...Может быть вы спросите, уважаемый читатель, отчего это так важно - узнать, что скорость света не строго постоянна (как то нам завещал великий Эйнштейн)? Это очень важно. Весь мир, наука, техника, медицина могут практически мгновенно измениться.
Представим теперь, что скорость некоторых потоков света может составлять... один метр в секунду. Или же 10 метров. Километр. И вообще, ноль, относительно излучившей его лампы и нас с вами. Следовательно, все предметы окружающего нас мира пребывают будто бы в облачках некоей световой материи. Эти облачка сохраняют всю информацию об излучивших их объектах, формируют фантомы, вмешиваются в ход разнообразных физических, химических и биологических процессов. Вам уже интересно, верно ведь? Некоторые результаты опытов с "эфирными слепками", отрывающимися от предметов во время их движения с центростремительным ускорением (на вращающейся платформе) вы можете узнать в предыдущих статьях.
...Мы повторяем первые опыты по измерению скорости света и определяем нюансы. Собственно, первым измерил эту величину (С) датский астроном О. Рёмер, по результатам наблюдений и анализа движения наблюдаемых в телескоп спутников Юпитера. Позже, в 1728 году измерения повторил английский ученый Дж. Брэдли. Именно на его цифры - 308 тысяч километров в секунду и опирались первые исследователи, пожелавшие провести вычисление С в лабораторных условиях на Земле. Французский экспериментатор А. Физо использовал "метод прерываний".
...Опыт, проведенный в далеком стимпанковском 1849 году поражает своей очевидной технической сложностью. Даже сейчас, с использованием лазеров и электромоторов воспроизвести его весьма трудно. Луч от источника света должен пройти между зубьев вращающегося колеса, отразиться зеркалом удаленным на 8,5 км., вернуться обратно и, минуя телескоп попасть в глаз наблюдателя. Если за время этого путешествия колесо успевает провернуться на один зубец (из 720), свет меркнет. Значит, таково время его "забега". При удвоенной скорости шестеренки (около 25 оборотов в секунду) свет появляется вновь. Именно таким образом, наблюдая периодические затмения, Арман Физо и вычислил свою С - 315 тысяч километров в секунду. Далее экспериментаторы опирались на это значение, и не пытались выявить составляющие луча, имеющие скорость много меньшую. После появления в 1915 году Специальной Теории Относительности (СТО) Эйнштейна и ее торжества, физики приняли негласное правило вычислять "константу" С через частоту световой волны.
Попробуем вернуться к истокам вопроса и выявить, если только это возможно, загаданные исследователем, то есть, мной, группы фотонов, имеющие скорость много меньшую чем 300 тысяч километров в секунду. То есть, я предполагаю, что луч света подобен многополосной автомобильной трассе. В левом ряду движутся скоростные легковые автомобили. Это и есть фотоны, составляющие официально признанную С. В правом, у обочины, плетутся трактора и автомобильные фургоны. Не исключено, что такие медленные кванты очень быстро поглощает окружающая среда. Может быть также, что структурированная в практически "статичный фотон" электромагнитная волна распадается сама, и также не достигает глаз наблюдателя.
Поэтому наша установка должна быть максимально простой, и регистрировать частицы света, прошедшие сравнительно небольшой путь (метры, а не километры).
Установка - установленный на одной оси с электромотором вертикально непрозрачный диск с двумя отверстиями. Луч красного света от лазера - целеуказателя проходит через одно отверстие, отражается от зеркала, укрепленного на стене в 0,75 м. от диска и попадает во второе отверстие. Фотоэлемент регистрирует свет и передает сигнал на USB осциллограф. В том случае, если группа фотонов не успевает, пройдя полтора метра, попасть во второе отверстие, сигнал ослабевает или даже полностью исчезает.
Как видно, то, что представлено - слабая версия опыта, проведенного более чем полтора века тому назад. Однако, именно в этой слабости и кроется его сила. Мы изначально нацелены на то, чтобы "добыть" фотоны, имеющие очень низкую скорость. Выглядит все это весьма сомнительно, но в любом случае энтузиасту искать надо там, где не порылись, вооруженные самой современной техникой зубры науки. Основная идея опыта такова. Мы должны определить ступенчатое, сравнительно слабое угасание, десятые или сотые доли основного луча, по мере увеличения скорости вращения диска. Так будут отсекаться фотоны, скорость которых составляет порядка десятков километров в секунду.
