ความเร็วของแสง: การแก้ปัญหาอย่างง่ายของความขัดแย้งในสมัยโบราณ

2024 ผู้เขียน: Seth Attwood | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 16:17

บทความเกี่ยวกับความขัดแย้งที่น่าอัศจรรย์ของฟิสิกส์สมัยใหม่: เป็นเวลากว่าร้อยปีที่การเผชิญหน้าระหว่างผู้สนับสนุนและฝ่ายตรงข้ามของวิทยานิพนธ์เกี่ยวกับความคงตัวของความเร็วแสงได้เกิดขึ้น ท่ามกลางความขัดแย้งที่ร้อนแรง ทั้งสองฝ่ายพลาด "เรื่องเล็ก" ไปหนึ่งเรื่อง

ประวัติของข้อพิพาทนี้มีความอยากรู้อยากเห็นหลายประการ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ผู้ซึ่งยืนยันสมมติฐานของความคงตัวของความเร็วแสง และวอลเตอร์ ริทซ์ ซึ่งหักล้างสมมติฐานนี้ในทฤษฎี "ขีปนาวุธ" ของเขา ได้ศึกษาร่วมกันที่ซูริกโพลีเทคนิค เพื่อสรุปสาระสำคัญของปัญหา ไอน์สไตน์แย้งว่าความเร็วของแสงไม่ได้ขึ้นอยู่กับความเร็วของการเคลื่อนที่ของแหล่งกำเนิดแสง และริทซ์ซึ่งความเร็วเหล่านี้ถูกรวมเข้าด้วยกัน ซึ่งหมายความว่าความเร็วของแสงในสุญญากาศสามารถเปลี่ยนแปลงได้ มุมมองของไอน์สไตน์ดูเหมือนว่าจะได้รับชัยชนะในที่สุด แต่ค่อยๆรวบรวมข้อมูลจากการสังเกตอวกาศและเรดาร์อวกาศซึ่งหลักสมมุติฐานของ SRT ปฏิเสธอย่างเด็ดขาดและค่ายของผู้สนับสนุนมุมมองของ Walter Ritz กำลังได้รับแรงผลักดัน

หากมีหลักฐานที่น่าเชื่อถือจากทั้งสองฝ่ายที่เป็นปฏิปักษ์ ความสงสัยก็เกิดขึ้นว่ามีข้อผิดพลาดเกี่ยวกับระเบียบวิธีปฏิบัติบางประการ ฉันเริ่มสนใจสถานการณ์ที่ขัดแย้งกันนี้และสังเกตเห็นรูปแบบง่ายๆ อย่างหนึ่ง แต่ก่อนที่จะถึงแก่นของเรื่องนี้ เรามานิยามแนวคิดง่ายๆ สองประการก่อน อย่างแรก เราสามารถสังเกตแสงได้โดยตรงจากแหล่งกำเนิดรังสี เช่น เมื่อเราดูที่หลอดไส้ของหลอดไฟ ประการที่สอง: เราจะเห็นฟลักซ์การส่องสว่างซึ่งเปลี่ยนทิศทางระหว่างทางจากแหล่งกำเนิดไปยังเครื่องรับ เป็นที่ทราบปรากฏการณ์ของการสะท้อน การหักเห การกระเจิง; ธรรมดาในปรากฏการณ์เหล่านี้ - โฟตอนพบกับสิ่งกีดขวางและเปลี่ยนทิศทางของพวกมัน ให้เรารวมอุปสรรคเหล่านี้อย่างมีเงื่อนไขตามแนวคิดทั่วไป - REFLECTOR

มีความแตกต่างพื้นฐานระหว่างแหล่งกำเนิดรังสีโดยตรงและตัวสะท้อนแสง ระยะแรกสร้างคลื่นที่สมมาตรและตรงข้ามกันสองเฟส และระยะที่สองส่งผลต่อคลื่นที่มีอยู่เดิมแบบไม่สมมาตร

ดังนั้น ข้อมูลการทดลองทั้งหมดที่พิสูจน์ความคงตัวของความเร็วแสงจึงขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่ของแหล่งกำเนิดรังสีโดยตรง ข้อมูลเชิงสังเกตทั้งหมดที่พิสูจน์ความไม่แน่นอนของความเร็วแสงนั้นขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่ของตัวสะท้อนแสง

ซึ่งหมายความว่าหากแหล่งเคลื่อนที่เองความเร็วของการแผ่รังสีจะไม่ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่ของรังสีหลังและในสุญญากาศจะสัมพันธ์กับค่าคงที่เสมอ แต่ถ้าตัวสะท้อนแสงเคลื่อนที่ความเร็วของรังสีนั้นจะถูกเพิ่มเข้ากับความเร็วของคลื่นสะท้อน.

การเปรียบเทียบบางอย่างกับสถานการณ์นี้สามารถเห็นได้ในตัวอย่างต่อไปนี้ นักเทนนิสที่ฝึกด้วยปืนใหญ่เทนนิส กระดอนลูกบอล สามารถหยุดมันหรือในทางกลับกัน เพิ่มความเร็วของมันให้มากขึ้นไปอีก ในเวลาเดียวกัน อัตราป้อนของปืนยังคงไม่เปลี่ยนแปลง

เพื่อไม่ให้ไม่มีมูล ฉันจะอ้างข้อโต้แย้งของทั้งสองฝ่ายโดยสังเขป หากเราพิจารณาอย่างละเอียดถี่ถ้วน บทความอาจยาวเกินไป แต่ไม่จำเป็น ปัญหานี้นำเสนอในวงกว้างและหลากหลายบนเว็บไซต์ของ Sergei Semikov "ทฤษฎีขีปนาวุธของ RITZ (APC)"

วัสดุที่นำเสนอด้านล่างนำมาจากเว็บไซต์นี้

ข้อมูลการทดลองของผู้สนับสนุน STO

การทดลองของ Majorana ประกอบด้วยการวัดการเปลี่ยนแปลงของขอบการรบกวนในเครื่องวัดระยะใกล้ของ Michelson ที่มีแขนไม่สมดุล เมื่อแทนที่แหล่งกำเนิดแสงที่อยู่กับที่ด้วยแหล่งกำเนิดแสงที่เคลื่อนที่ - แหล่งที่มาของรังสีเคลื่อนที่โดยตรง ในขณะที่ตัวสะท้อนแสงอยู่นิ่ง

ในการทดลองของ Bonch-Bruevich แหล่งกำเนิดแสงอยู่ที่ขอบด้านตรงข้ามของจานสุริยะ ซึ่งความเร็วต่างกันเนื่องจากการหมุนของดวงอาทิตย์อยู่ที่ประมาณ 3.5 กม. / วินาที ความแตกต่างระหว่างเวลาที่วัดได้นั้นใช้ทั้งค่าบวกและค่าลบและสูงกว่าค่าที่ระบุข้างต้นหลายเท่า ซึ่งเป็นผลมาจากความผันผวนของบรรยากาศ การสั่นของกระจก ฯลฯ การประมวลผลทางสถิติของการวัด 1,727 ครั้งให้ความแตกต่างโดยเฉลี่ย (1, 4 ± 3, 5) · 10–12 วินาที ซึ่งภายในข้อผิดพลาดในการทดลอง ยืนยันความเป็นอิสระของความเร็วแสงจากความเร็วของแหล่งกำเนิด แสงในชั้นบนของดวงอาทิตย์กระจัดกระจายไปด้วยอนุภาคที่มีพลังงานสูงซึ่งมีความเร็วไม่เท่ากับความเร็วของการหมุนของดาวฤกษ์ การทดลองนี้เพียง "จมน้ำ" ในข้อผิดพลาดทางสถิติ

การทดลองของ Babcock และ Bergman ทั้งตัวสะท้อนแสงและแหล่งกำเนิดแสงยังคงนิ่ง และหน้าต่างกระจกบางๆ แทบไม่มีผลกระทบต่อคลื่นแสงเลย

การทดลองของ Nielson - การวัดเวลาบินของ γ-quanta ที่ปล่อยออกมาจากนิวเคลียสเคลื่อนที่และเคลื่อนที่ที่ตื่นเต้น - ย้ายแหล่งที่มาของการรักษาโดยตรง

การทดลองของ Sade - การผลิต γ-quanta โดยการทำลายล้างโพซิตรอนด้วยอิเล็กตรอนทันที - ถูกย้ายโดยตรงโดยแหล่งที่มาของรังสี

