Теорията за относителността налага,че скоростта на светлината е постоянна величина, спрямо която и да е отправна система-било в покой или движение.На практика това означава,че ако светлината нараства като честота, то тогава трябва да намалява вълновата и дължина. Тодескини обаче през януари 1961г, извършва експеримент, който доказва неоснователността на Айнщайновата концепция, че скоростта на светлината е постоянна величина,като с това буквално разклаща теоретичните основи на модерната физика.Като използва инструмент, подобен на този,който употребява Физо.Тодескини прокарва светлинен монохроматичен лъч през вода, налята в тръба. По този начин констатира,че като се поддържа течността неподвижна,скоростта на светлината се оказва постоянна величина,или равна на резултата от вълновата дължина по честотата.И се наблюдава обратното-когато водата в тръбата е течаща,скоростта на лъча се променя според уравнението на Физо.Но макар и да увеличава честотата,дължината на вълната остава непроменена.Чертите на спектъра на монохроматичната светлина,макар и всичките да са се преместили към ултравиолетовото поради увеличаването на честотата,продължават да поддържат дължина на вълната,или разстоянието, което са имали помежду си,когато водата е била неподвижна.Този прост, но фундаментален експеримент на Тодескини,доказва,че скоростта на светлината не е постоянна величина, а се свързва със скоростта на средата,през която преминава.В следващият опит Тодескини,макар и да оставя пълна тръбата с вода,разположена хоризонтално,прави така,че през нея да премине лъч,който се разпространява в перпендикулярна посока.Така се установява че,когато течността тече в стъклената тръба, лъчът който преминава през нея,се отклонява с ъгъл,еднакъв на съотношението между хоризонталната скорост на водата и вертикалната скорост на светлината.Траекторията на светлинният лъч се накланя подобно на траекторията,която описва лодка,преминавайки през река.Същият резултат се получава и когато през въртящ се стъклен цилиндър преминава светлинен лъч.Въз основа на тези експерименти Тодескини обяснява причината,поради която при лъчите,които излъчват звездите,транзитиращи в близост до слънцето,се наблюдава отклонение.Ученият предполага,че е възможно да се определи точната ъглова стойност на това отклонение с едно просто изчисление.Тръгва от предположението,че Слънцето,като се върти около оста си със скорост 2км\сек,повлича в движение околното ефирно пространство,и че Земята с дневното си въртеливо движение със скорост 0,463км в секунда също повлича съседното пространство.От това заключава,че ако лъч,произведен от звезда,за да стигне до нас,трябва да премине през въртящото се поле около Слънцето,а после и през Земното поле,по същият начин ще претърпи отклонение,чиито ъгъл ще бъде резултат от съотношението между сумата на скоростта на двете прекосени полета (2,463км\сек)и скоростта на светлината (300000км\сек)в съотношение равно на 1\121721.И тъй като числителното на това съотношение е радиант,което е равностойно на 206 265 сек на дъга,от това следва,че разделяйки тази цифра на 121 721,се получава 1,69 сек,което е именно стойността на привидното преместване на звездите в близост до Слънцето,реално наблюдавано от астрономите по време на затъмнението му.Ученият от Бергамо накрая заявява,че според неговата теория и атомното ядро,въртейки се около оста си,влачи в кръгово движение заобикалящото го флуидно пространство,поради което един светлинен лъч,който преминава през атомните полета на прозрачна субстанция,трябва да претърпи отклонение,което от извършените сега експерименти се оказва напълно съответстващ с тази на рефракцията на различните химически субстанции.На базата на тези концепции Тодескини определя математическите връзки между скоростта на въртене на различните атоми,тяхната маса и индекса на рефракция,като с това поставя основите на нова пространствено-динамична оптика,която е в пълно съзвучие със законите на Картезий.Описанието на следващият експеримент на Тодескини му трябва,за да провери дали ефектът Доплер и ефектът на Физо са в хармония с относителността на Галилей или с теорията на Айнщайн.Както е известно, ефектът Доплер се състои във факта,че ако един наблюдател О се приближава до звезда S,броят на вълните V2 които окото му възприема в секунда от минутата,е по голям от броят на вълните v1,които би възприел,ако остане неподвижен на разстояние Lx от светлинният източник.(фиг.D)
