Здравствуйте, друзья!
Сегодня хочу предоставить Вашему вниманию одно интересное, на мой взгляд, описание, которое с одной стороны не противоречит Специальной теории относительности, но с другой стороны позволяет иначе взглянуть на природу распространения света, и поразмышлять на тему постулатов, принятых А. Эйнштейном в своей теории.
Для того, чтобы иметь наглядное представление обсуждаемого вопроса, я хотел бы провести вместе с Вами мысленный эксперимент. Для этого требуется установить начальные условия, которые примем в качестве постулатов.
1. Пусть имеется эталонная система отсчета, в которой ход времени так же является эталонным. Свет относительно этой системы отсчета движется со скоростью с (300 тыс. км. /сек), соответственно измеренная по эталонным часам. Специальная теория относительности не запрещает нам использовать некую инерциальную систему отсчета (ИСО) в качестве эталонной.
2. Будем считать, что есть некая лаборатория на Земле, которая движется относительно эталонной системы отсчета с определенной скоростью. Например, 370 км/сек - реальная скорость движения Земли относительно реликтового фона.
3. В лаборатории имеется две тележки, на каждой из которых установлены высокоточные атомные часы А и Б с фазовой поправкой, для наглядности на них будут установлены указатель времени в виде стрелки. Соответственно тележки можно перемещать по лаборатории в любом направлении. Кроме этого имеется так же источник очень коротких световых вспышек. В начале эксперимента наши тележки стоят в центре лаборатории и синхронизированы, то есть стрелки часов крутятся синфазно. Источник вспышек так же находится в центре лаборатории и имеет свои часы (лабораторный эталон)
Теперь, на время возомним себя Богом и понаблюдаем за ходом эксперимента из эталонной системы отсчета. Пусть в лаборатории будут находится хорошо известные нам наблюдатели: Альберт Майкельсон с синими часами и Эдвард Морли с красными, пусть они ничего не подозревают, что мы за ними следим.
Итак, в центре лаборатории, которая движется слева направо относительно нашей системы отсчета со скоростью 370 км/сек, Майкельсон и Морли синхронизировали часы и стрелки на обоих движутся синфазно. Ученые решили развести обе тележки в разные стороны лаборатории на равные расстояния от центра. В центре остается импульсный источник света. Следует отметить, что ученые не знают, что они движутся относительно нашей ИСО и случайно выбрали направления смещения тележек вдоль своего относительного движения. Что увидим мы?
Исходя из того, что часам нужно попасть в разные места лаборатории, после начала движения, они автоматически изменят свою линейную скорость по отношению к эталонной ИСО, синие часы замедлят ход, а красные соответственно будут перемещаться чуточку быстрее. Это и понятно, за то время пока исследователи перекатывают тележки, те движутся относительно нас со скоростями 369.999 м/сек и 370.001 м/сек, при учете что в среднем человек идет со скоростью 1 м/сек. Но этой разницы хватает, чтобы за время перекатывания тележек, часы потеряли синхронизацию из за разности темпа хода часов, согласно СТО. Другими словами, пока тележка движется в системе отсчета лаборатории, время на часах изменяет свой ход, относительно времени лаборатории.
После того, как тележки переместились и остановились, мы, как внешние наблюдатели заметим, что темп хода часов станет прежним, как у часов на источнике свет, но при этом сами часы рассинхронизируются - их стрелки теперь не будут совпадать по направлению.
Чтобы усилить эффект понимания, представим, что на каждой тележке одно из колес связано передаточным механизмом со стрелкой часов таким образом, что факт движения тележки в лаборатории, как бы подводит показания часов, на рисунке он обозначен как фазовый регулятор положения стрелки часов.
Так, при движении тележки по направлению движения лаборатории, стрелка часов начинает немного отставать, а при движении в обратном направлении, наоборот, убегает вперед. Условимся, что Майкельсон и Морли не знают об этом факте и твердо убеждены, что часы синхронизированы идеально и никаких расхождений нет, а фазовый регулятор, это какая-то непонятная, и скорее всего, ненужная штука.
Давайте теперь проследим, в какой момент времени приходит свет к каждым часам, после того, как они будут разведены на одинаковое расстояние от центра лаборатории, где установлен импульсный источник света. Будет считать, что в лаборатории довольно темно, а каждая вспышка света фиксирует положение стрелки на циферблате часов, фиксируя факт события. Опишем это.
Мы помним из начальных условий, что только в нашей эталонной системе отсчета, свет движется с фиксированной скоростью ~300 тыс. км/сек в любом направлении. В какой-то момент времени (t=0) в центре лаборатории происходит вспышка света, и свет направляется к красным и синим часам. Поскольку синие часы летят навстречу фотонам, то мы как внешние наблюдатели увидим, что сначала свет дойдет до циферблата синих часов и высветит положение стрелки в определенном положении. Поскольку красные часы как бы убегают от фотонов, то в нашей системе отсчета мы зафиксируем их прибытие немного позднее. И вот тут окажется, что несмотря на разные моменты событий прибытия света к циферблатам, мы получим абсолютно идентичные показания положения стрелок на красных и синих часах. Если посмотреть на рисунок, то видно, что свет уже прошел синие часы и стрелка часов уже чуток убежала, а до красных часов свет еще не дошел, но когда он попадет на циферблат, то зафиксирует такое же положение, как на синих часах.
Смысл заключается в том, что свет добирается до красных и синих часов разное количество времени (по нашим часам), и ввиду того, что лабораторные часы при разведении были рассинхронизированы, то в момент прибытия света к часам, стрелки высветились в одинаковом положении.
Проведя этот опыт, Майкельсон и Морли убеждаются, что свет от источника до часов двигался с одинаковой скоростью 300 тыс. км/сек вне зависимости от направления.
При проведении опытов до сих пор считается, что синхронизация равноудаленных часов по световому импульсу является верным и часы после проведенной манипуляции начинают идти синхронно. Но как я показал, это может быть неверным предположением и постоянство скорости света в зависимости от направления может быть лишь иллюзией. На сегодняшний день, не существует никаких технических решений, чтобы определить факт истинной синхронности хода часов. Если такой метод найдется, например возможность мгновенного измерения показаний, то мы однозначно сможем сказать, что в природе существует некая фундаментальная система отсчета и как мы относительно нее движемся, во всяком случае, я надеюсь, что такая система есть и она связана с реликтовым излучением.
В одной из последующих статей расскажу, как согласно гипотезе MoND.2019 движется свет из одной ИСО в другую. Присоединяйтесь к читателям канала!
Спасибо за прочтение!
Михаил Н. Бровкин. 26 июля 2021 г.