Спросите Итана №29: Самый знаменитый провалившийся эксперимент

https://medium.com/starts-with-a-bang/ask-ethan-29-the-most-famous-failed-science-experiment-e47508f37037
  • Перевод
В 1887 году двое учёных решили измерить, как влияет на скорость света движение Земли. То, что они не обнаружили, в результате изменило мир.

image
Выводы, очень странные выводы, возникают с удивительной лёгкостью: доказательство бесспорно. Но при этом выглядит это так, будто он достиг результатов лишь силой своей мысли, не слушая мнения других. Именно это он и сделал.
— Сноу о работе Эйнштейна от 1905 года.

Мы любим научные успехи – люди, эксперименты и теории, которые рассказывают о новых феноменах, законах физики и способах зарождения Вселенной. Но эти достижения рождаются не в вакууме. Они происходят потому, что существует необходимость в изобретении чего-то нового тогда, когда текущие наши представления уже не могут объяснить некий феномен или результат. Вопрос этой недели:
А ты писал что-нибудь про «Самый знаменитый провалившийся эксперимент» Майкельсона-Морли? Мне кажется, что он очень важен для понимания процесса развития науки, и он начал волну исследований, приведших к квантовой механике и особой теории относительности.

Не писал, а ведь должен был. Давайте для начала вернёмся ко второй половине 19-го века.

image

Гравитация стала первой из изученных сил, когда Ньютон выдвинул в 17-м веке свой закон всемирного тяготения. Он объяснил движения тел на Земле и в космосе. Через несколько десятков лет, в 1704 году, он также выдвинул корпускулярную теорию света, которая утверждала, что свет состоит из частиц, что они твёрдые и не имеют массы, и что они двигаются по прямой, если только что-либо не заставит их отразиться, преломиться или дифрагировать.

image

Это объяснило множество наблюдений, в частности, что белый свет является комбинацией множества других. Но со временем эксперименты показали волновую природу света, подтверждая альтернативное объяснение от современника Ньютона, Христиана Гюйгенса.

image

Гюйгенс предположил, что каждая точка, которую можно считать источником света, включая все точки продвигающейся прямолинейно волны, ведёт себя как волна со сферическим фронтом, исходящая из каждой из этих точек. И хотя многие эксперименты согласовывались с обеими теориями, некоторые из них, проведённые в 1799 году, начали демонстрировать силу волновой теории.

image

Изолируя разные цвета и пропуская их через одиночные и двойные щели или решётки, учёные наблюдали картины, которые могут получаться только в случае волновой природы света, который вёл себя подобно волнам на воде.

image

Но, как известно, волны передвигаются в воде. Если убрать воду, не будет и волн. Это было одинаково верно для всех известных явлений: например, звук также требует среды для передвижения. Если убрать всю материю, не остаётся среды для звука – отсюда и выражение «В космосе не слышно криков».

image

Поэтому, раз свет является волной, хотя и электромагнитной, как продемонстрировал Максвелл в 1860-х, у него тоже должна быть некая среда, по которой он распространяется. Никто не мог её найти, но ей всё равно дали название: светоносный эфир.

Сейчас звучит глупо, не правда ли? Но идея не была плохой сама по себе. У неё были все признаки отличной научной идеи, поскольку её не только построили на предыдущих научных достижениях, но она также выдала и предсказания, которые можно было проверить.

image

Представьте, что вы кидаете камень в реку, и наблюдаете за волнами. Волны, идущие по направлению к берегам, будут двигаться с определённой скоростью.

А что же волны, идущие вверх по течению? Они будут двигаться медленнее, поскольку среда, по которой они передвигаются, то есть, вода – движется! А волны, двигающиеся по течению, будут двигаться быстрее, по той же причине.

И хотя светоносный эфир никогда не был обнаружен, был предложен гениальный эксперимент, разработанный Альбертом Майкельсоном, который применил тот же принцип к свету.

image

Хотя мы не знали, как эфир ориентирован в пространстве, каково его направление и как он двигается, или что по отношению к нему покоится — мы могли предполагать, что он абсолютен. Он существует независимо от материи, поскольку свет способен передвигаться и в вакууме.

Поэтому, в принципе, измерив скорость, с которой свет двигается, когда Земля движется «по течению» или «против» (или перпендикулярно к потоку эфира), вы можете не только обнаружить существование эфира, но и найти неподвижную систему координат Вселенной! К сожалению, свет передвигается со скоростью 186282 миль в секунду (а Майкельсон считал, что со скоростью 186350 ± 30 миль в секунду), а орбитальная скорость Земли составляет всего 18,5 миль в секунду. В 1880-х годах такие скорости измерить было проблематично.

Но Майкельсон придумал хитрость.

image

В 1881 году он разработал гениальный прибор, известный сейчас как интерферометр Майкельсона. Его принцип был основан на том, что свет, состоящий из волн, интерферирует сам с собою. Если мы возьмём световую волну, разделим её на две перпендикулярные компоненты (которые, следовательно, будут двигаться по-разному по отношению к эфиру), и проведём их на равное расстояние, а затем отразим обратно друг навстречу другу, мы будем наблюдать сдвиг в интерференционной картине, которую они создадут.

Если весь прибор по отношению к эфиру неподвижен, что сдвига в интерференционной картине быть не должно, но если он двигается в одном направлении не так, как в другом, то мы получим сдвиг.

image

Изначальный прибор не смог определить сдвиг – но с длиной пути в 1,2 метра сдвиг должен был составить 0,04 интерференционной полосы, что превышало предел того, что он мог измерить своими инструментами (предел был порядка 0,02). Также была мысль, что эфир покоится – например, что Земля увлекает его за собой (хотя он и не мог быть абсолютно статичен, об этом говорили наблюдения звёздных аберраций), поэтому он проводил эксперимент много раз за день, поскольку вращающаяся Земля должна была быть по разному расположена по отношению к эфиру.



Отсутствие результата не убеждало. За последующие шесть лет он разработал интерферометр в 10 раз больше и в 10 раз точнее вместе с Эдвардом Морли, и они вдвоём провели новый эксперимент в 1887, который стал известен как эксперимент Майкельсона-Морли. Они ожидали сдвиг интерференции в 0,4 с точностью измерений в 0,01.

А благодаря интернету можно найти и изначальные результаты измерений:

image

Отсутствие результата, показавшее, что никакого светоносного эфира не существует, стало большим шагом в науке. Оно означало, что свет должен принципиально отличаться от всех других известных волн. Решение нашлось через 18 лет, когда появилась специальная теория относительности Эйнштейна. Вместе с ней пришло понимание, что скорость света является универсальной константой во всех системах отсчёта, не было абсолютного времени или абсолютного пространства, и что свету для передвижения нужны лишь пространство и время.

Эксперимент, и работы Майкельсона, были настолько революционными, что он, насколько я знаю, стал единственным человеком в истории, получившим Нобелевскую премию за очень точное отсутствие открытия чего бы то ни было!

image
Поделиться публикацией
Никаких подозрительных скриптов, только релевантные баннеры. Не релевантные? Пиши на: adv@tmtm.ru с темой «Полундра»

Зачем оно вам?
Реклама
Комментарии 57
  • +21
    В этот раз Итана спросили совершенно не зря! Спасибо за интересную статью.
    • –2
      Если весь прибор по отношению к эфиру неподвижен, что сдвига в интерференционной картине быть не должно, но если он двигается в одном направлении не так, как в другом, то мы получим сдвиг.

