Zapraszam do wypowiadania się w temacie osób zainteresowanych zawodowo i hobbystycznie fizyką.
Innych komentował nie będę.
Dawno temu zanim powstała jeszcze mechanika relatywistyczna panowie Michelson i Morley, wymyślili doświadczenie które ich zdaniem miało potwierdzać istnienie hipotetycznego eteru, a nie potwierdziło (również ich zdaniem) .
Eksperyment ten był przyczynkiem dla przyjęcia w rozważaniach Eisteina pewnika że prędkość C jest nieprzekraczalna, i stała niezależnie od układu odniesienia.
Czy aby jednak napewno doświadczenie to miało prawidłowo przyjęte założenia?
Moim zdaniem nie.
Zauważyłem to blisko 30 lat temu i sprzedałem na wykładzie z Fizyki jednej z Politechnik naszego kraju.
Mimo ciekawości studentów i wykładowcy jaki ten temat wtedy wzbudził nic więcej poza dyskusją z tego nie wynikło.
Rysunek z wikipedii ilustrujący doświadczenie MM.
Panowie MM jak odtąd będę ich nazywał przyjęli że jeśli by istniał hipotetyczny eter w którym rozchodzi się promieniowanie elektromagnetyczne a więc i światło, To ziemia poruszając się w nim, powodowała by jego ruch, a więc i zmiany w położeniu prążków interferencyjnych na okularze interferometru.
Zastanówmy się więc czy ich założenia były zgodne z prawdą.
Po pierwsze jak to jest z prędkością fali?
Można mówić o różnych prędkościach fali.
Tzw fazowa która nas interesuje i przy pomocy której łatwiej odbyć wykład dla szerszej publiki, to prędkość z jaką przemieszczają się względem ośrodka kolejne fazy fali.
A więc stosując oznaczenia przyjęte przez większość fizyków prędkość fazowa fali c to iloczyn częstotliwości fali mi (z braku greckich znaków będę tu używał literki f) oraz długości fali lambda (co oznaczę literką s)
więc odtąd niech prędkość fali względem ośrodka będzie c=f*s
Zaraz może paść pytanie dobrze a co z prędkością fali względem obiektów będących w ruchu?
Na to pytanie pośrednio odpowiedział już pan Dopler..
Otóż fala która biegnie w kierunku przeciwnym niż ruchomy obiekt, ma pozornie (bo jedynie względem TEGO RUCHOMEGO OBIEKTU) większą częstotliwość.
równą f '=f*(c+v)/c gdzie v to prędkość obiektu.
Więc co z prędkością takiej fali względem tego obiektu?
Będzie ona pozornie równa s * f ' więc C' = f*(c+v)/c .
Czy przeczy to jakiejkolwiek fizyce?
Nie.
Czy dla fali dźwiękowej a nie elektromagnetycznej będzie podobnie - tak samo?
Oczywiście.
Dobrze można zadać pytanie , a co z falą która jest wysyłana z ruchomego źródła?
Otóż będzie ona miała w ośrodku tą samą prędkość, ale różne częstotliwości i długości w zależności od kierunku wysyłania fali. z czego się biorą różne długości fal względem obiektu (lub odwrotnie pola) w ruchu względem tego pola ale te same częstotliwości i te same długości względem źródła.
Ale jak przejść pozorną sprzeczność wysyłania fali z jednego źródła z różnymi zależnymi od kierunku ruchu częstotliwościami?
Tego nie umieli zrozumieć panowie MM, może nie znając jeszcze twierdzeń Doplera, a może zwyczajnie w swym myśleniu spłycając ten problem.
Wracając do tematu.
Wysyłając falę w kierunku ruchu źródła z tym samym zwrotem jakie ma ono, powodujemy sytuację że fala w źródle posiadając stałą dla źródła częstotliwość w jego układzie odniesienia, jest wysyłana z ciągle innych punktów przestrzeni.
Po czasie T (okres fali będący odwrotnością częstości fali) źródło wyemituje wprawdzie tą samą fazę fali, ale w innym miejscu przestrzeni.
więc niewątpliwie długość fali będzie inna względem ośrodka, niż względem obserwatora związanego ze źródłem.
No dobrze ktoś powie:
Ale co z częstotliwością względem ośrodka.
Weźmy dla łatwiejszego zrozumienia problemu powietrze.
Bez wątpienia w stojącym powietrzu prędkość rozchodzenia się dźwięku jest stała.
Więc zauważając że fala z ruchomego źródła rozchodzi się z rózną długością w kierunkach zależnych od ruchu źródła, musimy się zgodzić że fale te będą miały i różne częstotliwości zależne od długości f=s/c (wprawdzie używanie tych samych oznaczeń dla fali dźwiękowej jest nadużyciem, ale aby nie gmatwać nowymi oznaczeniami postanowiłem pozwolić sobie na taki eksperyment)
A co powinni panowie MM przyjąć zdla długości i częstości fal względem eteru?
Dokładnie to samo.
Stałą długość i częstośc fali względem źródła i zmienną zależną od kierunku częstość fali elektromagnetycznej względem eteru. Oraz jak już napisaliśmy wcześniej długość fali względem ośrodka w którym się ona porusza.
Co pozwoliło by im uzyskać wyniki obliczeniowe zgodnie z wynikami empirycznymi doświadczenia.
To znaczy brak przesunięcia fazowego między prążkami
Ponieważ pomylili się w myśleniu, błędnie uznali oni że ich doświadczenie wyklucza istnienie eteru.
Przynajmniej tym doświadczeniem jednak nic takiego nie udowodniono.
dodatek poglądowy
Drugi dodatek - rzeczywista droga światła.
Zapraszam do wypowiadania się w temacie osób zainteresowanych zawodowo i hobbystycznie fizyką.
Innych komentował nie będę.
Zastrzegam sobie prawo do usuwania wypowiedzi nawet poprawnych merytorycznie nie związanych z tematem.
Interesuje mnie co państwo sądzą w tym względzie?
Zastanawiając się nad tym problemem a zwłaszcza nad częstotliwościami proszę brać pod uwagę, z jaką częstotliwością słyszą państwo (będąc związanym z nieruchomym ośrodkiem czyli powietrzem) częstotliwość pojazdu przejeżdżającego obok na stałej prędkości.
Co słyszą państwo gdy pojazd nadjeżdża a co gdy odjeżdża od was.
rys 2 Przyjęte do obliczeń przez MM* tory ruchu światła
https://www.facebook.com/photo.php?fbid=796255667130990&set=a.779718508784706.1073741829.100002396921557&type=1
RYS 3 Rzeczywiste tory ruchu światła w interferometrze MM*
* Michelsona Morley'a
Pełny opis zjawiska w komentarzach pod notatką.
Komentarze