УДК: 530.1: 53.02. 53.05: 530.12
©2006 Е. И. Штырков
Казанский физикотехнический институт КНЦ РАН, Казань, 420029; email:sht@hitv.ru
В работе (Штырков, 2005) при помощи аберрации электромагнитных волн была экспериментально измерена орбитальная скорость Земли
без применения астрономических наблюдений за звездами. Измерения производились устройством, в котором источник электромагнитной волны и приемник были неподвижны относительно друг друга и самой Земли. При этом полученное среднегодовое значение скорости орбитальной компоненты эфирного ветра (29.4 км/c) практически совпадает с известной из астрономических наблюдений орбитальной скоростью Земли (29.7 км/c). Этого было вполне достаточно для сделанного в конце статьи заключения о том, что движение Земли действительно может оказывать свое влияние на результат эксперимента, выполняемого на Земле, а составляющая движения Земли при этом может быть выделена в явлении первого порядка по отношению скорости Земли к скорости света. Такой экспериментальный результат противоречит положению специальной теории относительности о том,что все результаты любых экспериментов, проводимых на Земле с использованием различных эффектов, не зависят от движения Земли. Это и может служить основанием для пересмотра утверждения специальной теории относительности о независимости скорости света от движения наблюдателя.Для получения такого вывода можно бы было ограничиться измерением только орбитальной компоненты движения Земли. Но в работе (Штырков, 2005) при помощи спутниковой аберрации были также измерены параметры галактической компоненты движения Солнечной системы. Это действительно может вызывать возражения, поскольку в астрономии существует мнение о том, что аберрация, обусловленная абсолютным движением не наблюдаема. Но об этом чуть позже.
Сначала хотелось бы поговорить о замечаниях, сделанных в отзыве Н.В. Купряева на работу (Штырков, 2005). По сути дела в нем есть лишь два конкретных замечания, относящихся к тексту статьи, и оба при этом основаны на неверных представлениях Н.В. Купряева о сущности явления аберрации света. Первое касается сделанного в начале работы (Штырков, 2005) якобы ошибочного утверждения на стр. 137 о том, что “при наблюдениях звезд и планет телескоп необходимо наклонять по ходу движения Земли на угол равный
радиан для звезд, наблюдаемых под углом c по отношению к направлению орбитальной скорости
Vorb Земли, где c скорость света в вакууме” и что “этот угол аберрации не зависит от скорости движения звезды”.На самом деле это совсем не некое утверждение автора, а общеизвестный экспериментальный факт, основанный на наблюдении аберрации многих звезд, и об этом можно прочитать в учебниках по оптике и астрономии. Второе замечание относится к рис. 1 в работе (Штырков, 2005) и практически является повторением первого. На этом
рисунке кажущееся положение спутника S′ изображено впереди по ходу движения Земли и это положение правильное. Ход лучей на рисунке относится к системе координат наблюдателя (Земли). Излучение выходит из точки S, где находится источник, и эта точка лежит на продолжении оптической оси телескопа. Приходит же оно из-за аберрации под углом к оси слева от центра. Поэтому мнимое изображение источника S′ должно находиться справа от оси телескопа, как это и есть на рисунке. Именно поэтому астрономы при измерении угла аберрации наклоняют телескоп по ходу движения Земли.Остальная часть отзыва посвящена пространным рассуждениям, основанным на ошибочном представлении о зависимости аберрационного угла от скорости движения источника. На самом деле общеизвестно, что угол аберрации зависит только от направления наблюдения и параметров движения наблюдателя. Независимость угла аберрации от движения источника доказана многократно в астрономии на примерах наблюдения за различными звездами. Никто, наверное, не будет оспаривать то, что звезды движутся в абсолютном пространстве с различными скоростями. При этом однако, как показали исследования, максимальное значение угла аберрации одно и то же для различных звезд. Это и доказывает независимость эффекта от движения конкретной звезды. В связи с этим хотелось бы заметить, что нельзя связывать в одну физическую систему координат эфир и звезды, как это часто делают. В наблюдательной астрономии используют систему неподвижных звезд в качестве референтной только для удобства расчетов положений остальных объектов, которые находятся ближе к наблюдателю и при своем движении смещаются относительно неподвижных изображений более удаленных звезд. Но раз звезды все имеют разные скорости, то физически не могут составлять одну и ту же систему координат только по той причине, что они кажутся нам неподвижными изза нашей удаленности от них. И звезды и эфир существуют в абсолютном пространстве независимо. И будь то стационарная (неподвижный эфир Френеля) или нестационарная (увлекаемый эфир Стокса) модели эфира, относительные скорости разных звезд всегда различны по отношению к нему и к наблюдателю.