      Это утверждение справедливо, только если мы рассматриваем свет в рамках Ньютоновской механики: т.к. к скорости света то добавляется, то отнимается скорость Земли.

      Но мы то сейчас знаем, что скорость света постоянна. Поэтому при сложении скорости света и скорости Земли и получили опять ту же скорость света. Данный эксперимент ни при наличии светоносного эфира ни при его отсутствии никогда не бы показал сдвиг.

      Т.е. ничего не доказано, ИМХО.

      P.S.
      С удовольстием почитаю комментарии, разясняющие этот момент.
      • +3
        В советской России яйцо высиживает курицу :-)

        1. Мы не знаем постоянна ли скорость света в разных системах отсчёта. ТО это просто постулировала и пошло поехало.

        2. С точки зрения эфирных теорий — скорость света не является постоянной и зависит от скорости этого самого эфира.
        • +4
          Но мы то сейчас знаем, что скорость света постоянна.
          Так мы именно в результате опыта это и знаем. Соответствующий постулат СТО был введён как следствие результатов опыта Майкельсона. А теперь, когда результаты СТО уже проверены на практике, теория эфира с ними не согласуется и потому считается несостоятельной.

          P.S. Конечно, речь об исходной теории. Сторонники теории эфира могут возразить, что эфир всё-таки есть, но его свойства отличаются от тех, которыми его наделяли 300 лет назад. Обсуждать это не вижу смысла. При большом желании можно просто назвать эфиром вакуум в его современном представлении, и это ничему не будет противоречить, просто смена терминологии.
      • 0
        Каким образом отсутствие эфирного ветра в неподвижной относительно измерительного прибора среде свидетельствует об отсутствии этого самого эфира? Если вы едете в герметичном вагоне и не можете обнаружить ветер — повод ли это утверждать, что воздуха (в котором распространяются звуковые волны) не существует? ;-) А то, что свет увлекается средой, наглядно показывают опыты Физо.
        • +4
          Никоим образом не свидетельствует.
          Проблема в том, что аберрация звёзд приводила к тому, что эфир неподвижен.
          Длинная цитата из Вики
          «В 1728 году английский астроном Брэдли открыл аберрацию света: все звёзды описывают на небосводе малые круги с периодом в один год. С точки зрения эфирной теории света это означало, что эфир неподвижен, и его кажущееся смещение (при движении Земли вокруг Солнца) по принципу суперпозиции отклоняет изображения звёзд. Френель, однако, допускал, что внутри движущегося вещества эфир частично увлекается. Эта точка зрения, казалось, нашла подтверждение в опытах Физо.

          Максвелл в 1868 году предложил схему решающего опыта, который после изобретения интерферометра смог осуществить в 1881 году американский физик Майкельсон. Позже Майкельсон и Эдвард Морли повторили опыт несколько раз с возрастающей точностью, но результат был неизменно отрицательным — «эфирного ветра» не существовало.»

          То есть за 140 лет до опыта открыли аберрацию, теоретически обосновали её тем, что эфир неподвижен и мы летим сквозь него и поэтому звёзды меняют своё положение. И эксперимент Майкельсона-Морли закрыл второй вариант развилки.
          Ну и потом пришёл Эйнштейн со своей СТО где всё описал и объяснил настолько, что эфир стал просто не нужен.

          В общем опыт был один из… Просто повезло. Опыт ждали больше 100 лет, получили неожиданный результат и быстро теоретически объяснили, при этом открылось огромное поле для физики.
          • +1
            1. Эфирных теорий тогда много разных было. Опыты Майкельсона и компании свидетельствуют лишь о том, что не существует статичного, всепроникающего эфира (одна модель эфира). Про увлекаемый веществом/полями эфир (другая модель эфира) они ничего не говорят.

            2. Абберация свидетельствует о том, что Земля движется относительно эфира за пределами Земли, из чего не следует, что эфир Землёй не увлекается. Просто увлечённым Землёй эфиром в масштабах вселенной можно пренебречь.

            3. Кроме того абберация свидетельствует о том, что скорость света не является константой, а складывается со скоростью наблюдателя. По той же картинке из Википедии (https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f7/Stellar_aberration.JPG/255px-Stellar_aberration.JPG) видно, что с точки зрения наблюдателя свет не просто пришёл с другого направления, но и за то же время преодолел больший путь, то есть превысил скорость света :-)

            • 0
              В рамках теории «светоносного эфира» эксперимент Физо и разные его аналоги показывали, что эфир частично увлекается средой (причем с разными странными побочными явлениями), а эксперимент Майкельсона-Морли — что полностью неподвижен. СТО сняла, в частности, и это противоречие.

              > абберация свидетельствует о том, что скорость света не является константой, а складывается со скоростью наблюдателя

              Аберрация свидетельствует о том, что скорость света конечна, а не о том, является она константой или нет.

              > но и за то же время преодолел больший путь, то есть превысил скорость света

              На картинке нет ничего подобного. Если бы она изображала эксперимент, в котором из двух источников на разном расстоянии от наблюдателя одновременно испускается свет и одновременно приходит к наблюдателю, то ваше замечание было справедливо. Но там изображено нечто совершенно иное — разница в кажущемся положении одного и того же источника в зависимости от скорости наблюдателя.
              • +1
                Не вижу противоречия. Несколько литров воды слабо увлекают, целая планета сильно увлекает.

                Научите меня смотреть на картинку и не видеть очевидного :-) Скорость света с точки зрения наблюдателя будет больше, чем с точки зрения излучателя. Просто потому, что гипотенуза больше катета.
                • 0
                  «Сильно» и «слабо» — это слова. А теории проверяются не словами, а соответствием расчетов экспериментальным данным. Так вот до появления СТО ученые занимались тем, что пытались подогнать теорию эфира так, чтобы все эти эксперименты объяснить. Не получалось, не сходились циферки. Если вы знаете, как — с вас непротиворечивая теория светоносного эфира, с расчетами.

                  > Скорость света с точки зрения наблюдателя будет больше, чем с точки зрения излучателя. Просто потому, что гипотенуза больше катета.

                  Ещё раз. Две линии разной длины там — это вовсе не два пути одного и того же пучка света с разных «точек зрения». Картины «с точки зрения излучателя» там нет (от слова совсем).
                  • 0
                    Ну да, а сейчас эксперименты подгоняют под теорию :-) Ну вот, например, эксперимент Хафеле-Киттинга говорит о том, что часы могут замедлиться, а могут и ускориться относительно неподвижного наблюдателя в зависимости от направления движения. Но по СТО часы должны замедляться независимо от направления движения. Как вы это объясните?

                    Ну, давайте ещё раз. Чтобы эффект абберации имел место быть нужно векторно сложить скорость света и скорость наблюдателя, получив тем самым скорость света с точки зрения наблюдателя, которая получается больше по модулю и направлена в другую сторону. Если же наблюдаемая скорость света не зависит о скорости наблюдателя (постулат ТО), то никакой абберации быть не может, так как скорости света и наблюдателя не складываются.
                    • 0
                      Ну вот, например, эксперимент Хафеле-Киттинга говорит о том, что часы могут замедлиться, а могут и ускориться относительно неподвижного наблюдателя в зависимости от направления движения. Но по СТО часы должны замедляться независимо от направления движения. Как вы это объясните?
                      Если «смотреть» из инерциальной системы отсчета (напомню, что СТО других «не признает»), то двигались все трое часов, причем те часы, которые летели на самолете против вращения Земли, двигались с меньшей скоростью чем оставшиеся на земле.

