Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Матвеев А.Н. -> "Механика и теория относительности " -> 36

Механика и теория относительности - Матвеев А.Н.

Матвеев А.Н. Механика и теория относительности — М.: ОНИКС, 2003. — 432 c.
ISBN 5-329-007242-9
Скачать (прямая ссылка): mehanikaiteoriyaotnositi2003.djvu
Предыдущая << 1 .. 30 31 32 33 34 35 < 36 > 37 38 39 40 41 42 .. 177 >> Следующая

представления двоякого рода. Платон (427-347 гг. до н. э.) придерживался
теории зрительных лучей, которые исходят из глаза и как бы "ощупывают
предметы". Демокрит (460-370 гг. до н. з.) был сторонником теории атомов
истечения, которые попадают от предметов в глаз. Аристотель (384-322 гг.
до н. э.) также придерживался теории истечения. Однако геометрический
характер, приданный оптике Евклидом (300 г. до н. э.), установившим
учение о прямолинейном распространении лучей света и законы отражения,
делал обе точки зрения практически эквивалентными. В дальнейшем получила
перевес точка зрения атомов истечения, при этом считалось, что свет
распространяется с очень большой скоростью и даже мгновенно. Это
убеждение базировалось на аналогии с полетом стрелы из лука: траектория
стрелы тем прямее, чем больше скорость стрелы.
Основоположник новой физики Галилей (1564-1642) считал скорость света
конечной, но не имел о ней никакого реального представления, пытаясь
измерить ее заведомо непригодными методами. Декарт (1596-1650) выдвинул
новую точку зрения на свет, согласно которой свет есть давление,
передаваемое через среду с бесконечной скоростью. Таким образом, Декартом
ясно высказывается мысль о необходимости среды для передачи света.
Гримальди (1618-1660) и Гук (1625-1695) предложили волновую точку зрения
на свет: свет есть волновое движение в однородной среде. Но истинным
создателем волновой теории света явился Христиан Гюйгенс (1629- 1695),
изложивший ее перед Парижской Академией наук в 1678 г. Ньютон (1643-1727)
неохотно высказывался о природе света, "не желая измышлять гипотез".
Однако он явно принимал корпускулярную теорию истечения, хотя и не
настаивал на ее безусловной правильности. В 1675 г. Ньютон писал: "Свет,
по моему мнению, не следует определять ни как эфир, ни как колебательное
движение эфира, но как нечто, распространяющееся от светящихся тел. Это
нечто можно считать либо группой различных перипатетических качеств,
либо, еще лучше, множеством крайне малых и быстрых корпускул".
Определение скорости света Ремером. Впервые скорость света была измерена
в 1676 г. Ремером. Наблюдения затмений спутников Юпитера показали, что
видимый период их обращения уменьшается, когда Земля в своем годовом
движении приближается к Юпитеру, и увеличивается, когда Земля удаляется
от него. Ремер понял, что этот эффект связан с конечной скоростью
распространения света, и по результатам наблюдений вычислил эту скорость.
На рис. 27 изображено положение спутника Юпитера в момент после затмения.
86
Глава 3. ПРЕОБРАЗОВАНИЯ КООРДИНАТ
К определению скорости света Ремером
х' =х - vt, у' = у, z' = z, t' - t.
I
Если в движущемся поезде производить выстрелы с интервалом, например, в
одну секунду, то наблюдатель на полотне железной дороги, к которому этот
поезд приближается, будет слышать их следующими друг за другом чаще чем
через секунду. Наблюдатель, от которого поезд удаляется, будет слышать
более редкие выстрелы.
Поскольку период обращения Юпитера вокруг Солнца много больше периода
обращения Земли вокруг Солнца, при расчете можно считать Юпитер
неподвижным. Пусть в некоторый момент ^ спутник Юпитера выходит из его
тени, что будет зафиксировано земным наблюдателем в момент
= П ~Ь 5i/c> (13*1)
где s1 - расстояние между Землей и точкой выхода спутника из тени в
момент наблюдения, с - скорость света. После того как спутник совершит
один оборот вокруг Юпитера, выход его из тени произойдет в момент t2, а
земной наблюдатель отметит в момент
Т2 - t2 ~Ь Si/c. (13.2)
Таким образом, согласно измерениям земного наблюдателя период обращения
спутника
Гнабл - Г2 - Т1 = Тист -Т (s2 - Si)/С, (13.3)
где ГИст = (t2 - ti) - истинный период обращения спутника. Таким образом,
вследствие разности расстояний от Земли до Юпитера s2 - sx наблюдаемый
период обращения спутника будет отличаться от истинного. Если проделать
большое число измерений этого периода как при приближении Земли к
Юпитеру, так и при удалении от него, то среднее значение полученных
результатов будет равно истинному периоду, поскольку при усреднении члены
(5г - si)/c имеют различные знаки и взаимно уничтожаются.
Зная ГИст, можно по формуле (13.3) определить скорость света:
C = (s2 - ^1)/(ГНабл-Гист). (13.4)
Величины s2 и sx известны из астрономических вычислений, поскольку
движения Юпитера и Земли хорошо изучены. Нетрудно, конечно, учесть и
движение Юпитера. Проделав соответствующие расчеты,
13. Постоянство скорости света
87
Ремер получил значение скорости света с = 214 300 км/с. Это было первое
надежное измерение скорости света с удовлетворительной для тех времен
точностью.
Аберрация света (Брадлей, 1727). Капли дождя в безветренную погоду падают
вертикально. Однако на стекле движущегося горизонтально поезда они
оставляют наклонный след. Это является следствием сложения вертикальной
скорости капли и горизонтальной скорости поезда. Со светом наблюдается
аналогичное явление, называемое аберрацией. В результате аберрации света
Предыдущая << 1 .. 30 31 32 33 34 35 < 36 > 37 38 39 40 41 42 .. 177 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed