Критика статьи Петрова В.В. "Главная ошибка Майкельсона "

А.М.Чепик, Нижний Новгород, 2010
e-mail: redshift0@narod.ru

Абстракт

Рассмотрено утверждение В.В. Петрова об объяснении им результатов эксперимента Майкельсона-Морли, и показано полное непонимание им этого эксперимента.

Ключевые слова: Эксперимент Майкельсона-Морли - эфир - Петров В.В.

1. Введение

Статья "Главная ошибка Майкельсона" [1] Петрова В.В.(далее - Автор) посвящена рассмотрению эксперимента Майкельсона-Морли (ЭММ).

Автор, следуя построению Майкельсона и оставаясь в рамках теории Галилея, проводит вычисления для этого эффекта в вакууме. Разумеется, эти вычисления приводят его к выводу о ненулевом результате, соответственно, о необходимости наличия определенного сдвига интерференционных полос. Отсутствие указанного сдвига полос нужного размера в реальном эксперименте в вакууме, в воздухе и стекле заставляет Автора сделать вывод о том, что в земной атмосфере нет эфирного ветра, то есть, эфир полностью увлекается атмосферой Земли. Поскольку «Известно, что при постановке рассматриваемого опыта Майкельсон исходил из предположения о неподвижном эфире, не увлекаемом движением Земли»[1, абзац после Рис.3], следовательно, решает Автор, Майкельсон в этом предположении ошибался.

Здесь будет показана полная несостоятельность рассуждений и выводов Автора.

 

2. Анализ статьи "Главная ошибка Майкельсона"

1. При вычислении времени движения импульса света вдоль продольного плеча интерферометра Майкельсона Автор неявно использует «баллистическую гипотезу»:

"В движущейся системе координат, т.е. в системе координат, связанной с движущимся интерферометром, эфир движется в направлении, обратном действительному движению интерферометра, подобно тому, как в системе координат, связанной с движущимся автомобилем, воздух движется в направлении, обратном действительному движения автомобиля. Поэтому скорость света в соответствии с дорелятивистскими представлениями оказывается равной c - v при движении луча света от источника к отражателю и c + v при движении луча света в обратном направлении." [1, абзац 4 после Рис.5],
игнорируя тот факт, что такие односторонние скорости света c+v и c-v не наблюдаются в Земной системе координат и не соответствуют проверенной в экспериментах формуле Френеля c'=c/n+v(1-n-2)[2,т.5,с.322,"Физо опыт"], согласно которой для вакуума будет c'=c, поскольку коэффициент преломления для вакуума n (то есть, эфира) равен 1.

Эта формула выведена Френелем на основе представления о движении электромагнитных волн в среде, движущейся в неподвижном неувлекаемом эфире, и правильно называется она не "формулой частичного увлечения эфира", а "формулой частичного увлечения света движущейся средой"!

При этом сам Автор признает наличие частичного увлечения эфира движущимися оптически плотными телами, например, см. его статью "Опыты Араго и теория Френеля": "В опытах Физо скорость движения эфира относительно экрана или, что то же самое, скорость движения экрана относительно эфира внутри движущейся жидкости составляла величину порядка нескольких метров в минуту, при этом изменение интерференционной картины оказывалось вполне наблюдаемым, хотя точность измерения этого изменения оказалась недостаточно высокой."[3, п.5 Заключения] Автор с помощью своих рассуждений вывел, что коэффициент частичного увлечения эфира должен составлять величину n-2, а не имеющуюся в формуле Френеля величину 1-n-2. ( Хотя Автор в статье[1, абзац 5 Заключения] утверждает о полном увлечении эфира даже атмосферой Земли, а при полном увлечении эфира коэффициент увлечения должен быть равен 1, то здесь он утверждает, что в 10000 раз оптически более плотное вещество увлекает эфир лишь частично).На основании несовпадения его коэффициента увлечения с полученной величиной коэффициента в опыте Араго, Автор считает опыт Араго неправильным, в частности, там же в п 2. он пишет: "Так как результаты опытов Араго являются ошибочными,..."[3, п.2 Заключения], то есть, у Автора ошибочными являются результаты опыта (неоднократно перепроверенные позже и являющиеся основой науки о распространении волн в движущихся средах), а не его собственные чисто теоретические представления о процессах при движении сред! Следовательно, Автор убежден, что его Слово главнее физических процессов в Природе!

К счастью, Природа ему не послушна.