                      Поэтому они замедлялись меньше, чем «контрольные» часы — а с точки зрения наблюдателей-землян это и выглядело как ускорение.

                      PS напомню, что результаты эксперимента совпали с предсказанием настолько точно, насколько это вообще возможно для настолько дешевого эксперимента.
                      • 0
                        Хитрая уловка. Значит и время года должно влиять? Более того, можно легко найти абсолютную систему отсчёта, где время будет идти быстрее всего.

                        Кроме того, спутник на геостационарной орбите вполне можно считать ИСО, так что относительно него всё равно не должно быть разницы в какую сторону летать с часами.
                        • 0
                          Спутник на геостационарной орбите нельзя считать ИСО, потому что он крутится вместе с Землей.

                          Нет, время года влиять не будет, потому что направление движения Земли не влияет на относительные скорости часов.

                          А вот само движение Земли вокруг Солнца, безусловно, внесет поправку в наблюдаемый эффект. Но эта поправка будет порядка 1/365 от поправки суточной, то есть она необнаружима в рамках точности эксперимента.

                          Более того, можно легко найти абсолютную систему отсчёта, где время будет идти быстрее всего.
                          Да, можно. Только это будет не абсолютная система отсчета, а инерциальная.
                          • 0
                            Давайте я напомню, что такое ИСО: «Инерциа́льная систе́ма отсчёта (ИСО) — система отсчёта, в которой все свободные тела движутся прямолинейно и равномерно или покоятся»

                            Внутри свободно падающего тела это именно так.

                            Почему это у вас направление движения вокруг Земли влияет на относительные скорости, а направление движения вокруг Солнца уже нет? Вы уж определитесь в показаниях :-)

                            > Да, можно. Только это будет не абсолютная система отсчета, а инерциальная.
                            От чего это она будет неинерциальной?
                            • 0
                              Давайте я напомню, что такое ИСО: «Инерциа́льная систе́ма отсчёта (ИСО) — система отсчёта, в которой все свободные тела движутся прямолинейно и равномерно или покоятся»

                              Внутри свободно падающего тела это именно так.

                              Ничего подобного. Свободное падение — это движение с ускорением, равным g. Нет, оно, конечно, может породить ИСО… но только не на геостационарной орбите! Чтобы СО спутника была инерциальной, он должен делать 1 оборот вокруг Земли за 1 звездные сутки относительно наблюдателя на поверхности против направления вращения Земли (вращением Солнечной системы вокруг центра галактики, равно как и движением нашей галактики в данном вопросе можно пренебречь).

                              Почему это у вас направление движения вокруг Земли влияет на относительные скорости, а направление движения вокруг Солнца уже нет? Вы уж определитесь в показаниях :-)
                              Потому что направление обращения вокруг Солнца всегда одно и то же.

                              От чего это она будет неинерциальной?
                              Наверное, вы хотели сказать, неабсолютной? Просто потому что нет такого понятия как абсюлютная СО.
                              • 0
                                > это движение с ускорением, равным g. Нет, оно, конечно, может породить ИСО

                                ИСО — это не движение без ускорения, а система, где силы инерции не проявляют себя (отсюда и название). Мне казалось для приверженца ОТО это должно быть очевидно.

                                > Потому что направление обращения вокруг Солнца всегда одно и то же.

                                А вот относительно галактики — нет.

                                > Наверное, вы хотели сказать, неабсолютной? Просто потому что нет такого понятия как абсюлютная СО.

                                Вы правы, насчёт абсолютной ИСО я сморозил чушь.
                                • 0
                                  ИСО — это не движение без ускорения, а система, где силы инерции не проявляют себя (отсюда и название). Мне казалось для приверженца ОТО это должно быть очевидно.
                                  В СО, привязанной к Земле, силы инерции себя проявляют (доказано Фуко). Система отсчета геостационарного спутника — это сдвинутая до спутника СО Земли. Ну как еще можно объяснить? Разве что отправиться на спутник и там проверить.

                                  А вот относительно галактики — нет.
                                  Да, совершенно верно. Но влияние движения относительно галактики в этом эксперименте дает поправку, находящуюся за пределами точности приборов.
                                • –2
                                  Господа, позвольте присоединится к обсуждению :)
                                  Как было сказано выше, теорий эфира много и проблема абберации в каких-то может решаться в каких-то не решаться, суть не в этом. Суть в том, что СТО утверждает, что эфир учитывать в расчетах по ее формулам не требуется.

                                  Я предлагаю обсудить другой вопрос: а насколько сама СТО не противоречива?
                                  Вот в статье приведен эксперимент Майкельсона-Морли, который многими считается одним из подтверждений СТО. В эксперименте используется свет.
                                  А что такое свет с точки зрения СТО? Что с точки зрения СТО представляет собой такой объект как фотон? И я подчеркиваю, с точки зрения именно СТО, а не квантовых теорий или теорий струн и т.п…

                                  Может, кто-то из почитателей СТО знает на него ответ? :)

                                  Я сомневаюсь…
                                  Ведь если мы свяжем с фотоном ИСО, то окажется, «о чудо», что фотон покоится, а это противоречит постулату об одинаковости скорости света во всех ИСО. Другими словами, если виртуального наблюдателя посадить в фотон, то относительно него скорость света равна 0.

                                  Так чем же таким должен быть фотон, что бы не противоречить СТО? Может волной? Да, в самом деле, если фотон это не частица-корпускула перемещающаяся в пространстве, а волна которая передает энергию от одного объекта среды к другому, и при этом сами объекты не перемещаются (как бильярдные шары выстроенные в ряд) то это действительно СТО не противоречит, но тогда надо признать существование среды распространения этих волн (бильярдных шаров) и эту среду вполне можно назвать эфиром.
                                  Согласны?

                                  Волны на воде существуют? Существуют.
                                  Волны на воде без воды могут существовать? Нет – потому, что без воды волны на несуществующей воде невозможны. Волна всегда распространяется в чем-то, в какой-то среде. Без среды, понятие волны – не имеет смысла.

                                  А как тогда могут существовать световые волны распространяющиеся без среды? Наверно никак, либо свет это не волна, а что-то еще другое.

                                  Если мы продолжим рассуждение, то придем к выводу, что существование среды распространения световых волн так же противоречит СТО, но это можно обсудить позже.

                                  Все таки основной вопрос: что такое свет и фотон, с точки зрения именно СТО? (без привлечения квантовых теорий света и принципов неопределенности)
                                  • 0
                                    Все таки основной вопрос: что такое свет и фотон, с точки зрения именно СТО? (без привлечения квантовых теорий света и принципов неопределенности)
                                    Все-таки основной вопрос: что такое сложение, с точки зрения именно матанализа? (без привлечения арифметики и всяких там полей)

                                    СТО не является теорией всего на свете. СТО — это лишь кинематика и динамика больших скоростей. А потому СТО ничего не говорит нам про то, что же такое свет и фотон.

