в теории опыта г-на Майкельсона был упущен из виду? В лекции, прочитанной в Королевской ассоциации 27 апреля 1900 года, Кельвин описал этот эксперимент как проведенный с максимально возможной тщательностью, чтобы обеспечить надежность полученного результата.
Б.
Хоффман в своей книге «Альберт Эйнштейн, творец и бунтарь» предполагает, что Лоренц был близок к решению вопроса, прежде чем принять окончательное решение, но по каким-то причинам не довел его до логического завершения.
Он пишет: «.
под влиянием критики и советов Пуанкаре Лоренц предпринял систематические усилия, чтобы согласовать уравнения Максвелла с результатами эксперимента Майкельсона-Морли и других экспериментов, уже проведенных или еще не задуманных.
К 1904 году, после упорной работы, он в основном нашел математическое решение проблемы.
Лоренц использовал, среди прочего, сокращение длины.
Однако ему не удалось полностью сохранить форму уравнений Максвелла.
" Майкельсон и Морли собрали установку с интерферометром; устройство и принцип его работы описаны во многих учебниках.
Точность измерений и безупречная регистрация всех побочных эффектов учитывались с особой щепетильностью.
Изображение 1
Необходимо обратить внимание на особенности теоретической части эксперимента, направленной на обработку результатов эксперимента.
В основе лежит процесс решения задачи и экспериментальная схема из литературы.
Путь, параллельный движению: 
Путь назад 
Общее время равно: 
Перпендикулярный путь луча: 
С учетом движения туда и обратно 
Сравнивая формулы (1) и (2), Майкельсон и Морли полагали, что возникнет разница во времени: 
что меньше 
.
Остаётся только точно измерить эту разницу.
Но экспериментаторам не удалось получить интерференционную картину, указывающую на движение Земли через эфир.
Как считает современная наука, эксперимент Майкельсона и Морли не смог достичь своего результата из-за отсутствия эфира и сокращения длины объектов по направлению движения.
Предложенное позднее преобразование Лоренца вошло в науку как фундаментальное выражение в релятивистских расчетах массы, времени, пути и т. д.
III. Теоретическая часть опыта
1) Ошибка в теории
Принцип сложения скоростей был использован неверно.Хотя источник света движется вместе с платформой, скорость u (скорость системы источник света-устройство-Земля) относительно воображаемой «неподвижной» точки (относительно «эфира») не учитывается.
Если бумагу, на которой нарисована экспериментальная схема (рис.
1), считать неподвижной вместе с эфиром, то получится именно такая картина.
Это проекция опыта на некий план, который также покоится, как эфир.
Этот опыт был задуман таким образом.
Обратите внимание на эти математические выражения: 
Вроде все скорости учтены - есть и c и u. Но эти выражения описывают не скорость, а путь.
Фактически, правая часть уравнения — это фактическая длина L обоих плеч интерферометра плюс путь во времени.
со скоростью у.
Левая часть выражений указывает, что путь 
и 
пролетел мимо луча вовремя
в зависимости от скорости 
.
Это означает, что Майкельсон и Морли изначально предполагали, что скорость света не зависит от скорости объекта, излучающего луч.
Поскольку источник света движется вместе с платформой, к скорости света с необходимо прибавить скорость системы u, иначе невозможно будет объяснить некоторый наклон луча в перпендикулярном направлении.
Это ошибка опыта, которая привела к заблуждению современную науку.
Путь луча параллельно движению: 
Обратный путь: 
время, проведенное лучом туда и обратно: 
Время прохождения луча в перпендикулярном направлении:
На Рисунок 1 представлена схема хода луча в перпендикулярном направлении.
Здесь следует отметить, что Майкельсон и Морли ошибочно приняли гипотенузу прямоугольного треугольника за путь луча со скоростью с.
По сути, это расширение пути и этот путь описывается выражением: 
Здесь для удобства мы использовали выражение: 
Где 
А еще длина плеч 
Если бы мы возвели в квадрат сумму двух скоростей 
было бы запутанно, ведь физическая суть этого выражения – это конкретный путь, измеряемый в нашем случае в метрах, поэтому используется величина 
.
фигура 2
Подставив значение из формулы (5) в выражение (4) получим: 
Дальше: 
; 
; 
Потом туда-сюда: 
Сравним формулы (3) и (6).