Но Автор не только желает устанавливать физические законы, он хочет управлять временем, и также запросто меняет местами причину со следствием, например, он пишет:"Теория Френеля основана на ошибочных результатах опытов Араго, ..."[3, п.1 Заключения], хотя известно. что Френель опубликовал свою теории в 1818 году, то есть, на 33 года раньше проведения опыта Араго в 1851 году, на котором указанная теория якобы, по мнению Автора, основана.

2. "Поэтому луч света проходит через точку C’, отстоящую от точки C на расстоянии vt (рис.6). Тогда скорость луча света, движущегося в направлении BC’, измеряемая в системе координат, связанной с движущимся интерферометром, оказывается равной c2 + v2." [1, абзац 1 перед Рис.6,7]

Действительно, если бы в неподвижной системе координат импульс двигался вертикально [1,Рис.7], то в двигающейся системе координат импульс шёл бы с указанной скоростью с отрицательным наклоном к вектору v движения этой системы [1,Рис.6]. Однако в ЭММ имеют место совсем другие траектории движения импульса (а не указанные выше, которые Автор снова хочет видеть в Природе) - в неподвижной системе координат импульс двигается с положительным наклоном к вектору движения, а в двигающейся системе координат (в которой наблюдатель и установка были неподвижны) этот же импульс идёт вертикально со скоростью c'=c(1-(v/c)2)1/2, если считать её в соответствии с теорией Галилея.

3. "Рассмотрим теперь ход лучей в приборе в неподвижной системе координат, т.е. в системе координат, связанной с неподвижным эфиром. Пусть одиночный импульс света излучается в момент, когда полупрозрачное зеркало находится в некоторой точке B пространства. За время t, в течение которого луч света пройдет путь L, зеркало C сместится на некоторое расстояние vt в направлении движения прибора, вследствие чего луч света попадет в точку C', отстоящую от точки C на расстоянии vt в направлении, обратном движению прибора (рис.8)." [1, абзац 3 после Рис.7]

На рис.8 точка C' сдвинута в направлении движения прибора, а не в обратном. Таким образом, Автор рассматривает и просчитывает траекторию движения импульса света, не имеющей отношения к ЭММ. Автор это делает потому, как выяснилось, что он считает, что луч света в вакууме, перпендикулярный к направлению вектора v в неподвижной в эфире системе координат, обязан быть перпендикулярным к направлению вектора v и в движущейся в эфире с этой скоростью системе координат. Этим Автор показывает, что не понимает, как связаны координаты одного и того же события в разных системах координат.

4. "Тогда путь L от точки B, в которой находилось зеркало B в момент излучения (отражения) им импульса света, до точки C’ будет равен T=2t=2L/c"         [1, абзац 3 после Рис.7]

2L/c - это некоторое удвоенное время, а не путь L.

5. "Таким образом, и в одной, и в другой системах координат получаем один и тот же результат: если движение интерферометра относительно эфира действительно имеет место, перпендикулярный луч света отклоняется в направлении, обратном действительному движению интерферометра, на величину CC’ = vL / c." [1, абзац 4 после Рис.7]

Обратим внимание, что Автор делает вывод об отклонении перпендикулярного луча, которого нет в обсуждаемом эксперименте, при поставленном Автором условии, что "движение интерферометра относительно эфира действительно имеет место". Значит, движение прибора в эфире должно быть действительным, а движение лучей в приборе не должно быть действительным? Где же здесь логика? К тому же Автор не упоминает, что вывод о наличии отклонения сделан им на основе собственных представлений о действии эфирного ветра в рамках теории, которая противоречит реальности.

6. "В действительности, однако, никакого отклонения перпендикулярного луча не наблюдалось: перпендикулярный луч света попадает в ту же точку на отражателе, в которую он должен был бы попасть и при отсутствии движения относительно эфира." [1, абзац 5 после Рис.7]

Разве нет других случаев, когда "перпендикулярный луч света попадает в ту же точку на отражателе"? Почему Автор здесь указывает только одну ситуацию - "при отсутствии движения относительно эфира"? Совершенно ясно - чтобы сделать вывод: "В движущейся системе координат факт попадания перпендикулярного луча в точку C означает, очевидно, отсутствие движения эфира относительно интерферометра" [1, абзац 6 после Рис.7]! Не говорить же, что используется неверная теория, что описание эффекта неправильное и что собственное представление о действии на свет эфирного ветра ошибочно, ведь тогда полностью дискредитируется вывод об отсутствии эфирного ветра.