                                    А как тогда могут существовать световые волны распространяющиеся без среды? Наверно никак, либо свет это не волна, а что-то еще другое.
                                    Среда распространения света — электромагнитное поле. Современная наука считает поле самостоятельной формой материи, не нуждающейся в дополнительном «носителе».
                                    • 0
                                      СТО не является теорией всего на свете. СТО — это лишь кинематика и динамика больших скоростей. А потому СТО ничего не говорит нам про то, что же такое свет и фотон.

                                      А вот тут, Вы неправы. СТО — говорит об инерциональных системах отсчета, она предоставляет нам формулы по которым координаты из одной ИСО, можно перевести в координаты другой ИСО. А ИСО можно связать с любым физическим объектом движущемся прямолинейно и равномерно.

                                      Допустим, есть лаборатория и мимо нее проезжает поезд. Зная скорость поезда относительно лаборатории ученые могут перевести координаты лаборатории в покоящуюся ИСО поезда, и так сказать взглянуть, как выглядит лаборатория с точки зрения наблюдателя в поезде. Тоже самое могут сделать пассажиры поезда, считая что поезд покоится и зная скорость движения лаборатории относительно него, они могут перевести координаты поезда в покоящуюся ИСО лаборатории, и взглянуть как выглядит поезд с точки зрения наблюдателя в лаборатории. В этом и заключается равноправность ИСО утверждаемая СТО.

                                      Но, вот мы меняем поезд на фотон.
                                      Что мы знаем о фотоне? То что в экспериментах с отдельными фотонами, он ведет себя как частица-корпускола, которая оставляет одиночный след при столкновении с детектором. Так же мы знаем, что фотон движется прямолинейно и равномерно со скоростью равной C (по крайней мере в макро масштабах). Еще мы знаем, что фотон передает энергию и информацию.

                                      А раз так, то с ним можно связать покоящуюся ИСО. Вот только проблема — взглянуть на лабораторию глазами виртуального наблюдателя сидящего в фотоне по формулам СТО мы не сможем. Существование покоящейся ИСО фотона противоречит формулам СТО. Или по другому, существование в нашей реальности фотона, движущегося прямолинейно и равномерно со скоростью света — опровергает СТО.

                                      • 0
                                        Во-первых, утверждение «ИСО можно связать с любым физическим объектом движущемся прямолинейно и равномерно» неверно — потому что ИСО нельзя связать с фотоном. Это не противоречие, это ограничение теории.

                                        Во-вторых, где вы видели фотоны, летящие со скоростью света равномерно и прямолинейно? Таких просто не бывает. Фотоны замедляются в средах (даже в межзвездной!) Фотоны дифрагируют. Наконец, у фотонов есть фазовая и групповая скорости, которые могут быть различны.
                                        • –1
                                          Во-вторых, где вы видели фотоны, летящие со скоростью света равномерно и прямолинейно?

                                          В вакууме. Не забывайте, ИСО — это математическая абстракция, но это не мешает ее использовать для расчета траекторий реальных физических объектов.

                                          Наконец, у фотонов есть фазовая и групповая скорости, которые могут быть различны.

                                          Причем тут фазовая и групповая скорости? Я говорю о скорости, с которой переносится квант энергии (или информации) в направлении движения фотона от источника к приемнику. А эта скорость и есть скорость света в вакууме, которая всегда равна C. Не надо вводить путаницу.

                                          утверждение «ИСО можно связать с любым физическим объектом движущемся прямолинейно и равномерно» неверно — потому что ИСО нельзя связать с фотоном. Это не противоречие, это ограничение теории.

                                          В теории Эйнштейна нет ни слова о каких-то ограничениях. СТО — рассматривает любые ИСО связанные с реальными физическими объектами (т.е. такими, которые переносят информацию или энергию, например солнечный зайчик — это не физ.объект, а фотон или кирпич — физ.объект)

                                          (из вики): Инерциа́льная систе́ма отсчёта (ИСО) — система отсчёта, в которой все свободные тела движутся прямолинейно и равномерно или покоятся.

                                          По какой причине ИСО нельзя связать с фотоном? Вы вдумайтесь в это!
                                          Еще раз: одиночный фотон ведет себя как частица, движущаяся прямолинейно и равномерно, переносящая квант энергии/информации. Почему с ним нельзя связать ИСО и вычислить (в макро масштабах), например, траекторию его движения или движения лаборатории относительно него???

                                          А я Вам отвечу: без использования СТО — можно, точно так же, как можно связать ИСО и с вымышленным космическим кораблем движущемся со скоростью в 10 раз выше скорости света и вычислить траекторию этого корабля. Только космический корабль — это вымышленный объект (не физический), а фотон — физический, т.е. существующий в нашей реальности и фиксируемый приборами.

                                          Так почему же в СТО с фотоном нельзя связать ИСО? Лишь по одной причине — это противоречит ее постулатам. Вдумайтесь, это противоречит постулатам, но не противоречит природе!!! Наверно пора уже наконец-то признать и сделать правильный вывод — природа не подчиняется формулам СТО. Формулы СТО не могут описать то, для чего они предназначаются — для преобразования координат физ.объектов из одной ИСО в другую.
                                          • +1
                                            Когда мы говорим «свяжем ИСО с каким-то объектом», мы автоматически подразумеваем, что в эту систему мы можем поместить наблюдателя, который может проводить какие-то измерения параметров окружающего мира. В принципе, вам совершенно никто не мешает связать абстрактное понятие «ИСО» с объектом, движущимся со скоростью света. Однако взгляните на преобразования Лоренца и посмотрите, что при этом произойдет с понятиями «время», «расстояние» и «скорость». Все утверждения касательно них просто потеряют физический смысл.

                                            СТО работает с макроскопическими объектами, и скорость света в ней — это не реально достижимая скорость наблюдателя, а просто физическая константа. Вопрос о личной жизни наблюдателей, движущихся со скоростью света, просто выходит за её рамки — если когда-нибудь появится теория, которая как-то их описывает, она будет совершенно отличаться от всего, что мы сейчас знаем о мире, и даже если понятия пространства и времени там останутся, то означать будут совершенно иное.
                                            • –1
                                              В принципе, вам совершенно никто не мешает связать абстрактное понятие «ИСО» с объектом, движущимся со скоростью света

                                              Мешает :) И эта помеха — постулат СТО о том, что во всех ИСО скорость света равна C. Но в покоящейся ИСО фотона скорость света не равна C, она равна 0.

                                              Вопрос о личной жизни наблюдателей, движущихся со скоростью света, просто выходит за её рамки

                                              Нет не выходит, в теории нет никаких ограничений на ИСО участвующих в формулах преобразования Лоренца. Просто — если мы в эти формулы, подставим v больше или равно C, то эти преобразования не будут иметь физ.смысла на основании чего, некоторыми и делается вывод о том, что C — это максимально возможная скорость физ. объекта.

                                              Я поясню свою позицию, по поводу противоречия СТО — реальности.
                                              Если мы с Вами используем научный подход, то надо честно следовать этому подходу не смотря на приверженность каким-то убеждениям, для многих это трудно, но другого пути нет.

