т.5 No 2 |
19 |
К вопросу об аберрации света | |
2. Исследование классического описания эффекта аберрации света Как общеизвестно, "все неподвижные звезды, находящиеся вблизи оси земной орбиты, описывают за год круговую орбиту с диаметром, равным 41"; это - годограф нашей земной орбиты. Можно также наблюдать две неподвижные звезды вблизи плоскости земной орбиты, одну в радиальном, а другую в тангенциальном направлении. Их угловое расстояние тоже изменяется за год на = 20,5 сек, но их путь кажется прямой линией. Звезды, находящиеся между осью и плоскостью земной орбиты, описывают в течение года эллиптические орбиты с большой осью, равной 41". Все это явление называется астрономической аберрацией. Оно было открыто Брэдли и объяснено (Брэдли - авт.) в 1728 г. Отношение u/c , т.е. отношение скорости движения Земли по орбите к скорости света, астрономы называют "аберрационной постоянной" " [4, с. 193]. "Классическая теория аберрации света, основанная на представлении о распространении света в неподвижной среде - эфире, приводит к следующему виду зависимости между аберрационным смещением светила (по большому кругу небесной сферы, проходящему через светило и апекс - т.е. точку, к которой движется наблюдатель, - в сторону апекса), углом между направлениями на светило и на апекс и скоростью движения наблюдателя v (с - скорость света): |
(1) |
[5, с. 9]. "Если угол между направлением, по которому видно светило, и направлением на апекс обозначить через |
(2) |
то уравнение (1) можно записать в виде |
(3) |
[5, с. 10]. Чтобы правильно разобраться в углах и их взаимоотношении, на рис. 1 мы можем видеть все указанные углы. |
|
Рис. 1. Графическое построение для расчёта классического эффекта аберрации света в случае движения наблюдателя с некоторой скоростью v относительно удалённого неподвижного источника
|
В основу построения на рис. 1 положена базовая закономерность, определяющая феноменологию явления аберрации. Как видно из построения, она связана не со взаимно движущимися системами отсчета, а с тем, что для фиксации направления на звезду мы в любом случае пользуемся направленным отрезком, в качестве которого, как правило, используются труба телескопа, линейки триквестра или квадранта или трубки-диоптры универсального квадранта, или алилада - вращающаяся линейка с двумя диоптрами (рис. 2). Но в любом случае это некоторая направленная линейка, по совмещению начала и конца которой с направлением на звезду определяется угловое положение небесного тела. |
|
а) “Астрономический посох (слева вверху) и триквестр (справа). Слева внизу чертёж, поясняющий принцип действия астрономического посоха” [6, с. 8].
|
|
б) “Древний квадрант” [6, с. 9].
|
|
в) “Древняя (справа) и самодельная астролябия” [6, с. 10].
|
|
г) “Универсальный квадрант” [6, с. 11] Рис. 2 Некоторые угломерные астрономические инструменты [6]
|
При этом, как видно из рис. 1, "если бы ось телескопа (S 'B - авт.) была параллельна этой прямой (SO - авт.), то свет, прошедший в отверстие А, не прошел бы отверстия В: отверстие В совпало бы с О в момент прохождения света через А. Но за время движения света вдоль трубы отверстие В сместилось бы от точки О вправо" [7, с. 155]. Из этого следует, что роль направляющей линейки определяется конечностью времени прохождения лучом расстояния вдоль направленного отрезка l, равномерно смещающегося в некотором направлении вместе с сопутствующей системой отсчёта независимо от луча. |
Содержание: / 18 / 19 / 20 / 21 / 22 / 23 / 24 / 25 / 26 / 27 / 28 /