Файл: Ацюковский_Сборник_Эфирный_Ветер_2011_all.pdf

Глава 21. Результаты повторения эксперимента Д.К.Миллера …

"ВА"). В нижнем плече волны распространяются по траектории "АСВ" (встречная волна по траектории "ВСА"). Точкой "С" отме- чено место отражения радиоволн от земной поверхности. Средняя высота траектории "ACB" ("ВСА") над земной поверхностью рав- на Zl . Таким образом, в каждый измерительный пункт "А" и "В" радиоинтерферометра приходят две волны — прямая и отраженная от земной поверхности. Буквой ψ обозначен угол скольжения.

Рис. 21.1. Схема эксперимента в диапазоне радиоволн [24]

На рис. 21.1, для наглядности, вертикальный масштаб растянут, потому углы ψ и Δα не отражают действительных значений. Стрелками Wr up и Wrl показаны скорости эфирного ветра, дейст- вующие вдоль радиолинии на разных высотах от земной поверхно- сти. Длины стрелок пропорциональны скоростям эфирного ветра на высотах Zup и Zl (средние высоты над земной поверхностью). Антенны пунктов приподняты над земной поверхностью на высо- ту Zup >>λ , где λ − длина волны. Оси диаграмм направленности ан- тенн совпадают с линией "АВ".

В каждом из пунктов радиоинтерферометра "А" и "В" приме- нен фазовый способ измерения интерференции радиоволн [32]. От- личительными особенностями радиотехнического способа измере-

337

Ю.М.Галаев, 2011 г.

ния, предложенного и использованного в работах [19−21, 24], яви- лись относительная простота реализации, высокая точность изме- рений и малая чувствительность измерительной системы к изо- тропным эффектам, в том числе и к изменениям параметров внеш- ней среды. Например, при изменении геометрии измерительной системы, вследствие изменения температуры воздуха на 50°C, по- грешность измерения не превышает 0,3% от значения измеряемой величины (расчетное значение).

На рис. 21.2 показан внешний вид измерительного пункта "А". Для одновременного приема−передачи непрерывных зондирующих сигналов использовалась одна и та же антенна. На рис. 21.2 это ан- тенна большего диаметра. Антенна меньшего диаметра в этом экс- перименте не применялась. Пункт "А" расположен на северной ок- раине г. Харьков. На рис. 21.2 виден контейнер с приемно- передающей аппаратурой. Контейнер укреплен за антенной изме- рительного пункта "А".

Рис. 21.2 Радиотехнический приемно-передающий измерительный пункт

"А" в г. Харьков [24, 26]. В эксперименте применялась только антенна больше- го диаметра

338

Глава 21. Результаты повторения эксперимента Д.К.Миллера …

На рис. 21.3 показан внешний вид измерительного приемно- передающего пункта "В". Пункт "В" расположен в селе Рус- ские Тишки Харьковской области. Приемно-передающее устрой- ство и антенна пункта "В" установлены на кровле здания, как пока- зано стрелкой на рис. 21.3. Контейнер с приемно-передающей ап- паратурой укреплен за антенной измерительного пункта "В". Для одновременного приема-передачи непрерывных зондирующих сиг- налов в пункте "В" также использовалась одна и та же антенна. В измерительных пунктах применены идентичные приемо- передающие зеркальные антенны с диаграммами направленности шириной ≈ 0,5°.

Рис. 21.3 Радиотехнический приемно-передающий измерительный пункт "В" в селе Русские Тишки [24, 26]

Антенна пункта "A", в месте своего размещения, поднята на 30 м от поверхности земли, а антенна пункта "B" поднята на 12 м. Средняя высота траектории "АВ" над поверхностью земли, с учетом рельефа местности, составила около 42 м. Автоматизиро- ванная измерительная система прошла лабораторные и натурные испытания.

Эксперимент в диапазоне радиоволн выполнен вблизи г. Харьков на протяжении 13 месяцев с августа 1998 г. по август

339

Ю.М.Галаев, 2011 г.

1999 г. [19−21, 24]. Измерения, выполнялись, как правило, непре- рывно и круглосуточно.

Оптический метод измерения скорости эфир- ного ветра и кинематической вязкости эфира.