การทดลองของ Leway และ Weil - อิเล็กตรอนที่เปล่ง bremsstrahlung มีความเร็วเทียบได้กับความเร็วของแสง - แหล่งที่มาของรังสีเคลื่อนที่โดยตรง

ข้อมูลการสังเกตการณ์ของฝ่ายตรงข้าม STO

ก่อนอื่น ฉันต้องการสังเกตว่าการสังเกตวัตถุในอวกาศ แทบไม่มีโอกาสเห็นแสงโดยตรงจากแหล่งรังสี ก่อนมาถึงเรา โฟตอนแต่ละอันต้องผ่านกระบวนการกระเจิงด้วยอนุภาคที่มีประจุเป็นเวลานาน ดังนั้นโฟตอนที่เกิดในลำไส้ของดาวของเรา เพื่อที่จะออกจากเขตแดนและบินไปสู่ "อิสรภาพ" จะใช้เวลาประมาณหนึ่งล้านปี นั่นคือเหตุผลที่การทดลองข้างต้นของ Bonch-Bruyevich แทบจะเรียกได้ว่าไม่ถูกต้อง

เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าวิธีการระบุตำแหน่งประกอบด้วยการส่งสัญญาณตรวจสอบและรับสัญญาณสะท้อนจากเป้าหมาย ความผิดปกติกับ SRT ได้รับการบันทึกซ้ำแล้วซ้ำอีกในระหว่างเรดาร์อวกาศของดาวศุกร์และระยะเลเซอร์ของดวงจันทร์

นักดาราศาสตร์สังเกตเห็นสิ่งที่ตรงกันข้ามกับทฤษฎีทั้งหมดเกี่ยวกับดาราจักรแปลกปลอมที่มีขอบบิดเบี้ยว ซึ่งในความเป็นจริงไม่สามารถดำรงอยู่ได้

เนื่องจากแสงบินด้วยความเร็วที่ต่างกัน ล้าหลังจากบางพื้นที่และมาถึงก่อนเวลาจากที่อื่น ดาวหรือกาแลคซีจึงดูพร่ามัวไปตามเส้นทางการบินของมัน กรณีที่คล้ายกัน - แสงมาจากช่วงเวลาและจุดต่างๆ ในวงโคจรพร้อมกัน และในขณะเดียวกันก็สามารถมองเห็น "ผี" ของดาราจักรได้ ราวกับว่าภาพถ่ายถูกเปิดรับแสงอีกครั้ง

กล้องโทรทรรศน์ความละเอียดสูง-อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์เผยให้เห็นการยืดตัวของดาวฤกษ์ที่ผิดปกติ ซึ่งไม่สามารถอธิบายได้ด้วยแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางขนาดใหญ่ ดาวดังกล่าวตามการคำนวณของนักดาราศาสตร์นั้นไม่เสถียรและควรจะระเบิดทันที

ค้นพบวงโคจรของดาวเคราะห์นอกระบบที่ยาวเหยียดซึ่งขัดแย้งกันมากใกล้กับดาวของพวกมัน (ดาวเคราะห์ HD 80606b) แต่วงรีที่ยาวไม่ได้ทั้งหมด: สำหรับดาวเคราะห์นอกระบบจำนวนมาก กราฟความเร็วในแนวรัศมีไม่สอดคล้องกับวงโคจรวงรีอย่างแม่นยำ! นักดาราศาสตร์ E. Freundlich ทำนายสิ่งนี้จากทฤษฎีของ Ritz ในปี 1913

สำหรับดาวเคราะห์เช่น WASP-18b, WASP-33b, HAT-P-23b, HAT-P-33b, HAT-P-36b ซึ่งอยู่ใกล้กับดาวฤกษ์มากจนวงโคจรของพวกมันควรจะกลมสมบูรณ์ ปรากฏว่า ทอดยาวสู่พื้นโลก … นักดาราศาสตร์ทราบดีว่าแผนภาพความเร็วดอปเปลอร์ที่ใช้ในการคำนวณวงโคจรนั้นบิดเบี้ยวด้วยผลกระทบบางอย่าง เช่น น้ำขึ้นน้ำลง หนึ่งศตวรรษที่ผ่านมา การบิดเบือนเหล่านี้และการบิดเบือนอื่นๆ ได้รับการทำนายในทฤษฎีขีปนาวุธของ Ritz โดยคำนึงถึงผลกระทบของความเร็วของดวงดาวที่มีต่อความเร็วของแสง

อย่างที่คุณเห็น บางคนย้ายแค่ SOURCES ในขณะที่บางคนย้ายเฉพาะ REFLECTORS แต่ในที่สุดผู้สนับสนุนของ Ritz สามารถพิสูจน์ความถูกต้องได้แม้ว่าจะไม่สมบูรณ์โดยทำการทดลองง่ายๆซึ่งสามารถใช้กระจกหมุนโค้งในรูปของเกลียวลอการิทึมเป็นตัวสะท้อนแสงเคลื่อนที่ได้

อุปสรรคสำคัญประการหนึ่งที่ทำให้ชุมชนวิทยาศาสตร์ไม่สามารถรับรู้ทฤษฎี "ขีปนาวุธ" ในความคิดของฉันคือดัชนีการหักเหของแสงผิดปกติของโฟตอนที่หักล้าง SRT ซึ่งอย่างที่คุณทราบเกี่ยวข้องโดยตรงกับความเร็วของแสงในตัวกลางที่มีความหนาแน่นทางแสง, ในกรณีนี้ในแก้ว.ในกล้องโทรทรรศน์ธรรมดา เราจะสามารถมองเห็นแสงได้ ซึ่งมีความเร็วที่แตกต่างจากค่าคงที่เพียงเล็กน้อยเท่านั้น และรังสีที่เหลือก็จะไม่ตกลงไปในขอบเขตการมองเห็น เพื่อให้เร็วขึ้นหรือช้าลง คุณต้องมีกล้องโทรทรรศน์พิเศษ - "สำหรับสายตายาว" และ "สำหรับสายตาสั้น"

นักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลี Ruggiero Santelli ไม่ได้แสดง "สายตาสั้น" ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และสร้างกล้องโทรทรรศน์ที่มีเลนส์เว้าซึ่งตามกฎของทัศนศาสตร์เป็นไปไม่ได้ในหลักการที่จะเห็นบางสิ่งที่แน่นอน และถึงกระนั้นเขาก็สามารถตรวจจับวัตถุที่เคลื่อนไหวแปลก ๆ ซึ่งมองไม่เห็นผ่านกล้องโทรทรรศน์กาลิเลโอธรรมดาที่มีเลนส์นูน

น่าแปลกที่สุด ภาพที่ถ่ายโดย Santelli มีความคล้ายคลึงกันกับภาพถ่ายกาแลคซีบางรูปที่ถ่ายด้วยกล้องโทรทรรศน์ทั่วไป รูปภาพเหล่านี้มี "ผี" กล่าวคือ ซ้อนทับกันที่จุดต่าง ๆ ของรูปภาพของวัตถุเดียวกัน เนื่องจากความเร็วแสงต่างกัน เราจึงสามารถสังเกตวัตถุเดียวกันในตำแหน่งต่างๆ ได้ในเวลาเดียวกัน ภาพที่ถ่ายโดย Ruggiero Santelli ก็คล้ายกับกลุ่ม "ผี" เช่นกัน

ด้วยมุมหักเหของแสงผิดปกติ ทำให้ง่ายต่อการคำนวณความเร็วของวัตถุลึกลับเหล่านี้ ในทางดาราศาสตร์วิทยุ น่าเสียดายที่การแยกสัญญาณ superluminal ออกจากกันยากกว่า โดยรวมแล้ว มีความหวังว่าแม้แต่ทิศทางใหม่ในดาราศาสตร์เชิงสังเกตการณ์ก็จะปรากฏขึ้นในอนาคตอันใกล้

แต่สิ่งที่เกี่ยวกับสถานีบริการ? ส่งมอบให้กับขยะ? ไม่ แต่นักทฤษฎีต้องเข้าใจว่าขอบเขตของทฤษฎีนี้แคบกว่าที่พวกเขาจินตนาการไว้มาก - หลายแง่มุมจะต้องได้รับการแก้ไขและอีกมากที่จะถูกละทิ้ง แม้ว่าในอนาคตอันใกล้?