ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 13.04.2024
Просмотров: 814
Скачиваний: 0
Д.К.Миллер. 1933 г.
делить положения апекса результирующего движения для четырех моментов времени. Из каждой кривой для скорости получаются числовые значения максимальной и минимальной ординат и звезд- ное время минимальной ординаты; из каждой кривой для азимута скорости должно быть получено максимальное колебание азимута и два звездных времени, когда кривая пересекает свою ось.
Обработка наблюдений учитывает широту расположения ин- терферометра. Наблюдения, описанные здесь, были сделаны в Об- серватории Маунт Вилсон на широте +34°13'.
Совершенно очевидно из характера кривых наблюдения, рис.18.22, что склонение апекса больше, чем дополнение (до 90°) широты обсерватории, это видно из того факта, что отклонение азимутальной кривой от ее оси всегда меньше, чем 90°, а также из того, что амплитуда кривой показывает только единственный мак- симум и единственный минимум. Это определяет выбор альтерна- тивных формул вычислений. Изучение положений модели приво- дит к тому же выводу. Кроме того, ранняя обработка этих наблю- дений включала рассмотрение апекса со склонением меньшим, чем широтное дополнение, это всегда приводило к несовместимым ре- зультатам. Таким образом, в астрономическом отношении апекс должен быть околополярным.
Можно заместить, что как направление, так и скорость эфирно- го ветра должны изменяться от одного момента времени к другому, потому что его влияние является результатом постоянного косми- ческого движения Земли и ее изменяющегося орбитального движе- ния, а эти изменения должны быть систематическими и характери- зовать каждый момент времени, как будет объяснено далее.
Окончательные результаты наблюдений
В табл. 1 и 2 даны прямые восхождения и склонения апексов наблюдаемого движения Земли для четырех эпох и для двух аль- тернативных направлений. В таблицах α амп и δ амп — значения, полученные из амплитудных кривых; α аз и δ аз получены из ази- мутальных кривых.
Кривые наблюдения (см. рис. 18.22) дают непосредственно значения максимума скорости относительного движения Земли и эфира, наблюдаемой в плоскости интерферометра для четырех эпох; эти скорости приведены в табл. 3. Табл. 3 также показывает
290
Глава 18. Эксперимент по эфирному ветру …
смещения интерференционных полос в единицах длин волн, кото- рые были получены в интерферометре, использованном для экспе- римента при наблюдении эфирного ветра.
Эти три таблицы содержат все данные, полученные в 316 сери- ях наблюдений, выполненных на Маунт Вилсон в 1925 и 1926 гг. для решения проблемы эфирного ветра.
Рис. 18.22. Одиночные наблюдения и усредненные кривые эфирного вет- ра на Маунт Вилсон в 1925–1926 гг.
291
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д.К.Миллер. 1933 г. |
|
|
Таблица 1. Прямое восхождение апекса |
|
|
|
||||||
|
Эпоха |
|
αамп |
|
αаз |
|
Среднее |
|
||
|
|
|
|
Север |
|
Юг |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
8 |
февраля |
|
18 ч. 00 |
|
18 ч. 00 мин. |
18 ч. 00 мин. |
|
6 ч. 00 мин. |
|
|
|
мин. |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
апреля |
15:15 |
16:10 |
15:42 |
03:42 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
августа |
15:45 |
16:10 |
15:57 |
03:57 |
|
||||
15 сентября |
17:05 |
17:00 |
17:03 |
05:05 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2. Склонение апекса |
|
|
|
|
|
||||
|
Эпоха |
|
δамп |
|
δаз |
|
Среднее |
|
||
8 |
февраля |
±79°35' |
±75°19' |
±77°27' |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||
1 |
апреля |
±78°25' |
±75°12' |
±76°48' |
|
|||||
1 |
августа |
±67°30' |
±62°4' |
±64°47' |
|
|||||
|
|
|
|
|
||||||
15 сентября |
±61°40' |
±62°28' |
±62°4' |
|
Таблица 3. Скорости и смещения полос
|
Эпоха |
Скорость, км/с |
Смещение (λ = 5700Å) |
8 |
февраля |
9,3 |
0,104 λ |
|
|
|
|
1 |
апреля |
10,1 |
0,123 λ |
1 |
августа |
11,2 |
0,152 λ |
|
|
|
|
15 сентября |
9,6 |
0,110 λ |
В этой работе вычисления выполнены непосредственно на ос- нове реальных наблюдений без каких бы то ни было предположе- ний о полученных результатах. Все первичные наблюдения вклю- чены в расчеты без исключений и без приписывания весовых ко- эффициентов. При использовании наблюдаемых величин не было применено никаких коррекций. Процедуры были лишь те, которые применяли в первых исследованиях и применялись до сих пор для неопознанных эффектов. Настоящие результаты наглядно проил- люстрировали корректность этого метода и, как теперь представля- ется, сорок шесть лет опоздания в установлении влияния орбиталь- ного движения Земли в наблюдениях эфирного ветра произошло вследствие ошибок в подтверждении определенных предсказаний так называемых классических теорий и воздействий традиционных точек зрения.
