Некорректная интерпретация результатов эксперимента, при выявлении так называемого эффекта Доплера, привела к большому казусу в физике.
На основе МНОГОЧИСЛЕННЫХ экспериментальных данных выявлено, что скорость распространения волн, В СРЕДЕ, зависит от объемной упругости среды и ее плотности!!! Этот факт был очевиден еще во времена Л.Эйлера. Эйлер «Письма к немецкой принцессе о разных физических и философских материях». … «Принципы, на которых основано распространения звука через воздух, зависящие, с одной стороны, от плотности воздуха, с другой – от его упругости…Следовательно, если одновременно произошло бы уменьшение плотности воздуха и увеличение его упругости, то оказалась бы налицо двойная причина для увеличения скорости звука.»…И поскольку аналогия между звуком и светом вполне доказана, мы можем смело утверждать, что, если бы воздух стал таким же тонким и вместе с тем таким же упругим, как эфир, скорость звука достигла бы скорости света». Попробуем поучаствовать в эксперименте, на который ссылается Доплер.
Паровоз стоит и гудит.
Капельмейстер регистрирует определенную НЕИЗМЕННУЮ частоту с любой стороны паровоза и поэтому играет на одной частоте.
Вот поезд тронулся, капельмейстер (находится на значительном расстоянии от паровоза), при наборе (ИЗМЕНЕНИИ) паровозом скорости, продолжает играть все на той же частоте.
Паровоз поехал и загудел.
Смотрим на формулу обычного преобразования процессов, происходящих в двух разных системах отсчета, на основе теории относительности Галилея, поэтому эффект Доплера надо бы назвать эффект Галилея :
w = w0/(1-v/c)
Из нее мы видим, что при изменении v (скорости паровоза), частота w, регистрируемого гудка, ДОЛЖНА увеличиваться, так как значение отношения v/c увеличивается!!!, а величина (1-v/c) уменьшается. Но капельмейстер не знает про преобразования Галилея и продолжает играть все на той же частоте.
Вот, паровоз набрал определенную скорость и движется к капельмейстеру с ПОСТОЯННОЙ скоростью.
Величина отношения v/c = const, величина (1-v/c) = const, отсюда w = const. И опять капельмейстер выводит одну и туже частоту.
Письма к Игнолии ..."Результаты стрельбы будут всегда одинаковые, к какой бы стране света она ни была направлена… это произойдет потому, что так же должно получаться, будет ли Земля в движении или стоять неподвижно… Дайте движение кораблю, и притом с какой угодно скоростью; тогда (если только движение его будет равномерным, а не колеблющимся туда и сюда) вы не заметите ни малейшей разницы в происходящем"... Видно Доплеру, физику и геометрию преподавали такие же деятели, что и в настоящее время талдычат ерунду, если решение задачи на основе теории относительности Галилея, превратили в физический эффект.
Снова вернемся к формуле.
При движении паровоза вдали, капельмейстер Доплера должен регистрировать определенную НЕИЗМЕННУЮ частоту (тон)!!!
Формула не дает никакой зависимости изменения частоты, от изменения расстояния. Так, что же меняется в волне, в зависимости от расстояния?
В зависимости от расстояния, у волны меняется ГРОМКОСТЬ, то есть амплитуда волны, но никак, не частота.
Но, вот, паровоз «подлетает» к капельмейстеру, и тот начинает бешено перебирать ноты на скрипке, переходя на более высокие частоты, а бюргеры, стоящие НА ПЛАТФОРМЕ, тоже явственно слышат изменение тона (частоты волн) гудка (игры оркестра).
С чего бы это?
Паровоз скорость НЕ МЕНЯЛ!!!
Во-первых, впереди паровоза при движении образуется область сжатого паровозом воздуха, то есть среды с отличной, от окружающей среды плотностью, которая и «накрыла» капельмейстера с бюргерами.
Смотрим, что говорят о физическом явлении, экспериментально зарегистрированном, о распространении волны в среде.
Скорость распространения волн в любой безграничной ОДНОРОДНОЙ (то есть с неизменными физическими свойствами) среде, определяется по формуле: V = sqrt B /p где, В – модуль всестороннего сжатия, р – средняя плотность среды.
Скорость распространения света, определяется по формуле С= 1/ sqrt (εμ) Где: ε – диэлектрическая проницаемость (удельная емкость) μ – магнитная проницаемость (удельная индуктивность)
Как видим, в этих формулах такой параметр как частота и длина волны отсутствует!!! То есть скорость движения волны никак не зависит от частоты волны!!! Но зависит от ВСЕСТОРОННЕГО СЖАТИЯ СРЕДЫ!!! (Это смертный приговор принятому пониманию эффекта Доплера)
И этот факт многими физиками просто игнорируется!!!
Вот экспериментальные данные по скорости распространения звуковых волн в разных по плотности средах: в кислороде – 316м/с, в воздухе – 331м/с, в гелии – 965м/с, в водороде – 1284м/с, (что очень примечательно, но об этом ниже) в воде – 1500м/с, в железе - 5100м/с.
И это при ОДИНАКОВЫХ физических условиях. Стоит изменить давление или температуру как этот параметр измениться.