"Цена" квадратика осциллографа, не видимого на фотоснимке составляет 0,1 секунды. Снимок 1 - интервал между всплесками света составляет около 0,13 с. Этот период соответствует примерно 8 оборотам в секунду и линейной скорости отверстий 8 м.с. Снимок 2 - 0,09 с., 11 оборотов, 3 - 0,6с., 16 оборотов, 4 - 0,04, 25 оборотов. Что с пятым снимком - мне не вполне понятно. Известно, что частота вращения здесь еще выше, но амплитуда зафиксированного сигнала по непонятной причине стремится к нулю. На шестом снимке период вращения достигает максимума - 0,0025 с., то есть, 40 оборотов в секунду. Это вполне правдоподобно, учитывая, что заявленная скорость электрической дрели, с некоторой поры служащей высокой науке, на холостом ходу составляет 2600 оборотов в минуту.
И, при этой частоте амплитуда сигнала, опять же, по неизвестной причине, достигает нового пика. Вполне можно полагать, что подобные периодические минимумы и максимумы проявлялись бы и дальше, имей мы возможность прибавлять обороты мотора.
Все это очень похоже на "затмения", которые впервые наблюдал А. Физо в своем знаменитом опыте по определению скорости света данным "методом прерывания". Однако, определенно они имеют другую природу. Или же - ту же самую? Что вы скажете? У нас есть лишь два отверстия - входное и выходное. У французского исследователя имелось 720 зубцов на шестерне.
Линейная скорость отверстий, при которой происходит "просветление диска" - около 40 метров в секунду уже можно сравнивать со скоростью теплового движения молекул (200-300 м.с., в зависимости от массы). Я бы мог подумать, что материал диска просто перестает поглощать свет, и потому кванты относительно свободно проходят к фотоэлементу. Перестают совпадать уровни излучения-поглощения атомов лазера и движущегося экрана, как в известном опыте Мессбаура, но уже, так сказать на бытовом, общераспространенном уровне. По этой теме у меня есть опыты и статьи. Однако, похоже, в данном случае происходит нечто иное. Давайте вместе посмотрим имеющееся видео эффекта, на экране осциллографа и напрямую в объективе фотоаппарата. Пожалуй, фотоаппарат более объективен чем фотоэлемент, с его сложной внутренней структурой и определенным временем возрастания тока. Данное время заявлено производителем как всего 20 наносекунд, но все же продублировать измерения на другом уровне вполне разумный шаг.
Вертикальная фиолетовая полоса на экране - собственный дефект компьютера.
Повторяем эксперимент:
Теперь мы посмотрим видео непосредственно створа луча лазера, прошедшего оба отверстия, туда и от зеркала обратно. Сьемка ведется обычным электронным фотоаппаратом (и без неприятного непонятного сужения).
Первый опыт проведен при освещении помещения домашней лаборатории лампами дневного света и накаливания. Как покажет второй аналогичный эксперимент (проведенный спустя 5 минут), полная темнота, естественное или искусственное освещение помещения, никакой роли не играют. Лазер питают три достаточно мощные батарейки (постоянный ток).
Итак, что мы видим? Когда мы прибавляем скорость до максимума, сорок оборотов в секунду, луч практически исчезает. Конечно, мы понимаем, что важна амплитуда каждого отдельного всплеска, а не общий световой поток, который конечно же во многом перекрывается диском. Измерения на осциллографе показывают, энергия каждой отдельной вспышки, с повышением скорости диска меняется ступенчато. Но этого не должно происходить вообще, согласно общепринятой теории. Скорость вращения слишком мала. Тридцать и сорок вспышек в секунду означают всего сорок пять и шестьдесят километров в секунду скорости путешествующих от диска до зеркала и обратно фотонов... Здесь мы считаем, что длительность открытого пути при длине окружности 1, 2 метра, диаметре отверстий около 1, 2 мм. при одном обороте в секунду составляет одну тысячную секунды. За это время свет пролетает полтора метра... Дальнейшие арифметические действия вы вполне можете проделать сами. Маловато...
*Позднее примечание. Повышение амплитуды луча при наивысших оборотах связано с воздействием электромагнитных колебаний мотора диска на цепь с фотодатчиком. Однако остальных результатов это не изменяет
...Почему на большой скорости световое пятно отчетливо пульсирует с частотой около одной секунды? Это видно и на видео луча, и на "клавишах" 6-го снимка экрана осциллографа. Почему вверх, потом вниз и обратно бегает словно бы некий фантом отверстия? Вы же тоже заметили эту странную цепочку бледных пятен, мой проницательный читатель? Как Вы это объясните? Я бы обратил ваше внимание на мои эксперименты с фиксацией действительных призраков, появляющихся на вращающемся диске. Тем увлекательная, перспективная, но до недавнего времени она казалась мне несколько отдельной от измерений скорости составляющих светового луча
Что же, будем думать вместе.
Следующая серьезная статья... Эйнштейн сравнивает счет.
Продолжение цикла публикаций по теме:
А также шутливая статья по "плоской Земле"
Пускаем наперегонки зеленый и красный лучи
..
