Пытаюсь анимировать работу интерферометра Майкельсона и Морли в полном соответствии со схемой, представленной в статье из книги «Голин Г.М., Филонович С.Р. Классики физической науки. М.: Высшая школа, 1989, стр. 514). Схема прохождения лучей из этой статьи дана на заставке к статье.
Пояснения к рисунку:
a – источник света;
b – полупрозрачное зеркало;
c – компенсационная плоскопараллельная пластина;
d, d1 и e – группы неподвижных зеркал;
e1 – группа с одним подвижным зеркалом для фокусировки прибора.
Для упрощения программирования я идеализировал прибор тем, что посчитал углы падения и отражения от всех зеркал из групп «e», «e1», «d» и «d1» одинаковыми, что вряд ли испортило бы прибор. В математической модели преломлением света от материала подложки полупрозрачного зеркала «b» и плоскопараллельной пластины «c» можно пренебречь. Настроечными свойствами зеркала «e1» тоже можно не пользоваться, считая аппарат уже настроенным. Программируя изображение фотона, двигающегося по траектории, представленной на рисунке, я заметил, что тут отличная аналогия с космической баржой. Однако там мы доказывали, что время, требуемое лучу для преодоления пути туда и обратно, не зависит от скорости перемещения ИСО, образованной источником и встречным зеркалом относительно чего угодно, если это перемещение совпадает с направлением линии «источник – зеркало». Это же высказано в СТО при изложении требований к синхронизации часов. Еще раз повторю схему прибора, только сделаю несколько пояснений.
Дорожки, по которым движется свет между комплектом зеркал «е» и «d», включая путь от источника через разделительное зеркало, пронумерованы от 1 до 8. При этом свет от источника проходит частично сквозь разделительное зеркало, а затем каждый путь дважды и отражается разделительным зеркалом в зрительную трубку «f».
Можно с уверенностью сказать, что такой длинный путь требует очень низкой вибрации всей установки, так как отклонение луча на пути 1 от источника через зеркало и далее по 2,3,…8, а потом обратно вызовет пятнадцатикратное отклонение луча при подлете к разделительному зеркалу «b», чтобы отразиться в зрительную трубку «f». Эта сверхчувствительность к механическим колебаниям вызвала много трудностей для Майкельсона и Морли. Но помогло ли это в поисках «эфирного ветра»?
Рассмотрим продольную составляющую «эфирного ветра», которая направлена вдоль линии «d»–«e». Доказано, что время движения луча на пути «туда-обратно» не зависит от скорости движения прибора в эфире (вакууме, среде). Поэтому такое удлинение пути совершенно бесполезно в поисках замедления или ускорения света. Можно много раз гонять свет «туда-обратно», никакого движения эфира обнаружить таким образом невозможно, потому что эффект от движения «туда» будет компенсирован при движении «обратно».
Теперь рассмотрим поперечную составляющую «эфирного ветра», то есть «ветер» дует по линии «f»–«d1». Здесь действие «эфира» будет только отклонять луч на незначительный угол. При скорости движения Земли относительно «эфира» 360 км/сек и расстоянии между зеркалами не превышающем 1.5 м отклонение составит 30/300000 * 0.0015= 0.00000015 км или 0.15 мм. Учитывая, что поперечные размеры луча превосходят величину поперечного отклонения, заметить влияние «эфирного ветра» было просто невозможно.
Исходя из изложенного, работы по анимации интерферометра Майкельсона-Морли остановлены, как бесперспективные.
Спасибо, что были с нами до конца.