                                              Я приведу пример научного подхода:
                                              Ученый наблюдает в окно поведение птиц. В течении месяца, он видит, что мимо пролетело 100 ворон и все они были черные. Ученый выдвигает теорию — основанную на постулате: в мире существуют только черные вороны. И проверяет ее — наблюдает в окно еще 100 ворон, они оказываются тоже черные, он приходит к выводу, что его теория верна и подтверждается всеми существующими фактами. Но через неделю, он видит в окне 1 белую ворону, т.е. один факт — который противоречит теории. И тогда, он как честный учены должен признать, что из-за существования одного единственного этого факта, его красивая и стройная теория — ошибочна. Согласны?

                                              Тоже самое с физикой:
                                              Ньютон предложил свою теорию — которая работала до того самого момента, пока не встретилась с противоречащими ей фактами. Вывод — постулаты этой теории ошибочны и эта теория не соответствует реальности. (То, что она приближенно работает в частных случаях — не отменяет ее ошибочности)

                                              Эйнштейн предложил свою теорию — которая описала (почти) все факты без противоречий возникающих у Ньютона. И сейчас — эта теория считается не противоречивой — т.е. не противоречащей фактам. Но 1 противоречие все же есть — это существование в нашей физической реальности движущегося прямолинейно и равномерно со скоростью С фотона.
                                              А значит, мы как честные исследователи использующие научный подход, должны признать — что постулаты СТО — ошибочны и данная теория не соответствует полностью (только в частных случаях) нашей физической реальности.

                                              • 0
                                                Вы ломитесь в открытую дверь. Любому физику известны границы применимости СТО, только для них это не повод размахивать флагом с лозунгами «СТО-ошибочна!» или там «Свободу покоящимся фотонам!», а повод применять теорию в рамках её применимости. А для описания явлений, выходящих за эти рамки, строить другие теории (иногда расширяющие и корректирующие уже существующие, иногда — нечто совершенно новое).
                                                • 0
                                                  Вы ломитесь в открытую дверь. Любому физику известны границы применимости СТО

                                                  Можете привести пример, где эти границы описаны?
                                                  Я уже писал — в СТО нет никаких границ применимости, есть только формулы и понятие ИСО, к которым эти формулы относятся. Если мы дополнительно к постулатам СТО вводим еще какие-то границы применимости — это уже не СТО, а какая-то другая теория.

                                                  Я попробую еще раз донести свою мысль — постулаты СТО ошибочны, они не соответствуют фактам физической реальности, а именно факту существования фотона.
                                                  • +1
                                                    Можете привести пример, где эти границы описаны?
                                                    В самом постулате о постоянстве скорости света в любой ИСО. Если перейти в систему, связанную с фотоном, его скорость в этой системе (согласно постулату) всё равно должна будет равняться скорости света. И одновременно — нулю. Это противоречие и задаёт ограничение применимости. А математически это выражается делением ноля на ноль, которое может дать произвольный результат.
                                                    • +1
                                                      Никакая теория не включает в себя собственные границы применимости — они определяются внешними факторами.

                                                      > они не соответствуют фактам физической реальности, а именно факту существования фотона.

                                                      Боюсь, тут вы путаете физическую реальность и свои утверждения. СТО противоречит не факт существования фотона, а ваше утверждение о том, что существует ИСО, в которой свет покоится.

                                                      А ваше утверждение, увы, само по себе не является фактом физической реальности. Чтобы оно стало таковым, вы должны его доказать — провести некий эксперимент, подтверждающий существование этой самой «реальности». На всякий случай снова повторю — не существование фотона, а существование ИСО (!), в которой свет покоится. Учитывая, что понятие ИСО является абстракцией, боюсь, у вас будут некоторые затруднения с проведением такого эксперимента. :))
                                                      • +1
                                                        Великая сила Википедии. Каждый неуч, прочитавший первый абзац статьи про СТО, уже готов опровергнуть всю современную физику =(
                                                        • –1
                                                          galaxy
                                                          У Вас прям самый сильный аргумент, только Вы сначала прочитайте ветку о чем речь идет, а потом пишите.

                                                          ildarz
                                                          Боюсь, тут вы путаете физическую реальность и свои утверждения. СТО противоречит не факт существования фотона, а ваше утверждение о том, что существует ИСО, в которой свет покоится… На всякий случай снова повторю — не существование фотона, а существование ИСО (!), в которой свет покоится......


                                                          Начнем с того, что существование ИСО в СТО постулируется и там отсутствуют ограничения на то, с какими объектами ИСО можно связывать, а с какими нельзя. Инерциа́льная систе́ма отсчёта (ИСО) — система отсчёта, в которой все свободные тела движутся прямолинейно и равномерно или покоятся

                                                          Во вторых, мне не надо доказывать, что существует ИСО в которой свет покоится (кроме фотона есть и др. частицы), для опровержения постулатов СТО, достаточно доказать, что в реальности существует объект движущийся равномерно и прямолинейно со скоростью С относительно наблюдателя.

                                                          В комментариях выше, я это объяснял неоднократно, но давайте еще раз по пунктам, если Вы с чем-то не согласны, обсудим.

                                                          1. ИСО, как математическая абстракция может быть связана с чем угодно, что движется равномерно и прямолинейно или покоится, я Вам приводил пример с выдуманным космическим кораблем. Поймите — покоящуюся ИСО можно связать с любым объектом, так как в любой объект можно посадить виртуального наблюдателя, а без виртуального наблюдателя (точки отсчета) говорить об ИСО вообще смысла нет.

                                                          2. Только вот, доказать что выдуманный космический корабль существует — нельзя (его ИСО не имеет физ.смысла), а то что существует фотон — доказано. И то что одиночный фотон движется прямолинейно и равномерно (в макро масштабах) и его можно рассматривать как частицу, то же доказано.

                                                          3. А раз фотон существует в физической реальности, то с ним как и с любым другим объектом можно связать покоящуюся ИСО, тоесть посадить внутрь него виртуального наблюдателя (установить точку отсчета движущуюся вместе с ним).

                                                          4. Теперь просто попробуйте по формулам СТО перейти из ИСО лаборатории в ИСО фотона и обратно — у Вас ничего не получится, результат не имеет физического смысла. Но лаборатория и фотон физически существуют и имеют вполне конкретные координаты и размеры (в макро масштабах)! Относительно лаборатории, мы можем определить координаты и размеры фотона (в макро масштабах). А относительно фотона, размеры и координаты лаборатории — не можем. ИСО — не равноправны, что противоречит постулатам СТО (принципу относительности).

                                                          5. Если бы в природе существовали только объекты двигающиеся со скорость меньшей С, то постулаты СТО были бы верны. Но в нашей реальности это не так.
                                                          • +1
                                                            это не аргумент, это тоска моя…
                                                            • 0
                                                              5. Если бы в природе существовали только объекты двигающиеся со скорость меньшей С, то постулаты СТО были бы верны. Но в нашей реальности это не так.
                                                              В нашей реальности именно так.
                                                              • 0
                                                                Неужели Вы считаете, что фотона движущегося прямолинейно и равномерно ровно со скоростью C — не существует?