Всъщност в този последен случай времето което трябва на светлината,за да измине разстоянието Lx със скорост С,е очевидно:
Tx=Lx/C (13) от което се получава: Lx/Tx=C (14) Посочвайки с v1 дължина на вълната и с N1,както броят на вълните,съдържащи се във разстоянието Lx,така и броят на периодите от време Т1,съдържащи се във времето Тх,се получава: Lx=v1N1 Tx=T1N1(15). Замествайки тези стойности в (14),се получава: Lx/Tx=v1/T1 (16). Тъй като наблюдателят получава ( възприема )V1 вълни в секунда от минутата,и в тази единица от време се съдържат v1 периоди, тоест:T1v1=1,от този последен израз се заключава:v1=1/T1 (17).Въвеждайки тази стойност във (16),се получава: v1V1=C (18). Нека сега предположим,че наблюдателя се приближава до източника със скорост V,докато предизвиканата към него вълна, се движи бързо насреща му със скорост С.Очевидно наблюдателят ще изпита усещането,че е неподвижен и че светлината се движи бързо срещу него с относителна скорост W,получена от сумата на две компоненти,тоест: W=C+V (19).Времето,за което лъчът ще стигне до окото на наблюдателя,е следователно по малко,защото той не го чака в неподвижно състояние,а се движи бързо срещу него.Това време Т'x, следователно е:T'x=Lx/C+V (20).От който израз,като се има предвид първата част от двата израза (15)и допускайки, че T'x=T2N1 се получава:Lx/T'x=v1/T2=C+V (21)и тъй като T2v2=1,следва:v1V2=C+V (22).От съотношението на този израз,и израз (18)получаваме:v2=v1(C+V/C) (23).Който,макар и да е изведен от класическата относителност на Галилей,се индетифицира напълно с израза,получен по експериментален път от ефекта Доплер.От изразите (18) и (22)е видно,че като за наблюдателя в покой,така и за този който е в движение,дължината на вълната (v1)се поддържа постоянна, което от физична гледна точка е ясно,тъй като трептенията,произведени от източника,макар и да се разширяват във все по големи кръгове и да поддържат непроменено разстоянието помежду,си, са вълни от околната флуидна среда,които представляват обективно физично явление.То не може да бъде променено от състоянието на покой на субекта наблюдател,който обаче,движейки се бързо срещу вълните,в секунда от минутата среща цифра (V2),по голяма от цифрата (v1),която ще възприеме,ако остане неподвижен.Айнщайн,извеждайки константната величина на скоростта на светлината,както спрямо наблюдателя в покой,така и спрямо наблюдателя в движение,вместо израза (22),смята за валиден следният израз:v2V2=C (24). Но той постулира също така скъсяване на размерите,разположени по посока на движението според формулата,от което следва,че дължината на вълната,за да се избегне неговата псевдоотносителността,трябва да изглежда така:v2=v1sqrtC^2-V^2/C^2 (25). Оттук следва, че ако се съгласим с Айнщайн и допуснем,че изразите (23) и (25)са верни,както е валидна и еквивалентността между (18)и (24),то тогава се получава следният израз:v1V1=v1V1sqrtC^2-V^2/C^2(C^2-V^2/C)=C (26). Този израз е фалшиво равенство.Според израза (24)с нарастването на честотата дължината на вълната намалява,което е в явно противоречие с израза (22),потвърден от ефекта Доплер.От тук възниква необходимостта да се извърши един окончателен експеримент,с който най-сетне да се установи дали дължината на вълната остава константна величина,или се променя с движението на средата,която пренася вълната.Експеримента се провежда с уред,сходен с този на Физо (фиг.Е),и представлява две затворени тръби с паралелни стъкла,които са пресечени в обратна на водно течение посока със скорост V.
