Несколько веков назад наука столкнулась с феноменом - постоянством скорости света в вакууме. Все теоретические объяснения заводили в такие дебри, что сложно было понять даже авторов. Предлагаю определиться с ошибками и заблуждениями в этом.
Одни ли фотоны обладают постоянной скоростью? поискал инфу в поисковиках (может не там искал и попросил бы кто найдёт выложить ссылку или инфу)
кроме как невнятных утверждений что скорости некоторых элементарных равны или почти равны скорости света-нет ничего. Вопрос открыт, тем не менее рискну предположить что и другие элементарные частицы имеют постоянную скорость в вакууме и не обязательно равную световой...
определимся с понятием квант
Квант (от лат. quantum — «сколько») — неделимая порция какой-либо величины в физике. В основе понятия лежит представление квантовой механики о том, что некоторые физические величины могут принимать только определённые значения (говорят, что физическая величина квантуется).
самая пожалуй известный квант-это заряд электрона и протона
но и фотоны света, как утверждает наука, так же обладают квантом энергии, посредством которой движутся со световой скоростью. Так же разумно предположить что во всём спектре светового излучения фотоны обладают разной величиной энергии в зависимости от частоты. Есть ли масса у фотонов? разумно согласиться с доводами что и электрические заряды и гравитация и другие виды взаимодействия переносятся посредством определённых субэлементарных частиц, то есть эти субэлементарные частицы могут не иметь массы (кроме естественно гравитационных) и соответственно фотоны так же могут не иметь массы. В эту же пользу говорит тот факт что при наличие массы невозможно объяснить почему при прохождении через среду скорость фотонов уменьшается, но если они после прохождения среды попадают в вакуум-то скорость опять же максимальна (почему объясню ниже)
посмотрим на график как же действительно соотносятся скорость и направление движения света и источника (рисунок 1)
график двумерный так проще понять и объяснить в трёхмерном пространстве будет так же
рисунок 1
в 00:00:00 секунд фотон находиться в точке 0 и вылетает из источника и в 00:00:01 секунду достигает в зависимости от направления любой точки на окружности (теоретически доказано и практически подтверждено что скорость света константа и не зависит от скорости источника света и направления движения его задолго до энштейна. Не путать с относительной скоростью!) в частности пролетает расстояние 0D или 0E или 0F
(на графике не нарисовано показаны только точки D E F )
в 00:00:00 секунд источник света находится в точке 0 и в 00:00:01 секунду достигает в зависимости от направления и скорости точки A или B или C соответственно пролетает расстояние 0A или 0B или 0C
на графике видно что расстояние которое пролетает фотон за одну секунду не зависит ни от направления движения фотона и ни от направления движения источника и его скорости, что собственно и не противоречит классической физике.
а вот если взять относительную скорость фотон-источник то она вычисляется из квадратного корня суммы квадратов проекций по осям X и Y где каждая проекция есть сумма или разница проекций фотона и источника.
попробую объяснить немного по другому
скорость фотонов вдоль всей траектории полёта константа
но когда они вылетают (отрываются от источника) то они двигаются по своей траектории, а источник света по своей и не зависят друг от друга. поэтому для определения относительного положения (координат) и скорости относительно друг друга применимы классические правила сложения оных.
сделаем выводы, соответствующие классике физики для определения и вычисления расстояний и относительных скоростей.
первое так как свет квантован то разумнее всего рассматривать единичные фотоны
второе точка в которой фотон отрывается от источника назовём точкой отрыва и помещать разумнее её в ноль координат
третье точка от которой оторвался фотон назовём материальная точка отрыва
и этого достаточно, что бы понять заблуждения и ошибки при определении скорости фотонов
Эксперименты по прямой демонстрации независимости скорости света от скорости движения источника (демонстрация справедливости второго постулата специальной теории относительности Эйнштейна)
то что скорость фотонов не зависит от скорости движения источника-это понятно
но вот относительная скорость фотон-материальная точка отрыва-это несколько другое
рассмотрим на простом примере-на одном из экспериментов
Такой опыт недавно осуществлён группой российских учёных в Курчатовском центре синхротронного излучения НИЦ КИ. В экспериментах в качестве импульсного источника света использовался источник синхротронного излучения (СИ) — накопитель электронов «Сибирь-1». СИ электронов, разогнанных до релятивистских скоростей (близких к скорости света), имеет широкий спектр от инфракрасного и видимого до рентгеновского диапазона. Излучение распространяется в узком конусе по касательной к траектории электронов по каналу отведения и выводится через сапфировое окно в атмосферу. Там свет собирается линзой на фотокатод быстрого фотоприёмника. Пучок света на пути в вакууме мог перекрываться стеклянной пластиной, вводимой с помощью магнитного привода. При этом по логике баллистической гипотезы свет, до того предположительно имевший удвоенную скорость 2с, после окна должен был обрести обычную скорость с.
