Автор Тема: Способ и устройство для определения анизотропии скорости света  (Прочитано 1346 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Онлайн VPD

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 6753
  • Страна: by
  • Рейтинг: +342/-714
  • Пол: Мужской
  • Василий Петрович Дорошев
    • Дорошев

Описание способа
   Существо способа заключается в измерении разности фаз гармонического сигнала, возникающего при параллельном однонаправленном прохождении его в средах с различными диэлектрическими свойствами (Рис.1).

Рис.1. Структурная схема

  Излученный антенной А0 сигнал E0 генератора Г по двум параллельным каналам 1,  2 принимается антеннами А1 и А2. Причем, сигнал E1 канала 1 распространяется в среде с коэффициентом преломления n1 , а сигнал E2 канала 2 распространяется в среде с коэффициентом преломления n2. Общая длина каналов – L. Оба сигнала E1 и E2 подаются на измеритель разности фаз, состоящий из перемножителя П, интегратора И, индикатора Ф.
  Источник Г излучает сигнал в виде монохроматической электромагнитной волны в обоих каналах
E0 = E sin ω t.
  Электрические сигналы на выходе антенн A1 и A2 можно записать в виде
E1 = E sinω(t – n1L/C);E2 = E sinω(t – n2L/C); (1)
где, С - скорость света в вакууме.
  Фазу принимаемого сигнала определяют члены
β1 = ωn1L/C; β2 = ωn2L/C. (2)


Исследуем поведение разности фаз
Δβ= ( β2 - β1) (3)

в движущейся со скоростью V относительно физвакуума системе (Рис.2).

Рис.2.Движение жесткого основания с излучателем А и приемниками В с классической точки зрения
На основе Рис.2 можно записать
AC = L cosα ; AG = L cosα + VΔ t; EG = L sinα ; (4)
где, Δt - время, прохождения луча от излучателя к приемнику.
    Длина пути света составит
AE = √ (AG2 + EG2) = L √(1 + 2γ cosα + γ2), (5)

  где, γ = V Δt/L.
При малых углах α можно записать (5) в виде
AE = L + VΔ t cosα (6)
Что дает
Δ t = L/C(1 + V cosα /C)

Для канала 1
Δt1 = AE/C = n1L/C (1+ n1V cosα /C).   (7)


Для канала 2
Δt2 = AE/C = n2L/C(1 + V n2cosα /C). (8)


Домножив (7) и (8) на ω, находим β1 и β2 и разность фаз
Δβ= (β2 - β1) = ωL [(n2 - n1) + V/C (n22 – n12) cosα ]/C . (9)

    Из (9) следует, что, что эффект смещения фазы приема двух сигналов зависит от первой степени отношения v/c и при совпадении направления движения прибора с его осью ( α = 0) становится максимальным.
Δβ= ωL [(n2 - n1) + V/C (n22 – n12) ]/C = ωL [(n2 - n1)[1+ V/C (n2+ n1) ]/C. (10)

Устройство - оптический однонаправленный интерферометр
   В качестве монохроматического сигнала используем излучение лазера, а в качестве среды распространения его света - кристалл с двухлучевым преломлением (Рис.3).

Рис.3.Оптический однонаправленный интерферометр;
1 - кристалл с двухлучевым преломлением; 2 - собирающая линза или зеркало для одного из лучей; Л - лазер; ФЭ - фотоэлемент или микроскоп; И - индикатор (наблюдатель)

Если кристалл с двухлучевым преломлением просвечивать монохроматическим лазером, то, с учетом (10), фазовый сдвиг на выходе обыкновенного и необыкновенного лучей составит
Δβ= sinθ ωL [(n2 - n1)[1+ V/C (n2+ n1) ]/C, (11)
   где, n2 и n1 – коэффициенты преломления света, например, исландского шпата; θ - угол падения луча лазера на кристалл.
На частотах видимого участка спектра с ω = 2 πf = 6,28 *6 1014Гц (красный лазер), при L = 3см исландского шпата (n2= 1,658 n1 = 1,486) и α = 0°, θ = 10°, сдвиг фаз будет определятся соотношением
Δβ ≈ 104(0,37 + 6,8 V/C). (12)
На выходе кристалла лучи направляются на экран для формирования интерференционной картины. Если будет иметь место анизотропия скорости света, то эта картина должна изменяться при изменении положения установки в пространстве.



Большой Форум

Загрузка...

Оффлайн Метафизик

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 10308
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +350/-1546
  • Пол: Мужской
Если будет иметь место анизотропия скорости света, то эта картина должна изменяться при изменении положения установки в пространстве.

И где предполагается проводить сей опыт?
Ведь, как минимум, гравиполе влияет на свет...
:ё:..

Онлайн VPD

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 6753
  • Страна: by
  • Рейтинг: +342/-714
  • Пол: Мужской
  • Василий Петрович Дорошев
    • Дорошев
И где предполагается проводить сей опыт?
Ведь, как минимум, гравиполе влияет на свет...
Прибор сначала сделать надо.
Если будет нужная чувствительность, то может  будет возможность увидеть влияние поля Земли на скорость света.

Онлайн VPD

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 6753
  • Страна: by
  • Рейтинг: +342/-714
  • Пол: Мужской
  • Василий Петрович Дорошев
    • Дорошев
   Вполне возможно, что на форуме есть  читатели, не понявшие сути поставленной задачи, поэтому коротко поясню.
   1. Принципиально невозможно измерить «одностороннюю» скорость света. Измеряема только скорость света «туда-сюда». Связано это с тем, что в неизотопном пространстве отсутствует возможность  корректно синхронизировать разнесенные часы.
   2. Отмеченное в п.1 приводит к тому, что  экспериментально  невозможно обнаружить анизотропию пространства, даже если она существует.
  3. Поэтому договорились считать скорость света «туда» равной скорости света «сюда». Тем самым, было  введено вынужденное соглашение об изотропности пространства.
  4. В этой работе я предлагаю  измерять не абсолютные значения скоростей, а найти разницу отношения скоростей (прибора и скорости света) для двух лучей  в одном физическом объекте - кристалле исландского шпата.
   Предполагаю, что таким косвенным способом все-таки удастся  измерить приращение  скорости света в одном направлении (если есть), поскольку все остальные параметры устройства постоянны.
5. 5.В предложенном способе и устройстве удалось избежать операции синхронизации часов.
« Последнее редактирование: 19 Сентябрь 2019, 13:41:06 от VPD »

Оффлайн ER*

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 12200
  • Страна: de
  • Рейтинг: +1643/-1142
  • Пол: Мужской
  • nemo curat
  Излученный антенной А0 сигнал E0 генератора Г по двум параллельным каналам 1,  2 принимается антеннами А1 и А2. Причем, сигнал E1 канала 1 распространяется в среде с коэффициентом преломления n1 , а сигнал E2 канала 2 распространяется в среде с коэффициентом преломления n2. Общая длина каналов – L.

 
  4. В этой работе я предлагаю  измерять не абсолютные значения скоростей, а найти разницу отношения скоростей двух лучей света в одном физическом объекте - кристалле исландского шпата.

Т.е. скорости будут \( c/n_1 \) и \( c/n_2 \)., а в отношение скоростей скорость света вообще не войдёт. Тогда, даже если скорость света зависит от направления, мы это никак не увидим.
« Последнее редактирование: 18 Сентябрь 2019, 21:47:25 от ER* »

Оффлайн Метафизик

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 10308
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +350/-1546
  • Пол: Мужской
    Предполагаю, что таким косвенным способом все-таки удастся  измерить приращение  скорости света в одном направлении (если есть), поскольку все остальные параметры устройства постоянны.

А я по первому описанию понял, что предлагается искать разницу по разным направлениям...
например перпендикулярно...
а если строго туда-сюда по одной линии, то это какая-то однобокая анизотропия...
:ё:..

Онлайн VPD

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 6753
  • Страна: by
  • Рейтинг: +342/-714
  • Пол: Мужской
  • Василий Петрович Дорошев
    • Дорошев
Т.е. скорости будут \( c/n_1 \) и \( c/n_2 \)., а в отношение скоростей скорость света вообще не войдёт. Тогда, даже если скорость света зависит от направления, мы это никак не увидим.
Извините, я пропустил два слова в п.4 и исказил смысл.
Исправил.
Там работает формула (12), где есть не сама скорость, а отношение  v/c.
Добавил: 5.В предложенном способе и устройстве удалось избежать операции синхронизации часов.
« Последнее редактирование: 19 Сентябрь 2019, 13:40:36 от VPD »

Онлайн VPD

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 6753
  • Страна: by
  • Рейтинг: +342/-714
  • Пол: Мужской
  • Василий Петрович Дорошев
    • Дорошев
А я по первому описанию понял, что предлагается искать разницу по разным направлениям...
например перпендикулярно...
По разным направлениям уже искали неоднократно.
Например, опыт Майкельсона-Морли
а если строго туда-сюда по одной линии, то это какая-то однобокая анизотропия...
У меня только ТУДА.

Оффлайн Метафизик

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 10308
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +350/-1546
  • Пол: Мужской
Если будет иметь место анизотропия скорости света, то эта картина должна изменяться при изменении положения установки в пространстве.

О каких изменениях положения может идти речь?
:ё:..

Онлайн VPD

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 6753
  • Страна: by
  • Рейтинг: +342/-714
  • Пол: Мужской
  • Василий Петрович Дорошев
    • Дорошев
О каких изменениях положения может идти речь?
Любых.
Прибор малогабаритный и можно направить в любую точку : север, юг, запад, восток, зенит, надир , Луна, Солнце, Кассиопея, Андромеда и все другие точки...
А еще лучше, его вращать вокруг оси, перпендикулярной каналам.
« Последнее редактирование: 19 Сентябрь 2019, 13:41:32 от VPD »

Оффлайн Метафизик

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 10308
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +350/-1546
  • Пол: Мужской
Любых.
Прибор малогабаритный и можно направить в любую точку : север, юг, запад, восток, зенит, надир , Луна, Солнце, Кассиопея, Андромеда и все другие точки...
А еще лучше, его вращать вокруг оси, перпендикулярной каналам.

Прибор может показать (или не показать) неоднородность только в кристалле шпата?
Но это же не пространство, а кусок вещества...
Или я неправильно понимаю?
:ё:..

Онлайн VPD

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 6753
  • Страна: by
  • Рейтинг: +342/-714
  • Пол: Мужской
  • Василий Петрович Дорошев
    • Дорошев
Прибор может показать (или не показать) неоднородность только в кристалле шпата?
Но это же не пространство, а кусок вещества...
Или я неправильно понимаю?
В кристал свет входит со своей неизотропной (изотропной)  скоростью, кроме того, вещество это  почти пустое пространство.

Оффлайн ER*

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 12200
  • Страна: de
  • Рейтинг: +1643/-1142
  • Пол: Мужской
  • nemo curat
Какой-то тип анизотропии Ваш прибор несомненно выловит, уважаемый Василий Петрович.

Но, несомненно, есть и такой тип анизотропии, которую не выловить никак, никакими приборами, по крайней мере, работающими на электромагнетизме.

Онлайн VPD

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 6753
  • Страна: by
  • Рейтинг: +342/-714
  • Пол: Мужской
  • Василий Петрович Дорошев
    • Дорошев
Какой-то тип анизотропии Ваш прибор несомненно выловит, уважаемый Василий Петрович.

Но, несомненно, есть и такой тип анизотропии, которую не выловить никак, никакими приборами, по крайней мере, работающими на электромагнетизме.
Если нет влияющего на свет фактора, то, конечно, не выловит.
Прибор  предназначен для выявления неизотропии света, которую  можно распространить  и на пространство, поскольку пространство изучается, прежде всего, с помощью электромагнитных волн.
ИХМО.

Оффлайн kichrot

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 22720
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +511/-1213
Какой-то тип анизотропии Ваш прибор несомненно выловит, ...

И, вероятнее всего, эта анизотропия будет порождена локальной аномалией.  :)
Дуракам закон не писан, если писан - то не читан, если читан - то не понят, если понят - то не так.

Онлайн VPD

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 6753
  • Страна: by
  • Рейтинг: +342/-714
  • Пол: Мужской
  • Василий Петрович Дорошев
    • Дорошев
И, вероятнее всего, эта анизотропия будет порождена локальной аномалией.  :)
Неплохо было бы  выявить такие аномалии.


Оффлайн kichrot

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 22720
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +511/-1213
Неплохо было бы  выявить такие аномалии.

Если этот вопрос плохо изучен (я не знаю), то, без балды, достойное применение Ваших знаний и образования.  :)
Дуракам закон не писан, если писан - то не читан, если читан - то не понят, если понят - то не так.

Оффлайн Метафизик

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 10308
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +350/-1546
  • Пол: Мужской
Гравитация искривляет пространство вместе со светом...  известный факт...
Гравиполе тоже...
Аномалии того и другого опять же... и шпата тож...   :-[
:ё:..

Онлайн VPD

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 6753
  • Страна: by
  • Рейтинг: +342/-714
  • Пол: Мужской
  • Василий Петрович Дорошев
    • Дорошев
Критика способа.
При выводе формулы изменения фазы гармонического сигнала в каналах прибора предполагалось, что он  движется со скоростью v относительно наблюдателя.
Это положение приводит к следующему:
  1. Невозможности зафиксировать показании прибора, который «мчится с космической скоростью» относительно земного наблюдателя.
2. Отсчет показаний с неподвижным наблюдателем возможен лишь в случае несуществующего «эфирного ветра», «обдувающего»  прибор  или
3. Переходе к другой системе отсчета, например связанной с центром Солнца. Однако в этом случае придется фиксировать показания прибора в течение года, что неизбежно приведет к ошибкам за счет временного и температурного дрейфа его параметров.
   Кроме того, для изучения неизотропии скорости света придется весьма  точно измерять скорость Земли на всех участках орбиты.
  4. И,  главное, для таких длительных  измерений «прибор для исследования неизотропии скорости света» давно создан – это телескоп, направленный на  далекую звезду и измеряющий угол звездной аберрации.
   5.Следует отметить, что неизотропия скорости света могла быть давно обнаружена, например, невероятно чувствительным прибором для регистрации гравитационных волн LIGO, который есть, по существу, измеритель местной, временной неизотропии пространства.
Вывод: я оказался никудышным теоретиком, если  сразу не заметил дефект, делающей бессмысленным реализацию прибора.
« Последнее редактирование: 22 Сентябрь 2019, 11:57:54 от VPD »

Оффлайн Rishi

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 1836
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +221/-445
Критика способа.
При выводе формулы изменения фазы гармонического сигнала в каналах прибора предполагалось, что он  движется со скоростью v относительно наблюдателя.
Это положение приводит к следующему:
  1. Невозможности зафиксировать показании прибора, который «мчится с космической скоростью» относительно земного наблюдателя.
общую идею не понял, если вы предлагаете опять измерять сложение скоростей со светом, то значит релятам не доверяете. А тогда что мешает взять пару очень точных, например, ртутных атомных часов, синхронизировать их и расставить на концах вашего прибора? 
А СТОшникам вы в любом случае ничего не докажете, хоть с синхронизацией часов, хоть без неё.
Но на самом деле уже опыт Майкельсона подтвердил справедливость принципа относительности Галилея и для экспериментов со светом:  экспериментально обнаружить инерциальное абсолютное движение интерферометра относительно эфира (окна на корабле зашторены) даже с помощью света нельзя, такова се ля ви.
« Последнее редактирование: 29 Сентябрь 2019, 23:25:20 от Rishi »

Большой Форум

Загрузка...