iz fizicheskih soobrazhenii yasno, chto chasy ne mogli zamedlit' svoi hod ot togo, chto gde-to kto-to letit s bol'shoi skorost'yu po otnosheniyu k etim chasam.
Tak oni i ne zamedlili. S vnimatel'no sledil za nimi; on podtverdit.
------------------------------------------------------
S odnoi tochki zreniya vozmozhen cinizm.
A s drugoi tochki zreniya neschastnyi vibe, zanimaetsya fizikoi
i v fizike on ne polnyi nol' on v nei sushestvo bestolkovoe.
---
Dlya resheniya dannogo voprosa dlya fizika osobo dazhe ne
nado prilagat' umstvennyh zatrat,
etot vopros otnositsya k voprosu ili voprosam
nosyashim obshee nazvanie - sinhronizaciya.
Rassmatrivaemyi primer odin iz sluchaev sinhronizacii,
uchityvaya chto zadacha iznachal'no stavitsya ne korrektno,
ona vse ravno reshaetsya odnoznachno.
---
Iznachal'no nado opredelitsya s nazvaniyami, - sravneniya i izmerenie.
Sravnenie - kogda ya izmeryayu dlinu lineikoi, ya prosto sravnivayu razmernost' odnogo s analogichnym.
Izmereniya eto kogda iz dvuh raznyh sushnostei, no izvestnyh kolichestvenno opredelyaetsya tret'ya sushnost'.
Naprimer, - napryazhenie cherez tok i soprotivlenie, skorost' cherez dlinu i vremya.
Teper' o prostranstve - poluchaetsya dva metoda opredeleniya ego velichiny, odin variant - prosto lineikoi, vtoroi skorost'yu sveta.
Lineikoi logichno i prosto.
Skorost'yu sveta - poluchaetsya chto pytaemsya priravnyat' izmeryaemuyu velichinu - zavisyashuyu ot vremeni, (i tochnosti chasov ih schitayushih) lineiki izmeryayushei rasstoyanie (tochnee svoistv lineiki i ee podverzhennosti deformaciyam), i skorost'yu rasprostraneniya elektromagnitnogo izlucheniya.
Chto sobstvenno poluchaetsya - pri izmereniyu prostranstva, skorost'yu sveta po sravneniyu s priravnivaniem prostranstva k lineike.
U nas poluchaetsya rasstoyanie dlinna, tol'ko my zadeistvovali chasy lineiku, i elektromagnitnoe izluchenie.
Dlya izmereniya u nas est' tri sushnosti skorost' vremya i rasstoyanie, i est' svoistvo prostranstva v kotorom rasprostranenie elektromagnitnyh kolebanii ravno nekotoroi skorosti kotoruyu nazyvayut skorost'yu sveta.
Zdes' nado ponimat' sleduyushuyu situaciyu, - chto s odnoi tochki zreniya mozhno skazat', - chto eta skorost' bystraya no mozhno skazat' chto ona medlennaya. No v lyubom sluchai prostranstvo dlya kolebanii yavlyaetsya liniei zaderzhki, v kotoroi rasprostranyaetsya signal. Vot, a zdes' uzhe poluchaetsya chto prostranstvo sostoit iz chego-to. Eto proishodit potomu chto, prostranstvo my opredelili izmeryat' v metrah.
Dlya svetovogo izlucheniya prostranstvo proyavilo eshe odno svoe svoistvo - zaderzhka svetovogo lucha. Sledovatel'no - prostranstvo zapolneno veshestvom, kotoroe zaderzhivaet svetovoi signal, analogichno tomu kak v vozduhe ili vode zaderzhivaetsya zvuk. Zdes' mozhno nemnogo porazmyslit' o skorosti signala v sredah, v vode zvuk vo stol'ko raz bystree - chem v vozduhe, vo stol'ko na skol'ko blizhe rasstoyanie mezhdu molekulami v vode - chem v vozduhe. Iz chego sleduet - esli podelit' skorost' sveta na skorost' zvuka v vozduhe my poluchim velichinu vo skol'ko raz blizhe chastichki sredy, kotorym zapolneno prostranstvo po sravneniyu s chasticami vozduha.
Na samom dele skorost'yu sveta izmeryat' prostranstvo nel'zya, potomu chto eto ne pravil'no, tak kak skorost' sveta za sekundu ne yavlyaetsya meroi dlinny.