Электронный сгусток имел длину около 30 см. Проходя мимо окна отведения, он порождал в канале импульс СИ длительностью около 1 нс. Частота обращения сгустка по кольцу синхротрона составляла ~34,5 МГц, так что на выходе фотоприёмника наблюдалась периодическая последовательность коротких импульсов, которую регистрировали с помощью скоростного осциллографа. Импульсы синхронизировались сигналом высокочастотного электрического поля той же частоты 34,5 МГц, компенсирующим потери энергии электронов на СИ. Сравнивая две осциллограммы, полученные при наличии в пучке СИ стеклянного окна и при его отсутствии, можно было измерить отставание одной последовательности импульсов от другой, вызванное гипотетическим снижением скорости. При длине 540 см участка канала отведения СИ от вводимого в пучок окна до выхода в атмосферу снижение скорости света от 2с до с должно было привести к временнoму сдвигу 9 нс. На опыте никакого сдвига не наблюдалось с точностью порядка 0,05 нс.
В дополнение к опыту провели и прямое измерение скорости света в канале отведения путём деления длины канала на время распространения импульса, что привело к значению всего на 0,5% ниже табличной скорости света.
Итак, результаты эксперимента оказались, разумеется, ожидаемыми: скорость света не зависит от скорости источника в полном соответствии со вторым постулатом Эйнштейна. Новым стало то, что впервые его подтвердили прямым измерением скорости света от релятивистского источника. Едва ли этот эксперимент прекратит наскоки на СТО со стороны ревнивцев славы Эйнштейна, однако он существенно ограничит поле новых претензий.
совершенно непонятно как могло получиться теоретическая скорость 2С???
во первых фотоны как известно квантованы и летят со скоростью света как их не разгоняй-квант то фотона не меняется
во вторых как не разгоняй элементы источника-ничего не измениться-ибо измерение происходит на участке точки отрыва (точка излучения)-осциллограф, то есть замеряется только скорость фотонов
но не измеряется скорость фотон-материальная точка отрыва потому что неизвестно (неопределено) где она находиться в то время когда соответствующий фотон долетел до осциллографа
в третьих-если уж замерять скорость фотон-материальная точка отрыва то никак не может получиться 2С-ибо материальная точка отрыва движется не в противоположном направлении от фотона, а по круговой орбите
то есть эксперимент подтверждает лишь то что скорость света константа
но не подтверждает как утверждают авторы эксперимента что скорость фотон-материальная точка отрыва равна скорости света!
и такую и подобные ошибки и непонимание основ физики можно найти во всех экспериментах, "подтверждающих" правоту эйнштейна
Теперь об ещё одном "феномене" движения фотонов. Скорость света в вакууме максимальна. В среде, например в воде меньше в 9 раз. Но если фотоны пролетев через среду снова попадают в вакуум, то скорость становиться равной максимальной.
можно это объяснить вторичным излучением? нет, ибо в таком случае нет непроницаемых материальных объектов для фотонов.
можно попытаться и как то по другому, но и тогда есть определённые нестыковки.
Фотон квант и он имеет квантованную энергию и скорость его соответствующая этой энергии. Массы у фотонов нет.
И если после прохождения через среду скорость фотона становиться максимальной, то можно сделать вывод что его квантованная энергия не изменилась и он не взаимодействовал с элементами среды! в том числе гравитационно!
почему же скорость света в той же воде меньше в 9 раз?
самое интересное что не меньше...
поясняю на простом примере. если между точками A и B расстояние по прямой 5 километров и пешеход идёт один час, то это означает что есго скоость 5 километров в час? нет! только в том случае если он двигался по прямой! а если по какой то другой траектории? тогда скорость будет больше, потому что скорость есть результат деления пройденного пути на время!
То есть исходя из этого можно смело сделать предположение что фотоны в среде двигаются не по прямой, а по какой то сложной криволинейной траектории. что собственно наблюдается и измеряется при опытах по прохождению света в среде? только входные точки и выходные, то есть невозможно определить траекторию движения фотонов, а можно измерить только расстояние по прямой!
и поэтому скорость фотонов и в вакууме и среде-одинакова!
просто невозможно измерить точно в среде...
Жду критики и уточнений
материал "сыроват", пр необходимости подредактирую...
материал полностью http://televid-sib.ru/index.php?topic=9992.0
- Код ссылки на тему, для размещения на персональном сайте | Показать