Теперь поговорим о том, можно ли принципиально обнаружить абсолютное движение Земли в пространстве. Существующее в астрономии мнение о невозможности измерения угла аберрации, вызываемой абсолютным движением, основано на том, что само явление аберрации обычно приписывают только звездным объектам, так как. источниками излучения всегда при наблюдениях служили астрономические объекты (звезды, в последнее время и планеты). Здесь общая проблема в том, что излучение от всех звезд испытывает аберрацию и поэтому не известно реальное положение звезд на небосводе. Рассчитать это положение невозможно. Репера нет. Поэтому вызванное аберрацией смещение наблюдаемого (кажущегося) положения звезды относительно истинного, если оно не изменяется во времени, просто невозможно измерить. Угол аберрации, вызываемой абсолютным движением наблюдателя в пространстве, в первом приближении пропорционален проекции вектора скорости этого движения на фокальную плоскость телескопа. Эта проекция составляет сумму проекций векторов различных компонент сложного движения наблюдателя в пространстве. Поэтому проявить себя могут только те компоненты движения, которые за реальное время, необходимое для наблюдения, могут изменять либо величину своей скорости, либо ее направление. Величина проекции вектора скорости
V любой конкретной компоненты движения Земли при V<<c равна Vsinχ, γде χ угол между направлением на источник и вектором V . Для равномерного движении сама величина скорости любой из компонент движения остается постоянной. Поэтому аберрацию можно наблюдать только для тех компонент, для которых направление изменяется за разумное время, например, для орбитального движения Земли (период год). Здесь мнимое изображение звезды в течение года описывает замкнутую кривую в фокальной плоскости телескопа вокруг невидимого истинного положения звезды (в общем случае эллипс, а для звезд близких полюсу эклиптики – почти круг) .Это и дает возможность определить истинное положение звезды и скорость орбитальной компоненты, если в качестве референтной звезды выбрать одну из звезд, лежащих в плоскости эклиптики, для которой орбитальная аберрация в определенную эпоху равна нулю, например, звезду γДевы. Это можно сделать два раза в год (в дни зимнего и летнего солнцестояний), когда наблюдается истинное положение этой звезды изза того, что в эти дни Земля движется почти точно по направлению к ней (зимой) или от нее (летом). Измерение разности углов для этих двух эпох между референтной и исследуемой ( например, γДракона) звездами и позволяет определить величину орбитальной скорости Земли. Точное измерение в данном случае возможно лишь потому, что есть точная привязка (истинное положение референтной звезды γДевы во время солнцестояний). Другое дело измерение аберрации, вызываемой движением Солнца по орбите вокруг центра нашей Галактики. Здесь также можно было бы выбрать референтную звезду, но для этого нужно было бы еще знать точное направление вектора орбитальной скорости Солнца на конкретную эпоху и, к тому же, понадобилось бы более 100 млн. лет наблюдения, чтобы дождаться смены этого направления на противоположное. Это явно не реально. Тем более невозможно, используя наблюдения за звездами, выявить компоненты движения более высокого порядка, например, движение самой нашей Галактики. Все эти приведенные выше соображения применимы, когда изучаемыми источниками являются именно звезды.Однако, как было доказано экспериментально в статье (Штырков, 2005) аберрация не является частным явлением, а основана на общих закономерностях распространения электромагнитных волн и движения наблюдателя и имеет место для излучения, испускаемого или отражаемого любым телом. Это было доказано на примере применения в качестве источника генератора, установленного на геостационарном спутнике Земли. Принципиальным отличием данного метода от звездной аберрации является то, что истинное положение спутника известно в любой момент времени. Оно точно рассчитывается методами небесной механики, т.е. может служить своеобразным репером. Аберрация же приводит к изменению этого положения, и это изменение может быть зарегистрировано телескопом. В случае, когда спутник находится на геостационарной орбите, т.е. “висит” над установленным на Земле телескопом, линия наблюдения (ось телескопа, нацеленного на спутник) неподвижна относительно Земли, что позволяет круглосуточно производить непрерывное наблюдение. В то же время изза вращения Земли ориентация этой линии в абсолютном пространстве изменяется в течение суток. Это означает, что углы χдля любой компоненты движения Земли изменяются в течение суток, приводя к появлению аберрационных добавок. Это и позволяет измерить углы спутниковой аберрации. Математически это описывается при переходе во вращающуюся экваториальную систему координат, которой и является Земля. В этой системе ось наблюдения неподвижна, а вектора всех компонент движения Земли описывают конусы вокруг полярной оси. Подробно их поведение во времени и влияние на координаты спутника описано в работе (Штырков, 2005), где все процессы были привязаны к началу тропического года. Конкретно, направление орбитальной скорости по отношению к наблюдателю в течение суток изменяется, приводя к суточному кажущемуся изменению геоцентрической долготы
спутника. Это и дало возможность по такому изменению долготы определить орбитальную компоненту скорости Земли. Аналогично, вектор апекса Солнечной системы за сутки описывает конус вокруг полярной оси, что приводит изза этой компоненты аберрации к постоянному смещению геоцентрической широты спутника по сравнению с расчетной. Измерение этих смещений позволило определить проекции вектора апекса на полярную ось и на экваториальную плоскость, а следовательно, найти величину и направление галактической компоненты скорости равномерного движения Солнечной системы. Вектор апекса Солнца здесь в сумме с орбитальным вектором скорости Земли и представляет собой вектор абсолютного движения Земли.1 К работе Н.В. Купряева "Дискусиия по поводу статьи Е.И. Штыркова "Измерение параметров движения земли и солнечной системы".
Список литературы
Штырков Е.И. Измерение параметров движения Земли и Солнечной системы // Вестник КРАУНЦ. Науки и Земле. 2005. № 2. Вып. № 6. С. 135-143.
|
|
 |