Eto vse ravno, chto govorit', - chto ot Kieva do Moskvy tri tysyachi 75 sekund skorosti zvuka.
---
Slozhenie so skorost'yu sveta
i vychitanie, pri dvizhenii
ob'ektov.
Est' ob'ekt, kotoryi otnositel'no drugogo ob'ekta mozhet dvigat'sya.
Est' skorost' sveta, s kotoroi
rasprostranyaetsya svetovoe izluchenie v prostranstve.
Poluchaetsya - chto nuzhno uiti ot generatora izlucheniya na issleduemom, a generator
vse ravno nuzhen.
Zdes' prinimaem volevoe reshenie, generator raspolagaetsya na uslovno nepodvizhnom
ob'ekte.
Na tom ob'ekte kotoryi dvizhetsya budem raspolagat' prostoe zerkalo.
V kachestve istochnika vybiraem svetovoi luch modulirovannyi s chastotoi 300MGc,
chto v prostranstve budet iz sebya predstavlyat' odno kolebanie na metr dlinny,
tochnee odin period na metr.
Ustanavlivaem na avtomobile zerkalo , na vzletnoi polose ustanavlivaem stend s
svetovym generatorom 300MGc s uzko napravlennym luchom, i priemnik s
chastotomerom.
Pervyi opyt zaklyuchaetsya v tom chto avtomobil' raspolozhen na rasstoyanii 1km, i
nepodvizhen, prinimaemaya otrazhennaya chastota budet ravna peredayushei.
Opyt vtoroi - avtomobil' edet k stendu so skorost'yu 20metrov v sekundu, o chudo
chastota uvelichilas' na 20Gc. Prichina svyazana s tem chto pri dvizhenii k
istochniku, mashina proezzhaet na 20 metrov blizhe, a poskol'ku u nas v odnom
metre odin period kolebaniya, to chastota pri priblizhenii so skorost'yu 20 metrov v sekundu
uvelichitsya na 20Gc.
Opyt vtoroi mashina udalyaetsya ot stenda so skorost'yu 30 metrov v sekundu, i chastota
prinimaemaya ot zerkala avtomobilya nizhe peredayushei na 30Gc.
Iz chego sleduet, chto svet proyavlyaet svoi svoistva po otnosheniyu k prostranstvu,
kotoroe i zaderzhivaet svet.
Prostranstvo dlya sveta yavlyaetsya liniei zaderzhki.
Esli est' v chem, - svetu rasprostranyatsya i zaderzhivat'sya, to svet nahoditsya v
srede kakoi-to, analogichno zvuku v vozduhe.
Po toi prichine chto dannoe slozhenie i vychitanie chastoty mozhno povtorit' primeniv
vmesto svetovogo istochnika moshnyi dinamik a na avtomobile ustanovim chastotomer
s mikrofonom.
Berem chastotu 300Gc, u nas poluchaetsya pri skorosti zvuka 300metrov v sekundu,
odno kolebanie na metr.
Avtomobil' priblizhaetsya k dinamiku so skorost'yu 20metrov v sekundu, chastota
prinimaemogo zvuka v avtomobile bol'she na 20Gc, posle chego avtomobil' dvizhetsya
ot stenda so skorost'yu 30metrov v sekundu i chastota prinimaemaya v avtomobile,
nizhe na 30Gc.
A zvuk tochno dvizhetsya v srede, - eto vozduh.
Vot ya sobstvenno i pokazal metod slozheniya skorostei v sravnenii s analogichnym.
Mogut byt' nekotorye netochnosti so skorost'yu sveta v vozduhe, no eto ne
principial'no v dannoi zadache.
Estestvenno mozhno ispol'zovat' dannyi metod s raspolozheniem zerkala pod uglom 45
gradusov, pri etom raspolagayutsya priemnik i generator v raznyh mestah, i
peredvigaetsya zerkalo k i ot priemnika, ili k i ot generatora.
Chto ya schitayu nedostatkom dannogo opyta?, - osobyh tehnicheskih nedostatkov ne
vizhu, tak kak opyt so svetovym luchom budet rezul'tativnym i pri okolo svetovyh
skorostyah.
