•
Черновик статьи здесь:
http://gek47.narod.ru/Returning_MM.pdf•
Опыт Майкельсона-Морли проводит сравнение пути распространения когерентного электромагнитного колебания
вдоль движения
по сравнению с
перпендикулярным путём
при помощи интерференции этих двух лучей.
Поскольку рассматривается именно интерференционная картина, то для анализа итогов опыта следует выбирать один из атрибутов электромагнитного колебания — период/длина волны.
•
λ Длина волны [m] расстояние, пройденное ЭМ волной, за один период колебания, или расстояние между соседними гребнями волны
T Период [ s ] — это время, за которое происходит одно колебание.
ν Частота [Гц] — число полных периодов (колебаний) - в секунду.
Формулы, связывающие
λ T ν \[ \mathbf{\lambda = c \cdot T = \frac{c}{\nu }} \]
Эталонное ЭМ колебание имеет
30,6633189885 периодов за время прохождения 1 метра
1 метр составляет
30,6633189885 длин волн λ ЭМ колебания Эталона времени
Опыт Майкельсона—Морли был принципиально направлен на то, чтобы подтвердить (или опровергнуть) существование мирового эфира посредством выявления «эфирного ветра» (или факта его отсутствия).
Этот опыт базировался на использовании интерферометра.
•
Интерферометр — оптический измерительный прибор, в котором луч света расщепляется надвое полупрозрачным зеркалом. В итоге луч расщепляется и два получившихся когерентных луча расходятся под прямым углом друг к другу, после чего отражаются от двух равноудаленных от полупрозрачного зеркала зеркал-отражателей и возвращаются на полупрозрачное зеркало, результирующий пучок света от которого позволяет наблюдать интерференционную картину и выявлять малейшую
десинхронизацию двух лучей.
Полгода «эфирный ветер» якобы должен обдувать Землю и, как следствие, смещать показания интерферометра в одну сторону, полгода — в другую.
Интерференционный максимум (светлая полоса) достигается в тех точках пространства, в которых разность хода составляет
целое число длин волн
mλ (m = 0, ±1, ±2, ...).
Интерференционный минимум (темная полоса) достигается при разности хода
mλ + λ / 2 — сдвиг на половину периода.
•
Опыт установил: интерференционное изображение не поменялась — то есть,
разность хода путей — количество длин волн - в начале опыта и по его завершению — не изменилась.
Число периодов светового колебания в ходе луча света
что вдоль, что поперёк неизменно и
является инвариантом для опыта.
Все доопытные гипотетические предсказания
(в том числе преобразований Лоренца и ЭДДТ Эйнштейна)
должны приниматься во внимание с условием, не противоречащем опыту.
И это условие —
замедление времени. Для определённости, положим, что в начале опыта движение Земли
обратно движению Солнца —
скорости вычитаются,
через полгода — сложение скоростей.
Итак: Экспериментаторы не смогли выявить изменений в интерференционной картине.
Поэтому был сформулирован первый принцип относительности.
•
Законы, по которым изменяются состояния физических систем, не зависят от того, к которой из двух координатных систем, движущихся друг относительно друга прямолинейно и равномерно, эти изменения относятся. Однако основания для введения этого принципа остались неясными.
В процессе проведения опыта интерференционное изображение всё-же изменяется.
Незаметно для наблюдателя, находящемуся рядом с лабораторным столом.
Полосы в изображении находятся на расстоянии длины волны.
Через полгода скорость Земли относительно первоначальной скорости увеличивается.
Следовательно, имеет место быть замедление времени, и,
соответственно, уменьшение частоты используемого электромагнитного колебания, и,
как следствие, увеличение периода колебания/длины волны.
Математическая формулировка второго принципа относительности:
Действительно, при изменении длительности секунды необходимо пропорционально изменить длину метра, для сохранения численного значения скорости света.
Интерференционное изображение
увеличивается в размерах по сравнению с наблюдаемым в начале опыта.
• Эффект изменения величины интерференционного изображения при изменении длины используемой электромагнитной волны, является основой для дифракционного микроскопа, являющимся следствием работ Дениса Габора. [ 1 стр.330 ]
После первых работ Д. Габора появились и первые результаты по созданию голографических микроскопов, в которых одна или обе ступени увеличения осуществлялись без помощи линз. Увеличение в таком безлинзовом микроскопе достигается путем применения на стадиях получения голограмм и восстановления волнового фронта источников излучения с различными длинами волн .
Экспозиция фотопластинки — релятивистскими электронами, а просмотр интерференционного изображения — видимым когерентным светом.
Научным результатом Опыта М_М является установление факта увеличения интерференционного изображения.
Какой-нибудь любопытный, наблюдающий за нашим лабораторным столом, находящийся где-то вдалеке в направлении Полярной звезды и имеющий хороший телескоп, увидит через полгода наше интерференционное изображение, отличное от первоначального.
• Но увеличение интерференционного изображения - только половина правды.
Вторая половина следующая:
Сам источник света, зеркала, пути хода лучей — и вдоль и поперёк, микроскоп для регистрации интерференционного изображения — все размещаются на лабораторном столе.
Этот стол материален, он имеет свою структуру, он состоит из электрически заряженных частиц, расстояние между которыми определяется электромагнитными силами — взаимного притяжения и отталкивания.
Согласно квантовой электродинамики, электромагнитное взаимодействие заряженных частиц осуществляется путём обмена виртуальными фотонами между частицами.
Молекулы состоят из атомов, расстояние между которыми определяются электромагнитными взаимодействиями.
Изменение периода/длины волны этих взаимодействий вследствие движения тела следует за релятивистским замедлением времени,
и расстояние между атомами, молекулами, элементами стола синхронно увеличивается при возрастании скорости лаборатории.
В опыте М_М происходит как
увеличение интерференционного изображения, так и
увеличение всех размеров лабораторного стола, так и
увеличение размеров всего, что находится в лаборатории, в том числе и
увеличение размеров самого экспериментатора.
Да и Земли в целом тоже.
Вывод: Опыт Майкельсона-Морли со всей очевидностью доказывает единство нашего материального мира, состоящего из заряженных частиц.
Расстояние между заряженными частицами определяется путём обмена виртуальными фотонами.
Процедура измерения расстояния между двумя точками производится применительно
Метр есть длина пути, проходимого светом в вакууме за интервал времени 1/299792458 s [XVII ГКВМ (1983 г.), резолюция 1]. то есть также с применением электромагнитных волн.
При изменении скорости лаборатории изменяется величина секунды, актуальная для местной системы отсчёта, и
как следствие, длина метра, актуальная для этой же лаборатории,
то есть и упомянутый фотон и эталон метра изменяются единообразно.
Специальная Теория относительности является следствием Квантовой электродинамики.
28 05 2022 - 02 11 2022 г.
Литература
1. Дж. Строук Введение в когерентную оптику и голографию. Издательство «МИР» Москва 1967 г.
http://physics-for-students.ru/books/golograf/Strouk.zip