                                                                Или Вы считаете что фотон — нельзя назвать материальным объектом?
                                                                • +1
                                                                  !!! Неужели Вы считаете, что фотона движущегося прямолинейно и равномерно ровно со скоростью C — не существует?
                                                                  НЕ существует и никогда не существовало, фотон не частица которой можно приписать положение и направление, одновременно…

                                                                  !!! Или Вы считаете что фотон — нельзя назвать материальным объектом?
                                                                  ДА, не «материальный объект», а «математическая абстракция» процесса переноса энергии от одной пары частиц другой (процесса «излучения-поглащения»), за пределом которого ничего нет, материального или измеримого…
                                                                  • –1
                                                                    НЕ существует и никогда не существовало, фотон не частица которой можно приписать положение и направление, одновременно…

                                                                    Вы ошибаетесь, в макро масштабах — это вполне можно сделать. Я включаю лазерную указку и знаю(могу заранее рассчитать по выбранному направлению) в какой точке стены появится от нее луч. Вы правда считаете, что, когда измеряют скорость света, ученые не знают откуда (по какому направлению) этот свет приходит в детектор? Все зависит лишь от точности измерений доступных приборам — и всё.
                                                                    Кроме того, в СТО постулируется, что координаты и скорости ИСО, могут быть рассчитаны, а с какой точностью их будут мерить экспериментаторы другой вопрос.

                                                                    ДА, не «материальный объект», а «математическая абстракция» процесса переноса энергии

                                                                    В таком случае, кирпич — это тоже математическая абстракция, потому что если мы будем измерять его направление и движение с помощью огромных приборов размером с галактику, то в процессе его движения между планетой Земля и планетой Марс — тоже ничего не существует, Наши «галактические» приборы способны фиксировать его только в этих точках.

                                                                    И последнее, Вы спорите не со мной, а с современной наукой, которая утверждает, что фотон — это элементарная частица (что тождественно понятию «квант электромагнитного излучения» )
                                                                    • 0
                                                                      # Я включаю лазерную указку и знаю(могу заранее рассчитать по выбранному направлению) в какой точке стены появится от нее луч.

                                                                      не можете, лазерная указка не фотон, а ансамбль осциляторов (излучателей), та точка которую вы вилите на стене — лишь 0-ая интерференциальная волна, умножитили видят и другие, одиночный «фотон» никогда на локализуется однозначно.

                                                                      #Вы правда считаете, что, когда измеряют скорость света, ученые не знают откуда (по какому направлению) этот свет приходит в детектор? Все зависит лишь от точности измерений доступных приборам — и всё.

                                                                      опять — нет, нет маркера ни откуда, ни из когда (йодид серебра либо разрушен, либо нет, кем и когда установить невозможно, в умножителе — аналогично), «Кто» излучил еще можно считать установленным, после построения изображения с постоянного источника, отдельным фотоном и среди множества источников — НЕТ.

                                                                      #Кроме того, в СТО постулируется, что координаты и скорости ИСО, могут быть рассчитаны, а с какой точностью их будут мерить экспериментаторы другой вопрос.

                                                                      и..? СТО ничего не говорит о квантовых системах, Лично Вы занимаете ВСЮ вселенную, даже если меня в ней нет; установить Ваши координаты невозможно, можно только установить ценр масс вашего тела, как вероятностную точку интерференции атомов(0-ая волна), и она может находиться вдалеке от атомов вашего тела. ТерМех оперирует этой точкой, и только, ничего про координыты атомов лазера и стены термех сказать не может, и как результат СТО(она же ЧТО) о координатах и направлении ФОТОНА не может.

                                                                      #В таком случае, кирпич — это тоже математическая абстракция, потому что если мы будем измерять его направление и движение с помощью огромных приборов размером с галактику, то в процессе его движения между планетой Земля и планетой Марс — тоже ничего не существует, Наши «галактические» приборы способны фиксировать его только в этих точках.

                                                                      кирпич — это прибор определяющий бытие галактики, галактика — прибор определяющий кирпич и все сущее определяющее галактику.

                                                                      #И последнее, Вы спорите не со мной, а с современной наукой, которая утверждает, что фотон — это элементарная частица (что тождественно понятию «квант электромагнитного излучения» )

                                                                      Я спорю с вашим вульгарным определением: «что есть элементарная частица», это никак не материальное тело, ИСО, имеющее координаты и импульс одновременно… Никакого противоречия с современной наукой у меня нет…
                                                                      элементарность — значит неделимость, и только… (акт передачи энергии хоть и распределен по времени и пространстве, но он не делим, и устанавливается по результату действия, нельзя быть частично излученным фотоном)
                                                                      • 0
                                                                        Duduka
                                                                        не можете, лазерная указка не фотон

                                                                        Я и не утверждал, что указка — это фотон, я утверждал что, могу заранее вычислить где и когда на стене появится от не пятно и размер этого пятна (в макро масштабах). То что пятно оставлено множеством фотонов, говорит о том, что все выпущенные указкой фотоны попали в границы этого пятна, т.к. за пределами этого пятна они не детектируются стеной. Т.е. если мне известны координаты указки (источника) и координаты пятна(определенные стеной=детектором), то я однозначно могу определить вектор(направление) движения фотонов. Да он будет усредненной линией направления луча всех фотонов и будет иметь погрешность зависящую от размеров источника фотонов и получаемого пятна, но это будет объективная информация о направлении, и чем точнее приборы, тем размер пятна меньше и выше точность определяемого направления. Скорость можно измерить с той же указкой по синхронизированным часам на ней и на стене, от момента подачи команды на включение света и до детектирования луча на стене. На практике сложно, т.к. стена должна быть очень далеко, но теоритически возможно. И нам НЕ НАДО измерять одновременно скорость и координату. Вначале измеряем скорость С. Потом используем эти знания в вычислении координат и сравниваем с реально детектируемыми. То, что луч света лазера распространяется только по прямой (в макро масштабах) можно проверить меняя расстояние от источника до стены-детектора. Я надеюсь Вы не будите утверждать, что координаты и размер пятна от лазерной указки на стене-детекторе определить невозможно?

                                                                        одиночный «фотон» никогда на локализуется однозначно.

                                                                        На словах, спорить с Вами бесполезно,
                                                                        вот ссылки для ознакомления, как детектируются и до какой точности уже сейчас это возможно:
                                                                        http://nanojournal.ifmo.ru/files/volume2/paper5.pdf
                                                                        http://compulenta.computerra.ru/veshestvo/fizika/10011341/

                                                                        • 0
                                                                          вот ваш эксперимент (не обращайте на ту чухню которую несет парень, смотрите эксперимент, т.е. начало) https://youtu.be/XBZXAiORlE8
                                                                          если ансамбль свернуть до одного, получите туже картину, но интенсивность будет в один фотон, да это дифракция, и к неопределенности она не имеет никакого отношения, как и лазерная указка — это оптическая система… фокусируется волна, а не направляются частицы.