Estestvenno dannyi opyt ne rekomenduyu provodit' samostoyatel'no bez konsul'tacii
so specialistami po pravilam soblyudeniya tehniki bezopasnosti.
---
Obshaya ideya predydushih opytov v naglyadnosti togo, chto pri dvizhenii avtomobilya k ob'ektu ili ot nego, chastota prinimaemaya na avtomobile, i otrazhennaya im chastota, budut odinakovymi, sledovatel'no esli avtomobil' posredine mezhdu dvuh generatorov, kotorye rabotayut na odinakovoi chastote, to esli avtomobil' budet peremeshat'sya mezhdu nimi po pryamoi linii mezhdu generatorami, to summa chastot delennaya na 2 vsegda budet ravna ishodnoi chastote generatora.
---
Estestvennye vyvody kotorye poluchilis',-
esli
prostranstvo izmeryat' v metrah, to u
prostranstva obnaruzhivaetsya svoistvo po
zaderzhke elektromagnitnyh izluchenii.
---
Vot sobstvenno ispol'zuya bazovye ponyatiya o elektromagnitnom
izluchenii mozhno bolee detal'no pereiti k svetovomu izlucheniyu.
Svetovoe izluchenie - kolebanie zaryadov
v srede vokrug
drug druga primerno s chastotoi 100TGc, pri ih dvizhenii
v srede so skorost'yu kotoraya opredelyaetsya plotnost'yu sredy.
Nado uznat' skol'ko
kolebanii v metre u sveta, podelim
100TGc, na 300 tysyach km v sekundu, i podelim eshe na 1000,
i uznaem kolichestvo v metre = 333 333.
Ili - 333 kolebaniya na
millimetr.
Teper' nado ponyat' chto predstavlyaet iz sebya interferenciya.
Zdes' vse prosto. Svetovoi luch razdelyaetsya na dva lucha,
polu prozrachnym steklom,
vnutri kotorogo sloi metalla,
kotoryi propuskaet chast' luchei a druguyu chast' otrazhaet,
po prichine togo chto zaryady fotonov pri vzaimodeistvii vrashayas'
letyat,
i tak kak vrashenie ih haotichnoe, to podletayut k sloyu
po raznomu, chast' udaryaetsya odnovremenno plashmya, i otrazhaetsya,
a chast' prohodit mezhdu atomami metalla.
Posle chego iz dvuh luchei s pomosh'yu zerkala i poluprozrachnoi
linzy vostanavlivaetsya luch.
Zdes' poluchayutsya kol'cevye volny, o prichine togo chto u nas
raznaya
dlinna luchei, i fotony imeyut haotichnuyu raskrutku.
Esli v odno plecho razdelennogo lucha vvesti sosud s vodoi
- opyt Fizo, i voda budet dvigat'sya s nekotoroi
skorost'yu, to u nas
kol'ca nachnut shoditsya i rashoditsya.
Esli ya voz'mu fonarik i budu priblizhat'sya k stene,
so skorost'yu 10m/s, i pri etom
budu
svetit' na stenu, to chastota prinimaemyh signalov
na stene budet 333 333 umnozhit' na 10, to est' na 3,333MGc,
bol'she chem v fonarike, esli s takoi-zhe skorost'yu budu
udalyat'sya,
to na takuyu-zhe chastotu signal budet men'she.
Zdes' nado ponimat' prichinu, prichina ne v narushenii chastoty generatora,
i chastotomera, prichina
v tom chto kogda sozdayutsya
blagopriyatnye usloviya dlya sozdaniya fotonov na niti spirali fonarika,
oni vyletayut v prostranstvo, i dvizhutsya v nem,
a chastota menyaetsya
potomu chto posleduyushie fotony, vyletayut
iz fonarika v to vremya kogda fonarik menyaet svoe raspolozhenie
v prostranstve po otnosheniyu k stene, na kotoroi chastotomer.
---
Eshe raz vnimatel'no ---
Chastota menyaetsya po prichine izmeneniya rasstoyaniya mezhdu priemnikom i peredatchikom.
---
Vyvod
- dannaya situaciya opredelyaet edinstvenno vozmozhnuyu fizicheskuyu situaciyu
dlya elektromagnitnyh kolebanii v prostranstve - effekt Doplera dlya sredy "Efira".
V vysheizlozhennom tekste slovo "foton" - oshibka, vmesto nego
-"svet".