Вооружимся простейшей логикой и элементарными знаниями и немного порассуждаем на данную тему.
Споры о наличии или отсутствии так называемого эфира ведутся уже на протяжении столетий. И к окончательному выводу люди так и не пришли.
Предположим, что эфир всё таки реально существует. То есть реально существует некая всепроникающая и везде присутствующая среда в которой находится наш мир.
Безусловно данный вопрос очень обширный, но мы рассмотрим только некоторые из вопросов необходимых для рассмотрения темы публикации. Итак возможны варианты.
1. Эфир однороден абсолютно по всем категориям его возможных свойств.
2. Он не однороден, присутствуют различные неоднородности его свойств, он имеет какую то внутреннюю структуру, в нём могут быть своего рода внутренние течения, завихрения и иные передвижения его составных частей. Для понимания о чём идёт речь, можно привести аналогию с атмосферой. В ней есть различные плотности, ветра и вихри. Сразу оговоримся, что данный вариант анализировать не будем, так как мы не знаем природу и причину всех этих неоднородностей эфира и как то просчитать их не сможем. Остановимся на анализе первого варианта.
Предположим, что электромагнитные волны, в том числе и свет, представляют из себя волны эфира. Прямая аналогия со звуком в атмосфере.В данном варианте скорость распространения света относительно самого эфира будет постоянной не зависимо от скоростей источника и приёмника света.
Если источник света будет двигаться с определённой скоростью относительно эфира и приёмника сигнала находящегося в покое относительно эфира и сгенерирует световую волну как в направлении своего движения, так и в диаметрально противоположном направлении то .
1. Скорость света относительно приёмника сигнала и самого эфира в обоих направлениях будет одинаковой.
2. Длинна волны приходящего света будет постоянной как для приходящего так и для уходящего сигналов а вот частота приходящего сигнала будет выше а уходящего ниже. Это так называемый эффект Доплера. Если вы стоите на перроне некой железнодорожной станции и мимо неё проходит скоростной поезд, то просто на слух будет заметно , что частота звука приближающегося поезда выше частоты звука удаляющегося. Скорость поезда составляет порядка одной десятой от скорости звука, но тем не менее и этого достаточно, что бы услышать данный эффект. Аналогичные процессы происходят и со светом в варианте, когда свет есть волна эфира.
А возможно ли в данном варианте с помощью практического эксперимента замерить скорость и направление движения источника света в эфире. Да, это возможно. Рассмотрим возможные варианты.
1. Приёмник сигнала находится в покое относительно эфира. Тогда скорость источника относительно приёмника сигнала так же будет и его скоростью относительно эфира.
2. И приёмник и источник движутся относительно эфира, присутствует так называемый эфирный ветер. Этот ветер, при условии, что он по своему направлению, не строго перпендикулярен направлению между источником и приёмником, внесёт изменения в результаты измерений. А это означает что измерения проделанные в разное время могут быть отличными друг от друга, в зависимости от того был ли эфирный ветер и какой скорости он был или же его не было совсем.
Если мы сделали замеры скорости света, как минимум в трёх различных направлениях от одного источника и эти замеры показали одинаковые результаты, то значит в данное время и в данном месте эфирного ветра нет.
Если же результаты этих замеров скоростей получились отличными друг от друга, то на основании их можно рассчитать для данного места и времени скорость и направление эфирного ветра. Возможно, кто то из читателей знает, проводились такие эксперименты или же нет. Если проводились, прошу поделится результатами этого эксперимента.
Если обобщить все возможные варианты взаимного перемещения источника, приёмника и эфира, назвав для удобства значения скорости, частоты и длинны волны для варианта с нулевыми скоростями между источником, приёмником и эфиром, базовыми, то получим следующее.
1. Частота излучения источника во всех возможных вариантах будет равна базовой.
2. Частота принимаемой приёмником волны во всех вариантах будет отличаться от базовой.
3. Скорость излучаемой и принимаемой волны может совпадать с базовой, а так же может быть больше или меньше её, в различных вариантах
4. Длинна излучаемой и принимаемой волны может отличаться от базовой, но по отношению к друг другу они равны во всех возможных вариантах.
А теперь рассмотрим вариант, когда свет не является колебанием эфира. Фотон, частица излучаемая источником фотонов. Рассмотрим все возможные варианты для данной версии.
В данном случае, утверждение о том, что источник движется, а приёмник стоит на месте, эквивалентно утверждению, что источник стоит на месте а приёмник движется, и эквивалентно утверждению, что и источник и приёмник движутся. В силу этого обстоятельства целесообразнее использовать понятие скорости изменения расстояния между источником и приёмником, без акцента на то, кто из них покоится а кто движется. Тогда возможны всего три варианта.
1. Расстояние между источником и приёмником не меняется.
2. Расстояние между ними увеличивается.
3. Расстояние между ними уменьшается.
Параметры волны, скорость, частоту и длину волны, для первого варианта , условно назовём базовыми.
Для второго варианта, характеристики излучаемой волны останутся базовыми. Характеристики принимаемой волны будут следующими. Длинна волны останется базовой. Скорость и частота уменьшатся и будут меньше базовой.
Для третьего варианта, характеристики излучаемой волны останутся базовыми. Характеристики, принимаемой приёмником волны в направлении источника, будут следующие. Длинна волны базовая,скорость и частота волны увеличатся и будут больше базовой.
Из этого анализа, становится совершенно очевидным, что постоянство, для всех возможных вариантов сохраняет лишь длинна волны а частота и скорость волны не постоянны. Нет однозначной привязки длинны волны к её частоте. Волны одной длинны могут иметь разные частоты в зависимости от скорости волны. Это прозвучит очень непривычно для многих, но тем не менее это так.
Так же , вовсе не исключено, что оба эти варианта не подходят для описания механизма распространения электромагнитных волн. То есть, этот процесс, какой то принципиально иной. Если у кого то из читателей есть идеи в данном направлении, с удовольствием их выслушаю и выскажу своё мнение.
А теперь скажем несколько слов о теориях относительности Эйнштейна. Его теории построены на постулате постоянства скорости света. Но увы, она не постоянна и в силу этого простого обстоятельства , все его теории проследуют прямиком в мусорную корзину. Они превращаются в чистую математику не имеющую ни какого физического смысла.
С удовольствие выслушаю мнение всех пожелающих его выразить читателей и аргументированно отвечу на каждый комментарий.