7. "...Майкельсон рассматривал ход лучей в интерферометре с точки зрения наблюдателя, неподвижного относительно эфира, что само по себе удивительно, поскольку и интерферометр Майкельсона, и сам Майкельсон находятся в системе координат, движущейся относительно эфира." [1, абзац 7 после Рис.7]

Майкельсону нельзя, зато Автору можно рассматривать ход лучей в неподвижной системе координат, хотя сам он находится в системе координат, движущейся относительно эфира.

8. "Возникает, однако, вопрос, почему именно луч света отклоняется вслед за смещением зеркала С, если предполагается, что интерферометр движется относительно неподвижного наблюдателя? Единственно правильным является ответ, что отклонение перпендикулярного луча, наблюдаемое из неподвижной системы координат, обусловлено тем, что скорость света, движущегося в среде, окружающей интерферометр, складывается со скоростью движения самой среды относительно неподвижного наблюдателя." [1, абзац 3 перед Рис.9]

А в вакууме сложения скоростей не будет?

На самом деле, правильный ответ заключается в том, что любое явление, происходящее в одной системе координат, будет иметь место в любой другой системе координат, определенной для той же области пространства. Если свет попадает в точку C зеркала в одной системе координат, то в другой системе координат свет попадёт в соответствующую точку C' того же зеркала, где бы это зеркало ни находилось в соответствующий момент времени. А происходит ли векторное сложение скоростей или будут иметься более сложные процедуры пересчета для "суммируемых" векторов, зависит от свойств рассматриваемого пространства и от преобразования координат между системами отсчета.

9. "Предположим, например, что в движущейся системе координат, т.е. на Земле, в меридиональном направлении со скоростью u движется некоторый объект. В неподвижной системе координат этот объект движется в двух взаимно перпендикулярных направлениях: со скоростью u относительно Земли и со скоростью v самой Земли относительно неподвижного наблюдателя." [1, абзац 2 перед Рис.9]

Меридиональные направления - они такие разные, на экваторе оно всюду одинаковое, но перпендикулярное любому меридиональному направлению на полюсе, хотя на полюсе можно найти пару меридиональных направлений под любым желаемым углом. Так какое же из множества меридиональных направлений Автор считает перпендикулярным скорости "v самой Земли относительно неподвижного наблюдателя"? Кстати, а куда направлена сама скорость v?

10. "В результате сложений скоростей объект будет двигаться по гипотенузе прямоугольного треугольника, катетами которого в треугольнике скоростей являются величины u и v, " [1, абзац 1 перед Рис.9]

Такое сложение выполняется только в теории Галилея, которая в действительности сама не выполняется.

11. "Предположим, что луч света движется внутри стеклянной трубки, проложенной в меридиональном направлении. Вследствие полного внутреннего отражения в неподвижной системе координат луч света также будет двигаться в двух взаимно перпендикулярных направлениях: со скоростью c вдоль трубки и со скоростью v в направлении движения самой Земли. И в этом случае луч света в неподвижной системе координат будет двигаться по гипотенузе прямоугольного треугольника, сторонами которого являются скорости v и c." [1, абзац 3 перед Рис.10]

Почему Автор взял скорость c в качестве катета, если известно, что скорость света в стекле примерно в полтора раза меньше c?

12. "Так как ожидаемая скорость эфирного ветра в этом опыте, как и в опыте Майкельсона-Морли должна была быть не меньше 30 км/с, результаты опыта Шамира и Фокса следует признать нулевыми." [1, абзац 2 перед Рис.10]

При этом Нужно, чтобы серия опытов длилась не меньше года, и чтобы результаты фиксировались несколько раз в сутки.

Опыты Шамира и Фокса проведены в эпоху, когда теория относительности стала господствующей теорией, поэтому вопрос в их эксперименте уже состоял в проверке точности нулевого результата, и поэтому их 6,6 км/с являются весьма существенной ненулевой величиной, далеко выходящей за уровень значимости. Кстати, такой результат невозможен при отсутствии эфирного ветра.

13. "Тогда время t движения луча света от полупрозрачного зеркала к отражателю в перпендикулярном направлении оказывается равным L/c..." [1, абзац 1 перед Рис.10]

Такое время требует, чтобы коэффициент преломления стекла был таким же, как у вакуума.