Метод измерения разработан и применен в работах [22, 23, 25, 26] и является методом первого порядка, в котором не требуется возвращать излученный свет в исходную точку. Изме- ряемыми величинами явились: скорость эфирного ветра, кинемати- ческая вязкость эфира и вертикальный градиент скорости эфирного ветра. Расчетная чувствительность изготовленного измерительного устройства к скорости эфирного ветра — около 26 м/с.

Для разработки оптического метода измерения использованы следующие положения модели [27, 28]: эфир обладает свойствами обычных газов; эфир является средой, ответственной, в частности, за распространение света. В свою очередь, это означает, в частно- сти, следующее: для эфира применимы известные законы гидроди- намики, скорость света относительно наблюдателя является сум- мой векторов скорости света относительно эфира и скорости эфира относительно наблюдателя. Использовано предположение Д.К.Миллера, высказанное в работе [6], об экранирующем дейст- вии металлических покрытий оптических интерферометров, при- мененных, например, в экспериментах [8, 15]. Это дало возмож- ность предпринять попытку построить оптический интерферометр, в котором один луч света проходит внутри отрезка полой металли- ческой трубы, а другой луч − вне этой трубы, во внешнем потоке эфира. В работах [22, 23, 25] действие такого оптического интер- ферометра с трубой пояснено следующим.

Поместим интерферометр в потоке эфира так, что продольная ось трубы перпендикулярна вектору скорости потока. В этом слу- чае оба открытых конца трубы находятся в одинаковых условиях по отношению к внешнему потоку эфира. Перепада давления эфира на концах трубы не возникает, и эфир внутри трубы неподвижен. Теперь повернем трубу так, что вектор скорости потока эфира на- правлен вдоль оси трубы. В этом случае скоростной напор эфира создаст на концах трубы перепад давления, под действием которо- го в трубе развивается течение эфира. Можно ожидать, что с по- мощью предложенного интерферометра на протяжении времени

340

Глава 21. Результаты повторения эксперимента Д.К.Миллера …

развития в отрезке трубы движения эфира, можно наблюдать сме- щение полос интерференционной картины, относительно их на- чального положения. При этом максимальное значение смещения полос интерференционной картины пропорционально скорости внешнего потока эфира, а время возврата полос к их начальному положению пропорционально значению кинематической вязкости эфира.

В работах [22, 23, 25] изложены теория оптического экспери- мента, методики проведения измерений и обработки результатов измерений, рассмотрены возможные источники ошибок измерений и оценены их величины, показана устойчивость оптического ин- терферометра к механическим воздействиям и к изменениям пара- метров внешней среды. Следует подчеркнуть, что, при прочих рав- ных условиях, чувствительность изготовленного интерферометра первого порядка к скорости эфирного ветра выше на 5−6 порядков по сравнению с оптическим интерферометром Майкельсона (вто- рого порядка). Это существенно повысило точность и достовер- ность результатов измерений. (См. ниже раздел «эффект высоты».)

На рис. 21.4 представлена схема оптического интерферометра первого порядка с трубой, и отмечены его основные узлы: 1 — осветитель; 2 — отрезок металлической трубы; 3 — окуляр со шка- лой; P1, P2 — плоскопараллельные полупрозрачные пластины; M1, M2 – зеркала [22, 23, 25]. Ход лучей показан толстыми линия- ми со стрелками. Плоскость рис. 21.4 представляет горизонталь- ную плоскость прибора. Один из лучей света проходит вдоль оси трубы и показан на рисунке пунктирной линией. Длина трубы lp ≈ P1M2. Узлы P1, M1 и P2, M2 устанавливаются попарно парал-

лельно. Расстояния P1M1 = M2P2 = l1, M1P2 = P1M2 ≈ lp . Узлы M1 и M2 устанавливаются друг относительно друга на малый угол. Углы

между нормалями к плоскостям зеркал M1, M2 и лучами, падаю- щими на них, обозначены буквами i1, i2. Углы i1 , i2 устанавливают- ся при настройке интерферометра так, чтобы в окуляре 3 наблюда- лась интерференционная картина.

Узлы настройки на схеме условно не показаны. Если не учиты- вать движение эфира, то действие интерферометра сводится к сле- дующему. Луч света разделяется пластиной P1 на два луча, которые после отражения от зеркал M1 и M2 и прохождения пластины P2 оказываются параллельными. Семейство стрелок в правой части рис. 21.4 обозначает движение эфира справа налево со скоро-

341