Простой способ измерения
орбитальной скорости Земли
Предисловие
редактора. На уроках физики, посвящённых колебаниям, часто приводят
опыт с маятником Фуко, который позволяет обнаружить вращение Земли вокруг
её оси. Туристы, посещавшие Ленинград, могли посмотреть на самый длинный
в мире маятник Фуко и за считанные минуты согласиться с Галилеем ("а всё-таки
она вертится"). К сожалению, вскоре после переименования Ленинграда в Санкт-Петербург
и начала церковных служб в Исаакиевском соборе маятник был снят.
Однако, автор публикуемой
ниже статьи, Анатолий Иванович Довженко, предлагает ещё более радикальный
опыт - измерение орбитальной скорости Земли (а при большом желании и старании
- и её галактической скорости), осуществляемый столь же простыми средствами.
Роднит его опыт с маятником Фуко и ещё одна черта - "еретичность" опыта.
Вот только Фуко опровергал основу христианской религии - геоцентризм,
а Довженко противоречит другой "религии" - теории относительности.
Прежде всего, описание
самого опыта. Для проведения необходим маломощный лазер оптического диапазона
(годится, например, лазерная школьная указка), и достаточно длинное помещение
(длиной полсотни или более метров, например, школьный коридор), пол в котором
(или даже кронштейн на стене) позволяет прочно зафиксировать лазер. Далее
требуется только некоторое количество терпения, так как необходимо фиксировать
положение световой точки с интервалом в четверть суток (лучше всего, в
астрономический полдень и спустя 6 часов)
Это условие
понятно из следующих рассуждений: в полдень поверхность Земли, пол коридора
и луч лазера перпендикулярны радиусу земной орбиты а, следовательно, скорость
фотонов в луче лазера коллинеарна орбитальной скорости Земли. Спустя 6
часов эти скорости окажутся перпендикулярны.
Конкретно, в распоряжении
автора был именно школьный коридор длиной 60 м, в одном конце которого
был кафельный пол. На этот пол ставилась круглая железная болванка. На
неё мощными хомутами прикреплялся лазер, причём его "вкл" и "выкл" было
удлинено проводами около метра длины, чтобы устранить механические воздействия
при манипуляциях. Болванка по периметру крепилась к кафелю строительным
клеем "жидкие гвозди". Через 2,5 - 3 часа по болванке стучали, пинали ногами,
но пятно от лазера на дальней стене коридора ДАЖЕ НЕ ВЗДРАГИВАЛО. При проведении
опыта помощник включал лазер на 3 - 4 сек., чтобы "не перегревать" его.
Это была чисто наша "перестраховочная" предосторожность, хотя он светит
без проблем и минутами. Периодически при манипуляциях мы менялись с помощником
местами, чтобы устранить "споры" о положении пятна, (их, кстати, не было).
Опыт были проведен
в августе, затем в сентябре и через 17 месяцев после первого (в декабре),
отчего Земля изменила направление своего движения по орбите почти на противоположное
(ясно, что 12 месяцев можно просто исключить).
Коротко об итогах этих опытов:
в первом опыте (август месяц), при длине хода луча 60 м и его направлении
запад - восток смещение светового пятна по вертикали к 18 часам составило
6 мм, причём смещение происходило вверх от "нейтрали", а потом уже вниз.
В третьем опыте (декабрь), в том же коридоре и при прочих равных условиях
ожидалось смещение сначала вниз, поскольку изменилось направление движения
Земли по её орбите почти на противоположное. Так и произошло, начальное
смещение пятна света было вниз, и его величина повторила первое значение
в 6 мм.
Во втором опыте
(сентябрь) ход луча был по линии Север - Юг, отчего движение пятна ожидалось
по эллипсу. Причина этого в том, что на широте г. Омска коридор школы с
направлением Север - Юг описывает в пространстве конус, ось которого ещё
и наклонена к плоскости орбиты Земли. Эллипс и наблюдался, причём величина
смещений значительно превысила ожидаемые величины (в 3 - 3.5 раза), что
даёт основания думать о частичном выявлении и галактической составляющей
в движении Земли.
Обсуждая результаты, отметим
сразу, что ни одному не только снайперу, но даже рядовому стрелку не придёт
в голову при стрельбе учитывать орбитальное движение Земли, хотя скорость
пули много меньше скорости света.
Оно и понятно: и Земля,
и коридор, и пуля имеют одинаковые линейные скорости. Пуля, обладающая
инерцией, сохраняет компоненту этой своей скорости и после выстрела, поэтому
никаких "отставаний" (или "опережений") нет.
А вот фотоны
ведут себя иначе: 6 мм ровно в 10000 раз меньше 60 м, так же, как и линейная
скорость Земли (~ 30 км/с) в 10000 раз меньше скорости света. В чём же
дело?
Рис. 1. Схема опыта
(полдень - слева, вечер - справа)
Одну из возможных трактовок
можно понять с помощью аналогии. Рассмотрим катамаран, движущийся в спокойной
воде с некоторой постоянной скоростью. Если бросать с одного корпуса на
другой (перпендикулярно скорости движения катамарана) камень, то (в безветрии)
движение катамарана на траектории камня никак не скажется. Иное дело волны
в воде, возбуждаемые носами корпусов - они будут доходить до другого корпуса
с отставанием, как это показано на рис. 2.
Рис. 2. Схема распространения
волн от корпусов катамарана
Тоже понятно, волны распространяются
в неподвижной среде (воде) с конечной скоростью, отсюда и отставание. А
теперь сравним рис. 1 и рис. 2.
Вот вам и "отсутствующий"
эфир! Такой простенький, на уровне "бечёвки, палки и слюны экспериментатора"
опыт с конкретными результатами и очень далеко идущими последствиями.