т.5 No 1

53

Классический поперечный доплер-эффект

Чтобы понять это, попробуем математически отъюстировать равноплечий интерферометр Майкельсона, учитывая только аберрацию луча, предположив, что эфирный ветер направлен перпендикулярно лучу, входящему в интерферометр. Для начала мы не будем изменять наклоны ни одного зеркала, сохранив их идеальными и соответствующими модели Лоренца. Иными словами, все отражающие зеркала будут строго перпендикулярны осям интерферометра, а полупрозрачное зеркало наклонено под 45^o. Луч же входит в интерферометр под углом аберрации к оси интерферометра.

В результате ход лучей будет иметь вид, представленный на рис. 7.

а) неподвижная система отсчёта

б) сопутствующая система отсчёта

Рис. 7. Траектории лучей в интерферометре при базовых положениях зеркал и наклоне луча, входящего в интерферометр, равному углу аберрации; v - скорость интерферометра относительно эфира

Из представленной схемы мы видим, что, во-первых, лучи при базовых положениях зеркал принципиально не сходятся в общую точку. Во-вторых, траектории лучей полностью не соответствуют тем, на основе которых сначала Майкельсоном и Лоренцем, а затем и релятивистами были получены расчётные формулы (22), (23). Если же для сведения лучей мы начнём изменять углы наклона зеркал, то картина ещё более усложнится и тем более не будет соответствовать указанным формулам.

Более того, если мы начнём вращать интерферометр относительно направления эфирного ветра, то траектории лучей тоже начнут изменять взаимное положение относительно друг друга. На это и обратил внимание Риги, расчёты которого на вышеуказанной конференции в Пасадене представлял д-р Хедрик. На основе этих расчётов Риги вывел, что "вращение прибора на 90^o в идеальном эксперименте не вызывает абсолютно никакого эффекта, так как, несмотря на обмен расстояний, пройденных двумя лучами, их положения в это же время также обмениваются; таким образом луч, имеющий более длинный путь, занимает такую же относительную позицию по отношению к лучу, имеющему более короткую траекторию после вращения, как и ранее. Отсюда следует, что картина интерференционных полос после поворота не может быть отличима от той, что была до поворота" [Из доклада д-ра Хедрика, 7, с. 149].

Знал ли об этом Лоренц? Безусловно знал. Вот его собственные слова: "До сегодняшнего дня я считал вполне удовлетворительными соображения, основанные на принципе Ферма. Однако после сообщения г-на Хедрика получается, что результат, ожидаемый в эксперименте Майкельсона - Морли, в числовом отношении отличается от того, который мы обычно ожидаем на базе классической теории. Числовое значение эффекта второго порядка будет отличаться от вычисленного Майкельсоном. Мой вариант представляется мне наиболее лёгким и прямым. Всё же необходимо найти, в чём находится расхождение между двумя способами. В случае выбора метода, отличного от метода Ферма, необходимо проделать значительную работу... Поскольку имеются расхождения между результатами, полученными двумя методами, я собираюсь проделать детальные вычисления как можно быстрее" [Из выступления Лоренца, 7, с. 160]. Но он не проделал эту работу. В дальнейшем релятивисты просто объявили результаты, полученные Миллером, ложными.

Если же говорить о том, знал ли Лоренц о положительности результатов опыта Майкельсона, то следует обратить внимание на тот факт, что в том же своём выступлении на дискуссии, Лоренц упрекнул Миллера в недостаточном внимании к эффекту полного оборота в интерферометре: "Теперь я хотел бы сделать несколько замечаний по поводу эксперимента Миллера. Я считаю, что существует серьёзная проблема, связанная с эффектом, периодическим для полного оборота аппарата, и сброшенная со счетов Миллером, подчёркивающим значение эффекта полупериода, т.е. повторяющегося при полуобороте аппарата, и касающаяся вопроса об эфирном ветре. Во всяком случае эффект полного периода значительно больше эффекта полупериода" [там же]. И это при том, что "эффект полного периода не нов, он всегда присутствовал во всех экспериментах. Он присутствует и в первичных наблюдениях Майкельсона" [Из выступления Миллера, 5, с. 169]. Причём "при наличии влияния эфирного ветра необходимо присутствует эффект полного оборота по Хиксу, и его присутствие может считаться ещё одним свидетельством наличия эфирного ветра" [там же].

Таким образом мы видим, что база, на которой выдвинул свою гипотезу Фицджеральд, не только сама была необоснованна, но была сформулирована на упрощённом, некорректном моделировании процессов в интерферометре. Именно поэтому релятивисты столь не любят вспоминать о тех дискуссиях и разработках, которые имели место в то время - в начале 20 столетия и ограничиваются неточными выводами Лоренца, так и не уточнившего свои расчёты, на базе которых он развил свои преобразования с сокращением координат и времени в подвижных системах отсчёта.

Из этого следуют вышеуказанные неточности, которые всплывают на каждом шагу релятивистской концепции. Именно поэтому СТО Эйнштейна в сущности так и не согласована с квантовой теорией поля, которая, по мысли авторов, как раз и должна описывать особенности постоянства скорости света во всех системах отсчёта. Не согласовывается эта концепция и с общей теорией относительности, для обоснования которой требуется материальность пространства. Теперь мы видим, что и в описании продольного эффекта Доплера релятивистская концепция тоже даёт абсолютно неверные предсказания, которые просто сглаживались тем, что опускался более углублённый анализ следствий из предсказаний этой концепции. Посмотрим, насколько справедливы предсказания релятивистской теории в отношении поперечного эффекта Доплера.