14. "В эксперименте Шамира и Фокса свет движется в среде, движущейся вместе с интерферометром. Следовательно, движение интерферометра относительно среды, в которой распространяется от зеркала к зеркалу свет в этом опыте, отсутствует. В этом случае T^ оказывается равным T|| = 2L/c." [1, абзац 1 после Рис.10]

Неужели Шамир и Фокс искали зависимость от относительной скорости стеклянных стержней, которая равна нулю и повлиять на результат не могла? Очевидно, что нет, они искали влияние эфирного ветра, и ведь результат их эксперимента был существенно ненулевым. Значит, влияние эфира существует, полного увлечения эфира не может быть, возможно частичное увлечение. Но поскольку Шамир и Фокс не пользовались в своих расчетах формулой Френеля для скорости света в двигающейся среде, то не исключено и полное отсутствие увлечения эфира. В любом случае их эксперимент не мог дать время движения сигнала 2L/c, так как эта величина не учитывает коэффициент преломления стекла.

15. "Таким образом, отсутствие движения интерферометра относительно той среды, в которой распространяется свет в эксперименте Майкельсона-Морли, является единственной причиной нулевого результата этого опыта." [1, абзац 2 Заключения]

Этот ложный вывод был сделан Автором, исходя из рассмотрения неверных траекторий движения света в ЭММ, и на основании умалчивания о возможных причинах одновременного прихода двух сигналов в ЭММ. Такую логику Автора можно наглядно сравнить с логикой известного персонажа: "Если что-то жужжит, значит - это пчёлы", а мухи для него не существуют.

16. "Так как движение интерферометра относительно среды, в которой распространяется свет, не имеет места ни в опыте Майкельсона-Морли, ни в опыте Шамира и Фокса время T^ оказывается равным T||=2L/c." [1, абзац 3 Заключения]

В эксперименте Шамира и Фокса время должно быть больше 2L/c. Если бы в ЭММ, эксперименте Миллера и эксперименте Шамира и Фокса времена движения световых импульсов вдоль двух перпендикулярных лучей были бы одинаковыми, то результаты были бы чисто нулевыми с высокой точностью. Наличие существенно ненулевых результатов и примерная их суточная периодичность доказывает, что указанные времена разные.

17. "Всё, что доказывает эксперимент Майкельсона-Морли, как и множество других экспериментов, это отсутствие движения эфира в атмосфере Земли – и только! " [1, абзац 5 Заключения]

Автор на основании ложных предпосылок и с полным отсутствием логики "вывел" свидетельство полного увлечения эфира Землей, что противоречит исследованным в этой статье результатам ЭММ и эксперимента Шамира и Фокса.

Демьянов В.В. [4] исследовал зависимость результатов экспериментов типа Майкельсона-Морли от коэффициента преломления среды и доказал наличие эфирного ветра, сидеричность его влияния на результат, отсутствие увлечения эфира.

3. Выводы

1. Майкельсон не ошибался в предположении о неподвижном эфире, не увлекаемом движением Земли.

2. В области физических процессов, связанных с распространением света в вакууме и веществе, в области математического описания этих процессов в различных системах координат, а также в области логики Автор проявил своё полное непонимание.

3. Автор пользуется теорией Галилея, делая вид, что не знает, результатам каких физических экспериментов эта теория противоречит.

 

Литература:

1. Петров В В "Главная ошибка Майкельсона", ( http://bourabai.kz/petrov/mistake.htm; http://moiidei.com/nauka-estestvennyie/glavnaya-oshibka-maykelsona.html );англ.яз. Petrov V V "The Main Mistake of Michelson ",( http://wbabin.net/physics/petrov.pdf)
2. Физическая энциклопедия, (М., СЭ/БРЭ, 1988-1998.)
3. Петров В В "Опыты Араго и теория Френеля", (http://n-t.ru/tp/iz/oa.htm)
4. Демьянов В В "Нераскрытая тайна великой теории", изд.2,доп.и расш.,2009,330с, Новороссийск,НГА РИО.

- - - - - - - -
Прошу читателей этого анализа отправить короткое "ДА" на наши адреса redshift0@narod.ru; vvpetrov@mksat.net в случае согласия с высказанными выше замечаниями, а если не согласны, то можете направить слово "НЕТ".
Ещё лучше, если Ваши замечания будут более подробными. Ваше мнение поможет Авторам обеих статей в понимании темы.

- - - - - - - -

"Analysis of V. V. Petrov's article "The Main Mistake of Michelson"
Alexander M. Chepick
Nizhni Novgorod, 2010
e-mail: redshift0@narod.ru

Abstract

Here the V. Petrov's statement about his explanation of results of Michelson-Morley experiment is analysed, and it was shown а whole misunderstanding by him of this experiment.

Key words: Michelson-Morley experiment - aether - V. V. Petrov

- - - - - - - -
Вверх           Главная страница                                   Eng

Последняя коррекция 10.05.2010 18:00:00

http://www.narod.ru/counter.xhtml

Хостинг от uCoz