Разницы во времени нет, что доказал опыт Майкельсона и Морли.
2) Определение зависимости скорости света от движения источника
Заметил разницу в пройденных путях.В перпендикулярном направлении путь луча длиннее, чем в параллельном направлении.
Для того чтобы определить, на сколько больше путь в перпендикулярном направлении, обратимся к расчетам.
Время прохождения лучей в перпендикулярном и параллельном направлениях одинаково, см.
(3) и (6).
Потому что 
мы можем найти разницу путей как: 
Рисунок 3
Анализируя конструкцию интерферометра, я пришел к выводу, что какова бы ни была относительная скорость, скорость луча или другого объекта, направленного в зеркала, пропорция контура не изменится.
Лучи, расщепленные полупрозрачным зеркалом, достигают зеркал плеч интерферометра и обратно одновременно.
Относительное движение системы аппарат-Земля, которое мы не можем отрицать (пока, по крайней мере, относительно Солнца), лишь удлиняет путь лучей в параллельном и перпендикулярном направлениях.
При этом путь луча в перпендикулярном направлении значительно длиннее, чем путь луча в параллельном направлении.
Однако это никоим образом не влияет на достижение лучей полупрозрачного зеркала одновременно, о чем свидетельствует отсутствие каких-либо заметных интерференционных колец.
Это означает, что скорость света зависит от движения объекта, излучающего луч.
На рисунке 3 показано графическое добавление траекторий луча, которое наглядно демонстрирует, что траектория луча проходит в перпендикулярном направлении.
, больше от 
по сумме 
.
Это означает, что прибор изначально не мог определить скорость Земли в космосе.
Майкельсон и Морли в свое время не обратили внимания на то, что изначально предполагали, что скорость света не зависит от того, движется объект или нет, и в результате получили то, от чего исходили.
Некоторые авторы, например? Роджерс и Р.
Фейнман, Р.
Лейтон, М.
Сэндс упоминают об аберрации, полагая, что наклон луча в перпендикулярном направлении вызван именно этим явлением.
Но чтобы компенсировать аберрацию, телескопы и другие приемники лучей были наклонены, а зеркала интерферометров Майкельсона и Морли были идеально перпендикулярны.
IV. выводы
1. Математический аппарат теории опыта Майкельсона и Морли ошибочен; принцип сложения скоростей использован неверно.2. Опыт Майкельсона и Морли подтвердил отсутствие эфира, но в то же время доказал, что скорость света зависит от движения источника.
Более того, на примере того же эксперимента было доказано, что скорость луча в перпендикулярном направлении фактически превышала скорость света относительно принятой авторами системы координат на величину: 
3. Приведем два постулата Эйнштейна:
1) Ни один эксперимент не может обнаружить абсолютного покоя или равномерного движения.
2) Независимо от движения источника свет всегда движется через пустое пространство с одинаковой скоростью.
.
Первый постулат подтверждается экспериментом Майкельсона и Морли.
Второй постулат неверен, поскольку путь света в вертикальном направлении больше, чем в горизонтальном.
В связи с этим вполне понятно увеличение скорости света в вертикальном разрезе.
V. Заключение
В этой работе я проанализировал теоретическую основу эксперимента Майкельсона и Морли.Сравнивая формулы учёных, я обнаружил, что основная идея эксперимента по определению скорости Земли ошибочна из-за неправильной постановки задачи теоретической части.
Зная наверняка о скорости Земли хотя бы вокруг Солнца (30 км/с), как указано выше в выражениях
скорость Земли u используется только для определения расстояния во времени t; нет никакого принципа сложения скоростей.
А еще гипотенуза прямоугольного треугольника не принимается за результирующую скорость составляющих скоростей 
, и как сама скорость света c.
Правильно используя принцип сложения скоростей, я пришел к выводу, что интерпретация результата опыта Майкельсона и Морли до сих пор была неверной из-за досадной ошибки в постановке задачи теоретической части, что на самом деле скорость свет зависит от скорости объекта, излучающего свет. ? ель никак не влияет на скорость света, что указывает на ее отсутствие.
Автор данной статьи Жунусов Жакаш Ильясович.Теги: #математика #физика #теория #теория вероятностей
-
Обзор Программы Ppc Coach
19 Oct, 24 -
Editplus — Обновление
19 Oct, 24 -
Тихий Компьютер Своими Руками.
19 Oct, 24