                                                                          по вашим ссылкам:
                                                                          1) парни честно указали, что:
                                                                          "… С помощью зондов, косвенно, можно определять состояние квантовой моды резонатора, тестируя энергетические состояния атомов пакета после окончания их взаимодействия с модой в течение строго определенного времени взаимодействия… Однофотонное состояние моды обнаруживается с помощью процесса дискретного когерентного фотодетектирования..."
                                                                          т.е. дискретного, а не единичного и однозначного…
                                                                          "… Для этой цели в качестве зонда предложено использовать пакет атомов, размещен-
                                                                          ных в микрорезонаторе (или рядом с ним)… Будем предполагать, что число фотонов моды до процесса детектирования не превосходит двух, а начальное состояние всех атомов пакета — основное… "
                                                                          т.е. зонд не может сказать где, когда, он настроен только на моду специально приготовленной волны…
                                                                          «третий кусок;… Опишем процесс дискретного когерентного фотодетектирования резонаторных фотонов, которые появляются в микрорезонаторе благодаря возбуждению атомной резонансной флуоресценции внешним, постоянно действующим резонансным классическим полем.»
                                                                          известен «импульс», известно, что про вероятное место «где», но не известно с 100% вероятностью, что именно тот фотон и таким направлением.
                                                                          "… По окончании первого этапа атом-зонд появляется в микрорезонаторе и начинается второй этап детектирования — взаимодействие атома-зонда с модой микрорезонатора в течение короткого времени τау ..."
                                                                          супер! как это вам помогает ОДНОЗНАЧНО установить параметры и ЛОКАЛИЗОВАТЬ «фотон»?
                                                                          к выводам: "… Первая схема, при правильном выборе параметров, является фотодетектором однофотонных и двухфотонных состояний изучаемой моды микрорезонатора..."
                                                                          это детектор одно/двух-фотонных состояний МОДЫ, не фотона.

                                                                          "… Вторая схема, при правильной настройке детектора, позволяет с помощью косвенных квантовых измерений обнаружить условное (обусловленное результатом измерения) однофотонное состояние моды"
                                                                          косвенных квантовых измерений! ребята честно вам написали — КОСВЕННЫХ.

                                                                          вторую публикацию перевожу, потом отвечу… возможно

                                                                          Суть соотношения неопределенности не физическая, а математическая, вернее не совсем физическая, представление в виде амплитуда-фаза, при апроксимации функции переодическими рядами, не независимо, меняя фазу-(время или координату) меняется амплитуда (энергия или импульс)…
                                                              • +1
                                                                > давайте еще раз по пунктам

                                                                Давайте, будет недолго.

                                                                > ИСО, как математическая абстракция

                                                                Сразу неверно. ИСО — абстракция, да. Но НЕ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ. Частью ИСО является наблюдатель — нечто, способное производить изменения времени и расстояния. Имеющее при себе линейку, которую можно сравнить с эталонной, и часы, которые можно откалибровать и синхронизировать с часами во всех других ИСО. Если такого наблюдателя там нет — это не ИСО (что характерно, это вы вроде как понимаете, но не понимаете, что из этого следует :)). Если вы заявляете, что подобная система отсчета может существовать — доказывайте. Это не очевидно.

                                                                Ваши рассуждения выглядят примерно так — «а давайте приделаем фотону глазки, дадим линейку и часы, тогда СТО будет опровергнута». Но, как известно, если бы у бабушки был…… Вот так же и фотон с глазками — уже не фотон.

                                                                Всё, что вам нужно сделать СТО — ДОКАЗАТЬ (а не постулировать), что фотон может пребывать в состоянии покоя. Вперед. Ставьте эксперименты по обнаружению покоящихся фотонов. Как поставите удачный — приходите за нобелевкой. А до той поры позвольте откланяться. :)
                                                                • –1
                                                                  Частью ИСО является наблюдатель — нечто, способное производить изменения времени и расстояния. Имеющее при себе линейку, которую можно сравнить с эталонной, и часы, которые можно откалибровать и синхронизировать с часами во всех других ИСО

                                                                  Эх… дорогие мои защитники СТО :)
                                                                  Похоже, то что Вы защищаете, до конца сами — не понимаете, в этом и проблема.
                                                                  В СТО нельзя синхронизировать часы между разными ИСО (часы в лаборатории и часы в поезде синхронизировать в рамках СТО невозможно). А раз Вы утверждаете, что это обязательное условие для существования ИСО, то Вы не понимаете и что означает само понятие ИСО для Специальной Теории Отностительности. А раз так, то и дискуссия наша не имеет смысла. Приводить в защиту теории утверждения, которые ей противоречат — это просто верх наглости :)

                                                                  Думаю, что все останутся при своем мнении и кого-то в чем-то переубедить здесь не возможно, потому что каждый видимо живет в своей реальности :)

                                                                  И все же, для тех, кто когда-нибудь возможно заглянет в эту статью и доберется до этого коммента, краткое видение своей реальности:

                                                                  0. Определения ИСО и СО находятся в вики

                                                                  1. ИСО — может быть связана с ЛЮБЫМ объектом движущемся прямолинейно и равномерно или покоящимся.

                                                                  2. Существует ли объект в реальности если с ним связано ИСО? Нет, если объект не материален и не фиксируется никакими детекторами (выдуманный космический корабль). Да, если объект материален и фиксируется детекторами (Специально для Duduka: одиночный фотон — детектируемый как точка на детекторе и является частицей, то что поток фотонов летящих через щель проявляет волновые свойства нас в данном вопросе не интересует, мы рассматриваем именно одиночный фотон летящий прямолинейно и равномерно от источника к детектору, а не несколько фотонов отражающихся от стенок щели и изменяющих при этом свое направление, т.е. выходя из понятия ИСО)

                                                                  3. Существует ли покоящаяся ИСО связанная с фотоном?
                                                                  Специально для ildarz — Да. Потому что с фотоном как с физическим объектом можно связать точку отсчета движущуюся вместе с ним, а следовательно относительно этой точки он всегда будет покоится. Что такое «точка отсчета» движущаяся вместе с фотоном? — это ИСО в которой он покоится. Т.е. ИСО в которой фотон покоится — существует, ровно так же как существует ИСО связанная с выдуманным космическим кораблем, ИСО — математическая абстракция и она существует на бумаге или в умах тех, кто использует ее для вычислений.

                                                                  4. Существует ли виртуальный наблюдатель сидящий в фотоне с линейкой и часами? :)
                                                                  Да, существует, например, так же, как существуют наблюдатели на протяжении всего пути полета ракеты в «парадоксе близнецов».
                                                                  В чем суть абстракции «виртуального наблюдателя» в том, что если на его место посадить физического наблюдателя — ничего не изменится, реальность-видение мира этим физическим наблюдателем должна совпадать с реальностью полученной по формулам СТО.

                                                                  5. С точки зрения ИСО лаборатории фотон движется прямолинейно и равномерно со скоростью света, имеет свои координаты и размер (определяемые детектором в макро масштабах).

                                                                  6. С точки зрения СТО — ИСО с фотоном связывать нельзя. Почему? Потому, что формулы СТО не имеют физического смысла для объектов двигающихся со скоростью C. Существование таких объектов — противоречит постулатам СТО (принципу относительности)

                                                                  7. Я приведу самый самый самый простой пример для понимания, почему — пункты 5 — 6 не совместимы и опровергают СТО (т.е. показывают, что ее постулаты не верны, и работают как и постулаты Ньютона только для частных случаев )

                                                                  — В покоящейся ИСО лаборатории расстояние между источником и детектором равно L

                                                                  — Если мы попробуем по формулам СТО определить какое расстояние между источником и детектором с точки зрения фотона, то окажется что оно равно 0, и вообще размер всей вселенной будет = 0. Т.е. вселенной не существует. Но мы то с Вами знаем, что это не так :)

                                                                  P.S.
                                                                  Если такого наблюдателя там нет — это не ИСО (что характерно, это вы вроде как понимаете, но не понимаете, что из этого следует :)). Если вы заявляете, что подобная система отсчета может существовать — доказывайте. Это не очевидно.

