Опыт Харриса - Саньяка (на самом деле опыт Ф. Харриса [F. Herres], авторство которого присвоено Саньяку [Sangac] после гибели Харриса на фронте I Мировой войны [1]) - доказал возможность эксперим. определения угл.
скорости вращения системы для расположенного в ней наблюдателя, т. е. возможность
определения неинерциальности движения системы для покоящегося в ней наблюдателя
(эффект Саньяка). Проведён Ж. Саньяком (G. Sagnac) в 1913. В С. о. (рис.)
на круглом диске D располагались зеркала S, источник света
L ц фотогр. пластинка Ph. Полупрозрачная пластинка Н делила
луч света от источника на два: луч 1 шёл по замкнутому пути в направлении
вращения диска, луч 2 - в противоположном направлении. При вращении всей
системы с угл. скоростью
вокруг оси, перпендикулярной плоскости диска, луч 1, согласно общей теории
относительности, с точки зрения наблюдателя, находящегося на диске, тратит
на полный обход больше времени, чем луч 2; разность времён обхода
где R - радиус окружности, на к-рой располагаются зеркала S и
пластинка Н. В результате на фотопластинке при вращении диска наблюдается
смещение интерференц. полос (по сравнению с их положением при покоящемся
диске) на величину
, выраженную в
,
где
-длина волны
излучения монохрома-тич. источника света L частоты
, а
- разность
фаз встречных волн 1 и 2. При
,
см
и
(угл.
скорость вращения Земли) сдвиг полос составляет малую долю:
То же выражение для разности фаз
можно получить для наблюдателя, покоящегося в лаб. системе отсчёта. Действительно,
если рассматривать вращение точек диска, когда
время
распространения луча 1 по направлению вращения определяется из соотношения
(рис.)
Здесь
- дополнит. расстояние, на к-рое сдвинется пластинка Я («уйдёт» от догоняющего
её луча 1) за время
обхода луча по замкнутому контуру. Аналогичное соотношение для луча 2:
В результате при
. Иногда эту разность времён, возникающую в лаб. системе отсчёта, связывают
с разностью доплеровских частот, испускаемых движущейся пластинкой по направлению
лучей 1 и 2. Основываясь на результатах опыта Харриса - Саньяка, А. Майкельсон (A. Michelson)
и Г. Гейл (Н. Gale) в 1925 определили скорость вращения Земли вокруг своей
оси. В 1962 этот опыт был повторён А. Джаваном (A. Javan) с использованием
когерентного излучения гелий-неонового лазера. Основанные на эффекте Саньяка
интерферометры с лазерными источниками света используются в качестве датчиков
угл. скорости, угла поворота и ориентации в пространстве для вращающихся
объектов. Чувствительность таких интерферометров можно заметно увеличить,
если использовать многократные (N-кратные) обходы по замкнутому контуру
встречных лучей 1 и 2. Тогда
,
где
=
.
Такая схема реализуется в совр. волоконно-оптич. интерферометрах (см. Волоконно-оптический
гироскоп). В них излучение, распространяющееся внутри оптич. волокон,
намотанных, как в соленоидах, на цилиндрич. стержень, N-кратно проходит
по замкнутому контуру (где N - число намотанных витков). Для такого
интерферометра при
см,
см
и
при
оптич. волокне с поперечным сечением в 100 мкм2
,
а
, что
можно наблюдать даже невооружённым глазом.
Знаете ли Вы, в чем ложность понятия "физический вакуум"?
Физический вакуум - понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными (виртуальными) частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся (кому кажущиеся?), частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности (то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО). Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности (возникают и исчезают беспричинно), принцип объективности (виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими), принцип фактической измеримости (не наблюдаемы, не имеют своей ИСО).
Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.
Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.
Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.
Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
