Звездная аберрация против релятивистской астрономии

Страница 6

Рис. 8. 1 – наблюдаемый фронт волны; 2 – действительный фронт волны.

Но здесь имеются особенности. Поскольку имеет место равенство углов () положение напоминает поведение волны при критическом угле наблюдения (прямолинейное движение). Помимо этого, свет в системе наблюдателя всегда распространяется вдоль радиуса, который неизменен, т.е. перпендикулярно линейной скорости, как для мнимого источника, так и для действительного.

Запишем уравнение для фазы

Вектора k0 и R0параллельны между собой; вектора k и R такжепараллельны между собой. Длины векторов одинаковы: k = k0, R = R0. Отсюда следует, что t = t0 и . Равенство k = k0, по-видимому, выполняется в любой инерциальной системе отсчета. Это положение может оказать большую пользу при астрономических вычислениях.

Следует отметить, что решение уравнений (5.2) дает тривиальный результат. Используя равенство t = t0, мы получим: и, соответственно, . Это означает, что если в системе наблюдателя источник света движется по окружности по часовой стрелке, то в системе отсчета, связанной с источником, наблюдатель будет совершать движение против часовой стрелки. Аналогичный результат мы имеем для прямолинейного движения при критическом угле наблюдения: из уравнений (2.4) следует, что в системе отсчета наблюдателя источник движется со скоростью V вдоль оси х, а в системе, связанной с источником наблюдатель движется со скоростью V в противоположном направлении (против оси х).

Здесь можно сделать следующие выводы:

a. Расстояние между наблюдателем и источником (действительным и мнимым) всегда постоянно. Коэффициент «преломления» всегда равен 1. Искажения отсутствуют независимо от радиуса. Это означает, что отсутствует эффект Доплера для наблюдателя, покоящегося на оси вращения.

b. Следовательно, в системах наблюдателя и источника скорость света вдоль R одна и та же. Время прохождения расстояния R будет одинаковым. Угол аберрации при равномерном вращении постоянен и равен .

c. Линейная скорость пропорциональна радиусу (см. выражение для s0 в (5.3)).

d. Как мы видим, кривизна траектории существенно влияет на наблюдаемые искажения. Поэтому нельзя «механически» переносить выводы, полученные для прямолинейного движения, к, например, вращательному движению. Отсюда и появляются «парадоксы Эренфеста».

Однако достаточно наблюдателю сместится от оси вращения, как он обнаружит эффект Доплера, и периодические изменения фронта волны. Он обнаружит, что движущийся светящийся объект колеблется как маятник около своего центра. Это явление носит название либрация. Таково описание явлений при вращательном движении, опирающееся на новый вариант объяснения преобразование Лоренца.

Если обозначить R0(t) как расстояние между наблюдателем и источником в момент приема наблюдателем светового сигнала, а R(t) как расстояние между ними в момент излучения, тогда можно записать выражение (2.6) в форме:

Угол аберрации δ есть угол между векторами R0(t)и R0[t - R0(t)/c]

Записанные соотношения являются выражениями с отклоняющимся (запаздывающим) аргументом. Это позволяет сравнительно просто ввести поправки в результаты астрономических наблюдений.

Вернемся теперь к парадоксу Эренфеста.

1. При новой интерпретации преобразования Лоренца никакого «сокращения» длины окружности траектории не существует. Это следствие ошибок, допущенных Эйнштейном в мысленных экспериментах.

2. Действительная скорость движения точки на поверхности вращающегося диска будет совпадать с наблюдаемой скоростью. Кривизна траектории, отметим еще раз, оказывает существенное влияние на отображение параметров объекта с помощью световых лучей. Применение выводов, полученных при анализе прямолинейного движения, здесь не является законным.

Теперь постулат об отсутствии абсолютно жестких тел не нужен принципиально. Никаких парадоксов не возникает.

Та же ошибка наблюдается при расчетах ускорителей. Чтобы согласовать теорию с экспериментом, «ученые» вынуждены вводить гипотезу о факторе g вместо того, чтобы детально разобраться в причинах несоответствия теории и эксперимента.

Итак, новая интерпретация преобразования Лоренца позволяет дать ясные объяснения и не приводит к логическим противоречиям (к «парадоксам»), характерным для Специальной теории относительности А. Эйнштейна.

6. Природа постоянства скорости света

Два варианта могут объяснить постоянство скорости света.

Первый вариант. Существуют «жесткие» и «эластичные» модели эфира. Атрибутом «жесткой» модели является наличие абсолютной системы отсчета. Такая модель противоречит принципу Пуанкаре.

Свойства эфира в «эластичной» модели одинаковы в любой инерциальной системе. Свет (электромагнитная волна) это волна эластичного эфира. Скорость распространения этой волны постоянна в любой инерциальной системе отсчета. Модифицированное преобразование отражает это свойство света.

Для материальных тел используется преобразование Галилея.

Второй вариант. Свет (электромагнитная волна в вакууме!) есть особый вид материи. Скорость его распространения одинакова в любой инерциальной системе отсчета. Модифицированное преобразование описывает это свойство. Другой вид материи - материальные тела, квазистатические поля зарядов и гравитационных масс. Они подчиняются преобразованию Галилея.

Поскольку оба варианта используют модифицированное преобразование для волн и преобразование Галилея для материальных тел, описание и объяснение световых явлений будет одинаковым в этих моделях.

Противоречий с преобразованием Галилея нет, т.к. два вида материи существуют в евклидовом пространстве и едином для всех систем отсчета времени. Оба преобразования имеют одинаковый параметр. Это скорость относительного движения инерциальных систем.

Описание взаимодействия в рамках новой интерпретации рассмотрено в [4]. В качестве примера запишем уравнение движения

Как мы видим, выражение, отвечающее новой интерпретации, соответствует релятивистскому выражению в Специальной теории относительности. Это отчетливо видно, если принять во внимание, что реальная скорость объекта связана с наблюдаемой скоростью изображения выражением (2.3). Новый подход не содержит противоречий (например, «парадокса рычага» и других парадоксов), количественно и концептуально хорошо согласуется с механикой Ньютона в отличие от релятивистской механики СТО.