СЕЛФ

26

С.Б. Каравашкин и О.Н. Каравашкина

В свете вышеописанного, методики, позволяющие одномоментно определить угол падения, имеют неоспоримое преимущество. И именно этим обстоятельством руководствовался Эйри, планируя свой эксперимент с заполненным водой телескопом, если бы ему не помешали маскирующие эффекты телескопических систем, описанные нами выше.

Вместе с тем, сами маскирующие эффекты подсказывают нам направление уточнения экспериментальной методики. Главным в данном направлении является отказ от любых телескопических систем. Иными словами, в основу методики измерения абсолютного угла аберрации должна быть заложена схема квадранта, показанная на рис. 9.

Рис. 9. Схема двойного квадранта для измерения абсолютного угла аберрации

Представленный квадрант состоит из двух визирных линеек с диоптрами, в одной из которых луч между диоптрами проходит по воздуху, а во втором по прозрачному материалу с высоким коэффициентом преломления. В качестве прозрачного материала может быть использовано как специальные типы стекла, так и стекловолоконный жгут. В последнем случае жгут должен занимать часть пространства между диоптрами.

В случае полного заполнения пространства между диоптрами прозрачным материалом моделирующие уравнения, описывающие измерения данным квадрантом, полностью соответствуют ранее рассмотренной модели на рис. 4. И в частности, соотношение углов наклона визиров будет подчиняться (29). Выражение для расчёта скорости Земли на основе (29) имеет вид

где _n - угол аберрации в визирной линейке, заполненной прозрачным материалом с высоким коэффициентом преломления n . Из (67) мы видим, что для измерения скорости Земли достаточно знать разность между углами аберрации, коэффициент преломления вещества и угол наблюдения . При этом из (2) следует

и именно данная разность будет напрямую измерена двойным квадрантом, - а значит, это измерение будет наиболее точным. Погрешность же угла наблюдения , измеряемая по основной шкале квадранта, даже избыточна для данной схемы и составляет порядка 10 угловых секунд.

Вместе с тем из изложенной методики видно, что угол не определён. Действительно, согласно классическому расчёту, основанному на построении, приведенном на рис. 4, указанный угол измеряется между наблюдаемым направлением на звезду и направлением движения наблюдателя. Последний параметр, а именно направление движения наблюдателя, до эксперимента нам строго не известен, а потому существует определённый произвол в выборе направления, по отношению к которому будет измеряться угол .

Для уточнения угла необходимо несколько усложнить общую схему измерения, которая примет вид, показанный на рис. 10.

Рис. 10. Схема измерения для уточнения угла

В данной схеме используются два идентичных измерения для двух звёзд S₁ и S₂ , угол наблюдения  между которыми составляет строго 90^o. Каждое из измерений осуществляется двойным квадрантом по отношению к произвольно выбранному удобному для измерений направлению x'. При этом мы получаем два уравнения, необходимых нам для нахождения неизвестного угла . В приближении малости скорости наблюдателя первое из уравнений имеет вид

второе уравнение соответственно

В выражениях (69), (70) сразу учтено то обстоятельство, что базовое соотношение (67) записано не по отношению к произвольно выбранному нами направлению x', а по отношению к направлению скорости наблюдателя x.

На основании указанной системы уравнений легко получаем

Таким образом, измеряя углы склонения и разностные углы аберрации по отношению к произвольно выбранному направлению, мы определяем и скорость наблюдателя в плоскости производимых измерений, и истинное направление этой скорости в плоскости наблюдения.

С учётом уточнения методики измерения двойным квадрантом, её достоинствами по сравнению со схемой инверсии скорости являются, во-первых, одновременное измерение всех параметров, необходимых для расчёта абсолютного угла аберрации. Во-вторых, квадрантом измеряется непосредственно разность углов аберрации визирных линеек, что позволяет достичь максимальной точности при расчётах. Наконец, в третьих, измерения не привязаны к плоскости орбиты Земли, вследствие чего двойным квадрантом может быть измерена абсолютная скорость Земли в пространстве вместе с солнечной системой и Галактикой независимо от плоскости орбиты Земли.

Но главным достоинством данного метода является непосредственное измерение расчётных параметров без маскирующих эффектов, нивелирующих положительный результат в интерферометрических методах, которыми пользовались Майкельсон, Морли, Миллер, Кеннеди и последующие исследователи в поиске эфирного ветра. Единственное, что может уменьшить значение измеряемой скорости - это возможная справедливость предположения Миллера об увлечении эфира Землёй. Но и в этом случае метод двойного измерения позволит ответить на этот непростой вопрос.