Файл: Ацюковский_Сборник_Эфирный_Ветер_2011_all.pdf

Глава 10. Значение экспериментов по обнаружению эфирного ветра

больше по количеству, чем всех предыдущих наблюдений эфирно- го ветра, проделанных с 1881 г. Общее число наблюдений в Клив- ленде содержало около 1000 оборотов интерферометра, а все на- блюдения, проведенные на Маунт Вилсон до 1925 г., содержали 1200 оборотов. Наблюдения же 1925 г. содержали 4400 оборотов интерферометра, в течение которых было сделано более 100.000 считываний. Группа из 8 отсчетов давала величину и направление эфирного ветра, так что было получено 12.500 единичных измере- ний. Для этого наблюдатель должен был в темноте по небольшому кругу пройти общую дистанцию в 100 миль, производя считывание показаний. Условия проведения всех этих наблюдений были ис- ключительно хорошими. В некоторые периоды был туман, который хорошо выравнивал температуру. На наружных стенах дома висели четыре прецизионных термометра. Экстремальная вариация темпе- ратуры часто не превышала 0,1°, а обычно не превышала 0,4°. Та- кие вариации не могли влиять на периодическое смещение полос. Надо добавить, что во время проведения отсчетов ни наблюдатель, ни регистрирующий сотрудник не имели ни малейшего представ- ления о том, есть ли периодичность, какова она и какова ее ориен- тация.

100.000 отсчетов были соединены в группы по 20, усреднены и затем нанесены на графики. Затем графики исследовались механи- ческим гармоническим анализатором с тем, чтобы определить ази- мут и амплитуду эфирного дрейфа. В работе использовались все наблюдения в оригинале – без пропусков, без назначения «весов» и вообще без каких-либо коррекций. Результаты анализа были нане- сены на графики таким образом, чтобы показать вариации азимута на протяжении полных суток для каждой даты наблюдений; вариа- ции скорости были нанесены на графики аналогичным образом. Наблюдения 1925 г., таким образом, дали шесть графиков: три из них показывали вариации азимута в различные эпохи и три – ва- риации скорости. Графики показаны на рис. 10.1 и 10.2. Точки, со- единенные тонкой линией, представляют отдельные наблюдения, каждое из которых усреднено на основании отсчетов, сделанных на 20 оборотах интерферометра за время около 15 мин. Толстая линия представляет собой усреднение наблюдений для одной эпохи. На рис. 10.1 абсцисса содержит 24 ч гражданских суток, расположение на этой линии соответствует направлению движения на север, при этом точки выше линии соответствуют восточным азимутам, а точ-

113

Д.К.Миллер, 1925 г.

ки ниже линии — западным азимутам. На рис. 10.2 абсцисса также соответствует 24 ч гражданских суток, тогда как по ординате отло- жено значение скорости эфирного ветра, то есть скорость относи- тельного движения эфира, в километрах в секунду. Здесь очевидно, что в наблюдениях содержится реальный эффект: каждая кривая имеет определенную и характерную форму. Результаты определен- но не нулевые и не являются случайными ошибками наблюдений.

Азимут наблюдавшегося эффекта рис. 10.1 варьируется периодиче- ски в течение 24 часов суток; среднее значение его равно 45°, то есть северо-западное; время наибольшей западной девиации варьи- руется в зависимости от времени года. На рис. 10.2 показано, что величина эффекта также варьируется периодически, при максиму- ме около 10 км/с, который случается в различные моменты времени в течение дня в различные периоды года.

а – 1 апреля 1925 г.; б – 1 августа 1925 г.; в – 15 сентября 1925 г.

Невозможно представить какие-либо эффекты, связанные с температурой, тепловым излучением, магнетизмом, гравитацией и

114

Глава 10. Значение экспериментов по обнаружению эфирного ветра

другими причинами, которые могли бы создать систематические вариации, определенные для различных эпох наблюдения. Поэтому можно утверждать, что полученный эффект является следствием движения Земли и всей Солнечной системы сквозь эфир, то есть следствием реального «эфирного ветра». Были проведены различ- ные графические и вычислительные определения апекса и скорости такого движения.

а – 1 апреля 1925 г.; б – 1 августа 1925 г.; в – 15 сентября 1925 г.

Эти решения были проверены с помощью параллелограммного механического аппарата, и наконец – частично методом наимень- ших квадратов. Было установлено, что если спроектировать на- правление в точку в созвездии Дракона, имеющую прямое восхож-

115

Д.К.Миллер, 1925 г.

дений, взятые из рис. 10.1.

Если движение направлено к созвездию Дракона со скоростью 10 км/с и остается неизменным в течение года, то его проекция на плоскость интерферометра должна изменяться по величине в тече- ние суток, для трех эпох наблюдения это показано плавной кривой на рис. 10.4. Ломаная линия показывает вариации величины на- блюдаемого эффекта, усредненные из рис. 10.2.

Кривые, рассмотренные выше, были отнесены к местному гра- жданскому времени обсерватории Маунт Вилсон.

Если направление и скорость движения постоянны в течение года, то графики суточных вариаций могут быть более точно при-

116

Глава 10. Значение экспериментов по обнаружению эфирного ветра

вязаны к звездному времени; на рис 10.5 они именно так и привя- заны, при этом жирная линия представляет среднее из всех наблю- дений 1925 г. Здесь видно примечательное совпадение кривых для различных времен года, если они привязаны к сидерическому, то есть к звездному времени.

