Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Паули В. -> "Теория относительности " -> 7

Теория относительности - Паули В.

Паули В. Теория относительности — М.: Наука, 1991. — 328 c.
ISBN 5-02-014346-4
Скачать (прямая ссылка): teoriyaotnositelnosti1991.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 < 7 > 8 9 10 11 12 13 .. 110 >> Следующая


*) Это впервые было отыечиво Толменом [25],
22 гл. I. ОСНОВЫ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

Ритцу *) скорость отраженного луча равна скорости параллельного ему луча, испускаемого первичным источником света. Поэтому при неподвижном источнике и движущемся зеркале по Томсону — Стюарту доплер-эффект длины волны должен отсутствовать, по Толмену он должен быть равен половине эффекта, предсказываемого

с несомненностью свидетельствует о справедливости предсказания классической оптикой величины эффекта. Поэтому предположения Томсона — Стюарта и Толмена нужно считать опровергнутыми. Майорана [32] наблюдал далее доплер-эффект от движущегося источника с помощью интерферометра, причем было обнаружено, что эффект равен ожидаемому на основании классической оптики. Опыт Майораны не опровергает, однако, теорию Ритца, на что указывал в особенности Мишо [33]. Если L — источник света, удаляющийся со скоростью v от неподвижного зеркала S (рис. 1), и А — некоторая неподвижная точка перед зеркалом, то, в конечном счете, в опыте Майораны измеряется изменение разности хода при прохождении туда и обратно отрезка Л5 = I, связанное с увеличением скорости источника света от нуля до v. При прохождении отрезка 45 от А к S скорость света равна с — v, частота Vi =v(I — v/c) и, таким образом, Xі =(с— v)/vi = = %. При отражении от неподвижного зеркала S частота остается той же, а скорость становится равной с + v, т. е. длина волны %2 — {с + v)/\\; Яг = A,(I + 2v/c), если ограничиваться величинами первого порядка. Искомое изменение полной разности хода равно

так же как в классической теории. Вообще можно пока-

*) VV. Ritz (P. Ehrenfost) [24]. Cm. также [30]. Когда в последующем будет идти речь о «теории Ритца», следует подразумевать под этим названием упоминаемое здесь не вполне свободное от произвола положение.

и

в обыкновенной оптике, а по Ритцу — совпадать с этим последним.

Рис. 1

Доплеровское изменение длины волны света, отраженного от движущегося зеркала, неоднократно определялось с помощью интерферометра [31] и

V

с

¦21,
g 4. ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЛОРЕНЦА

23

зать, что в величинах первого порядка, если рассматривать лишь замкнутые световые пути, нет разницы между оптикой Ритца и оптикой обыкновенной, или релятивистской. Поэтому опыты на Земле могут иметь решающее значение для оценки теории истечения лишь в том случае, если они распространяются на эффекты второго порядка*). В качестве подобного experimentum crucis мог бы служить согласно Ла-Роза [34] и Толмену [35] интерференционный опыт Майкельсона, если его провести со светом не земного источника, а Солнца. Из теории Ритца, в отличие от теории относительности, следует, что в этом случае должно наблюдаться смещение полос при вращении прибора (см. примеч. 2).

Эффекты первого порядка могут противоречить теории Ритца, если в опыте световой путь разомкнут, а не замкнут. Подобная возможность имеется не при земных, а при астрономических измерениях. Уже Комсток [36] указал на возможные эффекты при наблюдении двойных звезд. Де Ситтер [37] позднее рассмотрел вопрос количественно и пришел к следующему выводу: в случае непостоянства скорости света наблюдаемое изменение доплер-эффекта во времени будет для спектроскопической двойной звезды, движущейся в действительности по круговой орбите, таким, как если бы траектории обеих звезд были эксцентрическими. Наличие известных траекторий двойных звезд с очень небольшим эксцентриситетом ПОЗВОЛЯ’ ет установить, что скорость света почти не зависит от скорости двойной звезды. Если представить скорость света в виде с + kv, то должно быть к < 0,002. Этот результат в сочетании с уже упомянутыми трудностями при объяснении опыта Физо и при построении молекулярной теории преломления позволяет почти с достоверностью считать правильным положение о постоянстве скорости света, а теории истечения Ритца и других признать ведущими к непреодолимым затруднениям.

§ 4. Относительность одновременности.

Вывод преобразований Лоренца из обоих постулатов.

Аксиоматика преобразований Лоренца

При поверхностном рассмотрении принцип относительности и принцип постоянства скорости света кажутся несовместимыми. Пусть, например, наблюдатель А

*) Эго было отмечено Эренфсстом [24] (Pbys. Z.).
24 гл, I, ОСНОВЫ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

движется со скоростью V относительно источника света L, а наблюдатель В покоится относительно L. Оба наблюдателя при этом в качестве фронта волны видят сферы, центры которых покоятся относительно наблюдателей, т. е. видят две различные сферы. Противоречие, однако, исчезает, если допустить, что до точек пространства, до которых свет дошел одновременно с точки зрения наблюдателя Л, с точки зрения наблюдателя В свет доходит не одновременно. Таким образом, мы непосредственно приходим к выводу об относительности одновременности. С этим вопросом связана необходимость сначала дать определение синхронности двух часов, находящихся в различных местах пространства.

Эйнштейн предложил следующее определение синхронности часов: часы в точках P и Q синхронны, если световой сигнал, посланный из P в момент tP, придет в Q в момент tq {tQ измеряется по часам в Q), причем tQ = =iUp+ ip)/2, где tP—время возвращения света, отраженного в точке Q, обратно в Р. Эйнштейн выбирает в качестве синхронизирующего сигнала световой сигнал потому, что пользуясь принципом постоянства скорости света, можно высказать определенные утверждения
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 < 7 > 8 9 10 11 12 13 .. 110 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed