Ошибки в опыте Майкельсона

УДК 530

Введение

Физическое исследование зависимости скорости распространения света в зависимости от скорости движения системы отсчёта. Результаты эксперимента Майкельсона (в котором не было обнаружено никакого влияния квазиинерциального движения Земли на скорость распространения света). На основании чего Эйнштейн написал второй постулат » Скорость движения света в вакууме, измеренная в любой инерциальной системе отсчёта, одна и та же и не зависит от движения излучателя».
Целью данной статьи является показать допущенные ошибки в опыте Ма́йкельсона , чтобы обратить внимание учёных на ошибки и исправить ложное направление в физике.
Поставленная цель достигается анализом физического процесса движения света и системы отсчёта, например Земли.

Опыты Ма́йкельсона — класс физических экспериментов, исследующих зависимость скорости распространения света от направления. Опыты Майкельсона являются эмпирической основой принципа инвариантности скорости света, входящего в общую теорию относительности (ОТО) и специальную теорию относительности (СТО).
1.Как пишет автор, допустим, что свет (электромагнитная волна) является колебаниями некой субстанции (светоносного эфира), наподобие упругих волн в газе или жидкости. Если источник, когерентный излучатель света, и приёмник света, находящиеся на неизменном расстоянии друг от друга, движутся со скоростью v сквозь эту субстанцию, то время распространения света от источника до приёмника будет зависеть от взаимного расположения вектора скорости и вектора, соединяющего источник и приёмник. Относительная разность времени Δt/t при распространении света параллельно и перпендикулярно потоку эфира по порядку величины близка к (v/c)2, если скорость эфира много меньше скорости света. В эксперименте Майкельсона использовалось орбитальное движение Земли сквозь гипотетический эфир (предположительно неподвижный относительно Солнца), причём измерялась разность времени прохождения света одновременно через два перпендикулярных плеча интерферометра; при повороте прибора в потоке эфира время прохождения света через плечи интерферометра должно было бы измениться, что привело бы к изменению разности фаз электромагнитной волны в параллельном и перпендикулярном плече и к изменению наблюдаемой интерференционной картины, возникающей при сложении двух этих пучков света.
Рассмотрим, как предлагает автор, упрощённый вариант, когда одно из плеч расположено по движению эфира через прибор, другое плечо перпендикулярно ему.
Вычисляем общее время t2 прохождения света через горизонтальное плечо , используя сумму времён прямого и обратного движения и обозначив длину плеча L0
t2 = L0 / ( с – v ) + L0 / ( c +v ) = 2 L0 / (c^2 –v^2) = 2 L0 (1 – v^2 / c^2) / c
2.Далее рассмотрим движение света перпендикулярного направлению движения эфира.
Прежде чем приступить к вычислению времени t1, рассмотрим следующий пример из механики. Пусть катеру, который развивает скорость с, относительно воды, требуется пересечь реку, текущую со скоростью V, в направлении, точно перпендикулярном к ее берегам.
Для того чтобы катер перемещался в заданном направлении, его скорость с, относительно воды, должна быть направлена по направлению вектора суммы скоростей движения катера и реки. Поэтому скорость катера относительно берегов будет равна
| c + v |= ( c^2 – v^2 ) ^1 / 2
Такова же будет (как предполагал Майкельсон) скорость луча 1 относительно прибора. Следовательно, время для луча 1 равно
t1 = 2 L0 / ( c^2 – v^2 )^ 1 / 2 = 2 L0 / с ( 1 – v^2 / c^2)^ 1 / 2 =                               = 2 L0 ( 1 +v^2 / 2c^2 ) / c. Подставив в выражение  = с ( t2 – t1 ) значения t2 и t1 , получим разность хода лучей 1 и 2:                                                                                                = 2 L0{(1 + v^2 / c^2 ) – (2 +v^2 / 2c^2 } = L0v^2 / c^2.
Далее нет необходимости рассматривать предлагаемые расчёты, так как они ошибочны..
Рассмотрим допущенные ошибки: 1.При движении света, от когерентного излучателя света расположенного на Земле, по направлению движения Земли, тогда начало волны будет двигаться со скоростью с, а её конец и начало следующей движутся в том же направлении вместе с приборами со скоростью ν. За время одного периода волны Т начало волны пройдёт расстояние равное сТ, а её конец и начало следующей пройдут расстояние равное νТ. Таким образом длина волны равна λ2 = сТ - νТ , а относительная скорость движения света относительно прибора, Земли, равна v = λ2 | T = Т (с - ν) / Т = c – v. C этой скоростью свет находится в системе отсчёта и будет в ней двигаться в любых направлениях, так как для света в этой системе отсчёта все элементы прибора находятся в состоянии покоя. Определим фактическую разность времени прохождения светом расстояния равного сумме двух плеч прибора по горизонтали t2 = L0 / (c – v) – L0 / (c – v) = 0 Допущенная ошибка заключается в том, что луч света вошедший в систему отсчёта не может менять в ней свою скорость движения, так как все элементы прибора неподвижны, а следовательно нет скорости движения которая может измениться скорость движения луча света. 2. При движении света по плечу, перпендикулярно движению системы отсчёта, предлагаемая схема движения лодки в реке не соответствует движению света. В предложенном расчёте скоростей допущена ошибка. Скорость катера с – есть векторная сумма составляющих скоростей движения, реки и катера. Фактическая скорость света на этом плече равна с –v, так как волна света движется с этой скоростью и отражается от неподвижного полупрозрачного зеркала с той же скоростью и отражается от горизонтального зеркала с той же скоростью. Таким образом разность времени прохождения светом расстояния равного сумме двух плеч прибора равна t1 = L0 / (c – v) – L0/ (c – v) = 0. Разность хода лучей 1 и 2:  = 2 L0{(c -v) – (c - v)} = 0. Таким образом, разность хода лучей 1 и 2 при любых скоростх движения системы отсчёта прибором Майкельсона не возможно определить.

Заключение. Как видно из предложенных расчётов, что прибор Майкельсона не предназначен для определения скорости света, так как при любых значениях скорости движения системы отсч1та, разность времени прохождения светом расстояния разных плеч прибора по двум направлениям равна 0. Следовательно опыт Майкельсона не может являться доказательством справедливости второго постулата Эйнштейна. Доказательством сложения скорости движения света и скорости движения Земли доказано в опыте Довженко, при движении луча лазера в длинном коридоре, но учёные всего мира не желают этого широко доносить до масс и делать изменения в стандартах обучения по физике.