292
Глава 18. Эксперимент по эфирному ветру …
Абсолютное движение Солнечной системы и определение орбитального движения Земли
Отказ от северного апекса движения Солнца
Как уже объяснялось, интерферометр определяет линию, в ко- торой происходит движение Земли по отношению к эфиру, но не определяет направления движения по этой линии. Результаты на- блюдений, данные в табл. 1 и 2, указывают как на то, что апекс размещен около северного полюса, так и на диаметрально проти- воположное направление около южного полюса эклиптики. Выбор между двумя возможными направлениями движения определен постоянством результатов, удовлетворяющих первичным наблю- дениям, взятых как целое и в связи с известными явлениями. Изу- чение действительных движений и движений по отношению к ви- димым звездам в нашем скоплении показало, что Солнечная систе- ма движется по отношению к ближайшим звездам вперед к апексу, расположенному в созвездии Геркулеса около 42° от северного на- правления двух апексов, указанных интерферометрическими на- блюдениями; скорость этого движения составляет около 19 км/с. Это обстоятельство как будто подкрепляет представление о север- ном направлении движения, и северный апекс был выбран для дальнейшего изучения проблемы.
Кроме комплекта наблюдений для трех эпох на Маунт Вилсон, соответствующих 1 апреля, 1 августа и 15 сентября 1925 г., было проведено изучение результатов для уточнения предположения о северном апексе. Для определения скорости космического движе- ния были проверены различные варианты решений с помощью па- раллелограммного аппарата (см. рис. 18.18) с окончательной обра- боткой методом наименьших квадратов. Эффекты, которые долж- ны были характеризовать различные эпохи вследствие изменения направления орбитального движения, не могли быть найдены из соответствующих кривых данных наблюдений, показывая, что ор- битальная составляющая, вероятно, много меньше космической. Кривые для трех эпох были просто усреднены, и было установлено, что когда они изображены в отсчете по местному гражданскому времени, они имеют такие фазовые соотношения, что почти пол- ностью нейтрализуют друг друга; средний эффект для трех эпох, изображенных таким образом, очень мал и не систематичен. Когда
293
Д.К.Миллер. 1933 г.
же кривые наблюдений были выполнены графически по отноше- нию к звездному времени, выявилось поразительное соответствие их принципиальных характеристик, не только среди трех кривых для азимутов, но также и для амплитуд; кроме того, что произво- дило большое впечатление, было согласование двух серий кривых, что явно говорило о наличии для этого общей причины. Усредне- ние кривых по звездному времени убедительно показало, что на- блюдаемый эффект зависит от звездного времени и не зависит ни от суточных, ни от сезонных изменений температуры и других возмущающих причин и что это космический феномен. Результаты этого изучения были представлены как доклад президенту Амери- канского физического общества на встрече в Канзас-Сити 29 де- кабря 1925 г. 66. Заключение гласило, что имеется систематическое положительное влияние эфирного ветра, соответствующее посто- янному относительному движению Земли и эфира на Маунт Вил- сон имеющее видимую скорость 10 км/с; что вариации в направле- нии и скорости найденного движения точно такие, какие должны быть произведены постоянным движением Солнечной системы в пространстве вперед к апексу около северного полюса эклиптики, имеющего прямое восхождение 17,5 ч. и склонение +65°. По гипо- тетической эфирной концепции Стокса эфир частично захватыва- ется материей, движущейся сквозь него; это предполагает, что на- блюдаемая скорость 10 км/с может являться лишь частью полной абсолютной скорости движения; если же орбитальная скорость Земли, составляющая 30 км/с, тоже уменьшена пропорционально, то в наблюдаемой скорости эта составляющая должна быть столь мала, что уже не воспринимается; поэтому можно полагать, что реальная скорость космического движения составляет двести ки- лометров в секунду или даже больше. Было также отмечено, что по
неизвестным причинам все азимуты оказались смещенными к за- паду.67
В четырех сериях наблюдений, которые были выполнены на Маунт Вилсон и соответствовали дате 8 февраля, были перепрове- рены все наблюдения четырех моментов времени, проведенные
66D.C.Miller //Science. 1926. Vol.63. P.433.
67Предположительно, это влияние кориолисовой силы, воздействующей на поток эфира, вследствие его движения относительно атмосферы и вра- щения Земли. — В. А.
294