А теперь вернемся к «паровозу» Доплера. Подойдите поближе к железнодорожному пути или дороге с проносящимися автомобилями. Без всяких приборов почувствуете, как проходящий поезд (автомобиль) сначала оттолкнет вас силой сжатого воздуха, а затем начнет «притягивать» вас под колеса. При движении поезда, автомобиля, окружающая воздушная среда, вокруг них физически, НЕ ОДНОРОДНА. Перед паровозом, автомобилем воздух сжат, а сразу за «носом» паровоза, автомобиля начинается зона разряжения.
Таким образом, в эффекте называемым Доплеровским, звук, играющего оркестра, (сигнала автомобиля) распространяется в среде с разными плотностными характеристиками. Те зрители, кто попадал в зону сжатого воздуха (СРЕДЫ) слышали одну частоту звука. Те, кто попадал в зону разряжения (СРЕДЫ), слышали иную частоту. Вот почему капельмейстеру Каульбарсу приходилось изменять частоту воспроизведения звука на скрипке, при прохождении мимо него поезда в то время, как частота звука, генерируемая свистком, установленным на паровозе, НЕ ИЗМЕНЯЛАСЬ. Находись капельмейстер подальше от поезда, где отсутствует изменение плотности воздуха от движения поезда, ему бы не пришлось изменять частоту воспроизведения звука. Усилиями многих «физиков» эту зависимость скорости звука от плотности среды пропустили мимо ушей и стали утверждать, что длина звуковой волны зависит от скорости источника-приемника. Но, извините дорогие читатели, ведь экспериментально доказано, что в неизменной среде скорость распространения волны ПОСТОЯННА .
И это, на примере распространения звука в воздухе, наблюдают миллионы, кто слушает звук от пролетающего самолета. Вне зависимости от скорости самолета никто не может слышать звук, который бы доходил до него быстрее, в зависимости от скорости самолета. Даже при пролете самолета на сверхзвуковой скорости звук приходит до уха ПОСЛЕ того, как самолет пролетел, а не до того.
Все это доказывает, что СКОРОСТЬ волны НЕ ЗАВИСИТ от скорости источника !!! Во всех справочниках по физике утверждается, что эффект Доплера — это изменение частоты и длины волны, вызванное движением источника и/или приемника. Вот в этом и/или и скрывается извращение сути физического процесса – распространение деформации в среде.
То, что считается эффектом Доплера, на самом деле объединяет три НЕОБЪЕДИНЯЕМЫХ эффекта.
Первый эффект - источник волны-генератор, генерирует волну в зависимости от своих физических «характеристик» и воздействия на них прилагаемой силы. Формируемая волна, ОТРЫВАЯСЬ от источника, переходит в среду, в которой продолжает движение в зависимости от физических характеристик ЭТОЙ среды, при этом, длина волны остается НЕИЗМЕННОЙ, если характеристики среды не изменяются. Если физические характеристики среды меняются, то и волна изменяет свою длину в зависимости от того, в какой области среды она распространяется. Именно это явление - ЗАВИСИМОСТЬ ДЛИНЫ ВОЛНЫ И СКОРОСТИ ОТ ПЛОТНОСТИ СРЕДЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ и было зарегистрировано Доплером и получило название как эффект Доплера.
Второй эффект – СДВИГ ЧАСТОТЫ ОТРАЖЕННОЙ волны, в зависимости от изменения местоположения препятствия – ОТРАЖАТЕЛЯ волны, от которого волна ОТРАЖАЕТСЯ, что НЕПРАВОМОЧНО считают эффектом Доплера.
Третий эффект – сдвиг частоты при прохождении волны по пути распространения через среды с различными физическими характеристиками.
Физо, наблюдая за планетой, Венера, зарегистрировал сдвиг частоты, который произошел из-за прохождения света через атмосферу Венеры. Плотность атмосферы Венеры отлична от плотности материи-Эфира заполняющее межпланетное пространство. Именно это и позволило Физо определить скорость Венеры относительно Земли.
При отражении волны С ИЗВЕСТНЫМИ параметрами от препятствия изменяется не длина волны, а местоположение на мерной линейке тик-так гребешков волны движения, что ошибочно интерпретируется как изменение длины волны.
Отсюда ставиться под БОЛЬШОЕ сомнение результаты астрономов по определению скорости звезд и галактик.
Официально, длиной волны считается расстояние между гребешками волн, что является грубейшей ФИЗИЧЕСКОЙ ошибкой. Подробнее в статье о параметрах волны.
Очевидные необыкновенности в обыкновенной волне.
Волна и ее секретные параметры.
На осциллографе, приходящая отраженная волна, сравниваемая с посылаемой волной, изображается как сдвиг волн. Представлять расстояние между гребешком посылаемой волны и гребешком принимаемой волны и утверждать, что это изменение длины волны АБСУРДНО. Получаем обман зрения, а не эффект Доплера.
Так, что не всегда надо верить своим глазам, а задуматься над увиденным и корректно трактовать эксперимент. Для определения скорости объекта измеряется ЧАСТОТА излучаемой волны и частота принимаемой ОТРАЖЕННОЙ волна.
Зная скорость распространения волны В СРЕДЕ, и регистрируя сдвиг фаз ее частоты, после отражения или прохождения через среду с другими физическими характеристиками, получаем скорость движения регистрируемого объекта.
Это действо и положено в основу локаций.
Если частота волны излучателя не известна, то и судить о скорости излучающего волну объекта не представляется возможным.
Сравнивать волну не с чем.
Объединение разных физических эффектов стало возможным из-за засилья математики и отсутствия четкого разделения понятий, что такое теоретическая физика и чем она отличается от практической физики.