Tx=Lx/C (13) от което се получава: Lx/Tx=C (14) Посочвайки с v1 дължина на вълната и с N1,както броят на вълните,съдържащи се във разстоянието Lx,така и броят на периодите от време Т1,съдържащи се във времето Тх,се получава: Lx=v1N1 Tx=T1N1(15). Замествайки тези стойности в (14),се получава: Lx/Tx=v1/T1 (16). Тъй като наблюдателят получава ( възприема )V1 вълни в секунда от минутата,и в тази единица от време се съдържат v1 периоди, тоест:T1v1=1,от този последен израз се заключава:v1=1/T1 (17).Въвеждайки тази стойност във (16),се получава: v1V1=C (18). Нека сега предположим,че наблюдателя се приближава до източника със скорост V,докато предизвиканата към него вълна, се движи бързо насреща му със скорост С.Очевидно наблюдателят ще изпита усещането,че е неподвижен и че светлината се движи бързо срещу него с относителна скорост W,получена от сумата на две компоненти,тоест: W=C+V (19).Времето,за което лъчът ще стигне до окото на наблюдателя,е следователно по малко,защото той не го чака в неподвижно състояние,а се движи бързо срещу него.Това време Т'x, следователно е:T'x=Lx/C+V (20).От който израз,като се има предвид първата част от двата израза (15)и допускайки, че T'x=T2N1 се получава:Lx/T'x=v1/T2=C+V (21)и тъй като T2v2=1,следва:v1V2=C+V (22).От съотношението на този израз,и израз (18)получаваме:v2=v1(C+V/C) (23).Който,макар и да е изведен от класическата относителност на Галилей,се индетифицира напълно с израза,получен по експериментален път от ефекта Доплер.От изразите (18) и (22)е видно,че като за наблюдателя в покой,така и за този който е в движение,дължината на вълната (v1)се поддържа постоянна, което от физична гледна точка е ясно,тъй като трептенията,произведени от източника,макар и да се разширяват във все по големи кръгове и да поддържат непроменено разстоянието помежду,си, са вълни от околната флуидна среда,които представляват обективно физично явление.То не може да бъде променено от състоянието на покой на субекта наблюдател,който обаче,движейки се бързо срещу вълните,в секунда от минутата среща цифра (V2),по голяма от цифрата (v1),която ще възприеме,ако остане неподвижен.Айнщайн,извеждайки константната величина на скоростта на светлината,както спрямо наблюдателя в покой,така и спрямо наблюдателя в движение,вместо израза (22),смята за валиден следният израз:v2V2=C (24). Но той постулира също така скъсяване на размерите,разположени по посока на движението според формулата,от което следва,че дължината на вълната,за да се избегне неговата псевдоотносителността,трябва да изглежда така:v2=v1sqrtC^2-V^2/C^2 (25). Оттук следва, че ако се съгласим с Айнщайн и допуснем,че изразите (23) и (25)са верни,както е валидна и еквивалентността между (18)и (24),то тогава се получава следният израз:v1V1=v1V1sqrtC^2-V^2/C^2(C^2-V^2/C)=C (26). Този израз е фалшиво равенство.Според израза (24)с нарастването на честотата дължината на вълната намалява,което е в явно противоречие с израза (22),потвърден от ефекта Доплер.От тук възниква необходимостта да се извърши един окончателен експеримент,с който най-сетне да се установи дали дължината на вълната остава константна величина,или се променя с движението на средата,която пренася вълната.Експеримента се провежда с уред,сходен с този на Физо (фиг.Е),и представлява две затворени тръби с паралелни стъкла,които са пресечени в обратна на водно течение посока със скорост V.