Из графиков видно, что совпадение кривых для направления движения лучшее, чем для скорости. На рис. 10.6 приводится окон- чательное усреднение относительных данных рис. 10.5 в виде ло- маной линии, а рассчитанные эффекты показаны плавной линией. Кривые для азимута вычерчены в масштабе, удвоенном по сравне- нию с предыдущими рисунками, чтобы лучше представить замеча- тельное совпадение кривых. Когда наблюдаемые величины пред- ставляются в виде указанных двух графиков, они оказываются вза- имно независимыми: каждый дает прямое восхождение и склоне- ние абсолютного движения Земли.

Прямое восхождение — это сидерическое время, в котором азимут (в простом случае) проходит с востока на запад через север; это соответствует точке, в которой график пересекает истинную абсциссу, проходя от максимума к минимуму. Пунктирная линия в нижней части рис. 10.6 показывает, что это происходит в 17 ч 30 мин, что и является прямым восхождением апекса; в угловой мере это эквивалентно 262°. Склонение апекса может быть определено по амплитуде графика с учетом широты обсерватории; значение склонения, полученное таким образом, равно +65°.

Наблюдаемая скорость движения Земли в проекции на плоскость интерферометра должна показать дневную вариацию скорости вет- ра как результат вращения Земли вокруг своей оси. Эта магнитуда должна уменьшаться до минимального значения в сидерическое время, равное прямому восхождению апекса; и достигать макси- мального значения спустя 12 ч. Учитывая широту Маунт Вилсон, равную 31°14', и наклонение апекса, полученное из азимутов на- блюдений, получаем, что в момент максимума плоскость интерфе- рометра образует угол менее 8° с направлением движения Земли. Поэтому проекция скорости не сильно отличается от полного зна- чения скорости в это время, которое поэтому может считаться близкой к 10 км/с.

Наклонение апекса может быть определено как из наблюдений скорости, так и из наблюдений азимута, поскольку они определяют отношение между максимальным и минимальным значениями ско-

117

Д.К.Миллер, 1925 г.

рости для заданной широты. Совпадение значений прямого восхо- ждения, полученных из этих независимых кривых, показано на рис. 10.6 с помощью ломаной линии. Вместе с хорошим совпадением для наклонения эти данные подтверждают, что наблюдаемый эф- фект и ожидаемое движение непосредственно связаны. Изучение числовых значений результатов показывает, что вероятная погреш- ность определения азимута эффекта равна ±2°, а вероятная по- грешность определения наблюдаемой скорости по отношению к значению 10 км/с равна ±0,6 км/с.

То обстоятельство, что направление и скорость эфирного ветра не зависят от местного времени и постоянны по отношению к си- дерическому времени, показывает, что эффект независим от орби- тального движения Земли. Эффекты орбитального движения не были обнаружены в наблюдениях 1925 г.; это прямо совпадает с результатами, полученными Майкельсоном и Морли в 1887 г. и Морли и Миллером в 1905 г.

118

Глава 10. Значение экспериментов по обнаружению эфирного ветра

Чтобы объяснить этот эффект, предположили, что движение Земли в пространстве имеет скорость более 200 км/с, но вследствие неизвестной причины относительное движение Земли и эфира в интерферометре на Маунт Вилсон уменьшается до 10 км/с. При этом предположении компонента, характеризующая орбитальное движение Земли, создает эффект, находящийся в пределах наи- меньшего значения, которое может быть измерено данным интер- ферометром. По этой причине предполагается, что движение Сол- нечной системы имеет скорость как минимум 200 км/с, а возмож- но − значительно большую. Тот факт, что наблюдаемый феномен зависит от сидерического времени и не зависит от суточных и се- зонных изменений температуры и от других земных причин, пока- зывает, что это – космический феномен.

Предыдущие наблюдения на Маунт Вилсон сопоставимы с по- следними наблюдениями несмотря на то, что они были недоста- точными по объему. На рис. 10.7 сравниваются результаты наблю- дений 15 апреля 1921 г. с кривой, рассчитанной по наблюдениям в 1925 г.; как видно, совпадение очень хорошее.

Полное изучение эксперимента по эфирному ветру в 1925 г. на Маунт Вилсон приводит к выводу о существовании систематиче- ского смещения интерференционных полос, совпадающих с посто- янным относительным движением Земли и эфира в районе обсер- ватории, равным 10 км/с, и о том, что вариации направления и из- меренной скорости движения в точности такие же, какие могли быть созданы постоянным равномерным движением солнечной системы в пространстве со скоростью 200 км/с или более, апексом в созвездии Дракона около полюса эклиптики с прямым восхожде- нием в 262° и наклонением в 65°. Чтобы истолковать этот эффект как эфирный ветер, необходимо предположить, что Земля увлекает

эфир, так что кажущееся относительное движение в районе об-

серваториии уменьшается от 200 км/с или более — до 10 км/с, и что увлечение эфира также смещает кажущийся азимут дви-

жения примерно на 45° северо-западу (курсив мой – В. А.).

Значения величин, определяющих абсолютное движение Сол- нечной системы, полученное из вышеизложенных наблюдений эфирного ветра, находится в хорошем согласии с результатами, полученными другими методами. Так, новейшие исследования собственного движения звезд, проведенные Ральфом Вильсоном в обсерватории Дадли, и радиального движения звезд, проделанные

119