Лъчите от източника,след като са преминали през лупата L,се разклоняват през две пролуки.Снопът,който минава през горната тръба,се отразява от огледалото S и връщайки се обратно в намиращата се отдолу тръба,е отклонен от наклонена пластина към спектроскопа за наблюдение.Другият сноп е с обратен път.Ако течността е в покой,наслагването на двата снопа един върху друг предизвиква интерференция и централната ивица съответства на вълни,които се съгласуват.И обратното-ако течността е в движение по посока на стрелките,сноповете,от които първият прекосява една от тръбите по посока на движението на водата,а другият в обратна посока,достигат до интерферометъра по различно време,което предизвиква преместване на ивицата.При опитите преместването е половин вълнова дължина,както се предвижда в закона за събиране на движенията, на Галилей с изчисления,извършени от него,които тук илюстрираме,за да стане ясно,че и резултатите от експериментите на Физо, не противоречат на теорията за класическата относителност.Ако водата се поддържа в неподвижно състояние,знаем,че светлинният лъч,който я прекосява,се накланя с ъгъл алфа на рефракция,което предизвиква въртенето му по посока ОВ (фиг.F)
Скоростта (u)на лъча в основната посока Х на вход в тръбата, следователно се получава от проекцията на вектора С в указаната тук горе посока,тоест: u=C(cos)алфа=C.u/C (27).А ако течността е в движение със скорост V,насочена в посоката на (u),получената скорост на течността и на лъча, е сбор на тези компоненти,тоест: u+V=C(cos)алфа+V (28).В посоката ОВ получената скорост само на лъча е сбор от вектора,който представлява скоростта С , и на резултата от проекцията на скоростта V на течността в указаната преди това посока V(cos)алфа,тоест: C+V(cos)алфа (29).Проекцията на този резултат в посока Х е следователно:( C+Vcos алфа)cos алфа=C cos алфа+Vcos^2 алфа (30). Увеличаването на скоростта делта V, на светлината,дължащо се на влаченето на водата, се постига следователно,като се извади от (28) изразът (30),тоест: делтаV=(C+Vcos алфа)-(C cos алфа + V cos^2 алфа) (31) Или: делтаV=V-Vcos^2 алфа=V(1-cos^2 алфа)=V(1-u^2/C^2) (32).
В заключение общата скорост на светлината Vt,когато излиза от тръбата с водата в движение,е сумата от скоростта (u),която има при неподвижна течност,и увеличението делта V,което е придобила при въздействието на частичното влачене,тоест:Vt=u+V(1-u^2/C^2) (33) и приемайки,че С=u.n,където с (n) се маркира индексът на рефракция на водата,като се има предвид изразът (27),изразът (33)получава следният параметър:Vt=C/n+V(1-1/n^2) (34)който,макар и получен на базата на теорията за относителността на Галилей,се идентифицира и напълно с израза,до който стига по експериментален път Физо.Тук е уместно да подчертаем,че според псевдоотносителността на Айнщайн в този случай изразът ще изглежда така:Vt=V+C/n/1+VC/C^2n=C/n+V(1-1/n^2) (35).
Този израз е едно фалшиво уравнение.
Но абстрахирайки се от това,експериментът,който провежда Тодескини,няма за цел да потвърждава валидността на израза (34),който вече е потвърден от Физо,а преди всичко да установи дали дължината на вълната остава постоянна величина или не.Е добре,Тодескини успява да потвърди,че скоростта на светлината (u),поддържайки течността неподвижна,е константна величина,равна на резултата на вълната (v1)по честотата(V1),тоест:v1V1=u (36).И обратното-като се направи така,че водата да тече в тръбата,скоростта на лъча нараства според уравнението (34),но макар и честотата да нараства,дължината на вълната остава непроменена,или:v1V1=u+V(1-1/n^2) (37).
Чертите на използваният монохроматичен светлинен спектър,макар и да са се променили всичките към ултравиолетовото,сочейки по този начин увеличената честота,запазват разстоянието помежду си,каквото е било,когато водата е неподвижна.Тоест,стойността на дължината на вълната е останала същата.
В заключение бихме казали, че както изчисленията,така и заключението от експеримента потвърждават, че ефектът Доплер и резултатите от опитите на Физо, са в съвършенна хармония с относителността на Галилей, и в открито противоречие с теориите на Айнщайн.Въпреки това неотдавна някои физици си бяха въобразили,че са открили,след 50 години прекарани в напразни търсения,неопровержимо доказателство за псевдоотносителността на Айнщайн,след като съпоставят честотата на осицилацията на атомен часовник,разположен на земята,с тази на атомен часовник,разположен върху ракета,изстреляна с голяма скорост в космоса.Честоти,които се оказват различни.Тези физици едва ли съзнават с това си "откритие",че само са разбили една отворена врата,защото още уравненията на Лоренц и на Галилей предвиждат промяната на честотата в израза (23).Това,че по експериментален път са констатирали тази промяна в честотата,не означава,че е потвърдена едната или другата група на трансформации.В този случай е необходимо да се установи дали дължината на вълната се променя според израза (24),или остава постоянна величина според израза (22).Потвърждение на тази теза е постигнато с експеримента,проведен от Тодескини,който като специфична цел и резултат се различава от експеримента на Физо.
В заключение общата скорост на светлината Vt,когато излиза от тръбата с водата в движение,е сумата от скоростта (u),която има при неподвижна течност,и увеличението делта V,което е придобила при въздействието на частичното влачене,тоест:Vt=u+V(1-u^2/C^2) (33) и приемайки,че С=u.n,където с (n) се маркира индексът на рефракция на водата,като се има предвид изразът (27),изразът (33)получава следният параметър:Vt=C/n+V(1-1/n^2) (34)който,макар и получен на базата на теорията за относителността на Галилей,се идентифицира и напълно с израза,до който стига по експериментален път Физо.Тук е уместно да подчертаем,че според псевдоотносителността на Айнщайн в този случай изразът ще изглежда така:Vt=V+C/n/1+VC/C^2n=C/n+V(1-1/n^2) (35).
Този израз е едно фалшиво уравнение.
Но абстрахирайки се от това,експериментът,който провежда Тодескини,няма за цел да потвърждава валидността на израза (34),който вече е потвърден от Физо,а преди всичко да установи дали дължината на вълната остава постоянна величина или не.Е добре,Тодескини успява да потвърди,че скоростта на светлината (u),поддържайки течността неподвижна,е константна величина,равна на резултата на вълната (v1)по честотата(V1),тоест:v1V1=u (36).И обратното-като се направи така,че водата да тече в тръбата,скоростта на лъча нараства според уравнението (34),но макар и честотата да нараства,дължината на вълната остава непроменена,или:v1V1=u+V(1-1/n^2) (37).
Чертите на използваният монохроматичен светлинен спектър,макар и да са се променили всичките към ултравиолетовото,сочейки по този начин увеличената честота,запазват разстоянието помежду си,каквото е било,когато водата е неподвижна.Тоест,стойността на дължината на вълната е останала същата.
В заключение бихме казали, че както изчисленията,така и заключението от експеримента потвърждават, че ефектът Доплер и резултатите от опитите на Физо, са в съвършенна хармония с относителността на Галилей, и в открито противоречие с теориите на Айнщайн.Въпреки това неотдавна някои физици си бяха въобразили,че са открили,след 50 години прекарани в напразни търсения,неопровержимо доказателство за псевдоотносителността на Айнщайн,след като съпоставят честотата на осицилацията на атомен часовник,разположен на земята,с тази на атомен часовник,разположен върху ракета,изстреляна с голяма скорост в космоса.Честоти,които се оказват различни.Тези физици едва ли съзнават с това си "откритие",че само са разбили една отворена врата,защото още уравненията на Лоренц и на Галилей предвиждат промяната на честотата в израза (23).Това,че по експериментален път са констатирали тази промяна в честотата,не означава,че е потвърдена едната или другата група на трансформации.В този случай е необходимо да се установи дали дължината на вълната се променя според израза (24),или остава постоянна величина според израза (22).Потвърждение на тази теза е постигнато с експеримента,проведен от Тодескини,който като специфична цел и резултат се различава от експеримента на Физо.
Няма коментари:
Публикуване на коментар