                                                                  Это очевидно — если объект существует в реальности, значит существует и наблюдатель. Сам объект — является наблюдателем. Если стена детектирует фотон (атом чувствует попадание в него фотона), то и фотон детектирует стену (чувствует попадание в него атома стены — в этом смысл ВЗАИМОдействия).

                                                                  Вы же пытаетесь утверждать, что фотон существует, но ничего «не чувствует — не наблюдает», т.е. отрицаете, что фотон может взаимодействовать с реальностью (действовать на другие объекты он может (его детектируют), а на него — никто не может (он ничего не детектирует)). Если бы это было так, то фотон пролетал бы сквозь стену, теребил бы там атомы и сам при этом свое состояние не менял (не исчезал).

                                                                  Еще раз повторю, в физике — виртуальный наблюдатель = реальному наблюдателю (т.е. то что на бумаге, должно соответствовать тому что в реальности, иначе — теория ошибочна).

                                                                  На бумаге — ИСО фотона для СТО существовать не может, а в реальности — фотон существует, и наблюдатель значит существует и ИСО связанное с ним не просто существует но и имеет физический смысл.

                                                                  Вот и решайте,
                                                                  что реальнее — теория, утверждающая, что с точки зрения объекта движущегося со скоростью света на мир смотреть нельзя, т.к. тогда ее формулы не имеют смысла, координаты всех объектов = 0 и вселенная исчезает.

                                                                  Либо реальнее — факт существования фотона и утверждение, что вселенная существует и координаты объектов в ней существующих, можно рассчитать из любой точки отсчета, связанной с реальным объектом.
                                • 0
                                  > эксперимент Хафеле-Киттинга

                                  Уже объяснили.

                                  > Если же наблюдаемая скорость света не зависит о скорости наблюдателя (постулат ТО), то никакой абберации быть не может

                                  Почему же не может, когда расчеты СТО показывают обратное — может? :)) Потому что достаточно изменения направления вектора скорости, а не его модуля. А вы математическими расчетами можете свою точку зрения подтвердить?
                                  • 0
                                    > Почему же не может, когда расчеты СТО показывают обратное — может? :))
                                    А вы их видели? Там пересчитывают скорость фотона из одной ИСО в другую.

                                    > Потому что достаточно изменения направления вектора скорости, а не его модуля.
                                    Вас же не затруднит описать на пальцах физику процесса изменения направления вектора скорости света с точки зрения наблюдателя? И каким таким образом скорость источника с точки зрения неподвижного наблюдателя влияет на угол аберрации?

                                    > А вы математическими расчетами можете свою точку зрения подтвердить?
                                    А вы?
                                    • 0
                                      Я в силу образования и жизненных интересов много чего видел. Объяснения и расчет аберрации в СТО вообще ничем не отличается от такового в классической теории (что «на пальцах», что в деталях), только вместо классической формулы сложения скоростей используется релятивистская (что дает несколько иные численные значения, но качественно суть явления не меняет).

                                      > А вы?

                                      См. любой учебник по СТО, если совсем лень — хотя бы соответствующие статьи в Википедии. Не уходите от ответа, пожалуйста. Вас ведь никто за язык не тянул, вы сами сделали утверждение — «если принять постулат о постоянстве скорости света, то аберрация невозможна». Так докажите его (или, как минимум, дайте ссылку на общедоступный источник доказательства).
                                      • 0
                                        То есть вас не смущает, что скорость фотона пересчитывается в другую ИСО используя формулы ТО, где скорость света не зависит от ИСО?

                                        Неудобные вопросы вы проигнорировали, ясно, я не удивлён.

                                        Вот вам ссылка с кучей матана: http://www.gsjournal.net/old/sokolov/sokolovr.pdf
                                        • 0
                                          То есть вас не смущает, что скорость фотона пересчитывается в другую ИСО используя формулы ТО, где скорость света не зависит от ИСО?
                                          То есть вас не смущает, что модуль вектора и сам вектор — понятия разные?
                                          • 0
                                            Теперь же по поводу тех самых «неудобных» вопросов про движение наблюдателя и источника. Если понимать абберацию света как разницу между «настоящим» положением источника света и «кажущимся» — то ее вообще не существует.

                                            В ИСО, которая связана с текущей мгновенной скоростью наблюдателя-астронома, звезда и правда в момент излучения света находилась в той самой точке неба, где он ее увидел.

                                            Проблема в том, что наблюдатель движется по сложной кривой. И в каждый момент времени мгновенная ИСО, связанная с ним — разная. И в каждой ИСО звезда будет находиться в другом месте неба просто из-за преобразований Лоренца.

                                            Астрономам же такая пляска звезд не интересна, поэтому они выбирают одну ИСО, в которую и пересчитывают результаты своих измерений. В качестве такой ИСО выбрали систему отсчета, связанную с Солнцем (ее можно считать инерциальной при современной точности измерений).

                                            Таким образом, у нас теперь есть два наблюдателя, один гипотетический и сидит на Солнце, а второй — реальный и сидит в обсерватории. Звездная абберация — это различие в положении звезды, наблюдаемом этими двумя наблюдателями (точнее, та его часть, которая не связана с параллаксом). На величину абберации влияет относительная скорость этих двух наблюдателей.
                                            • 0
                                              > То есть вас не смущает, что скорость фотона пересчитывается в другую ИСО используя формулы ТО, где скорость света не зависит от ИСО?

                                              Я вам в третий раз повторяю — скорость фотона в её абсолютном значении для наблюдения аберрации не важна. Аберрация возникает из-за того, что результирующие ВЕКТОРЫ скорости различны в зависимости от направления движения наблюдателя, а не из-за того, что МОДУЛЬ этих векторов различен.

                                              Для качественного объяснения явления (то, что вы называете «на пальцах») достаточно только одного — закон сложения скоростей должен давать различные векторы при движении в разном направлении. Это выполняется и в классическом законе сложения скоростей, и в релятивистском. Поэтому я вас третий раз прошу — если вы утверждаете, что постоянство скорости света препятствует аберрации, дайте доказательство. Ваша ссылка ничем помочь не может — там автор в посвященном аберрации разделе просто постулирует, что аберрация «очевидно» противоречит СТО, и пытается объяснить её другими способами. И среди «кучи матана» я не вижу попытки доказательства утверждения «аберрация не может возникнуть при условии постоянства скорости света». Если я что-то пропустил и оно таки там есть — дайте ссылку на конкретную страницу, где делается и доказывается это утверждение.

                                              > Неудобные вопросы вы проигнорировали

                                              Какие конкретно?
                            • 0
                              Нужно начать с Ньютона и его корпускулярной теории света, доказательства ошибочкости(теории, а не корпускулярности) которой и проделали Юнг и Френель, за неимением лучшего взяли теорию Гюйгенса…

                              Максвелл изучал гидродинамику и заслуга лишь в том, что заметил: законы электродинамики схожи с законами гидродинамики, но нужно помнить, что в эту эпоху среды и были полями, т.е. не в воде, как-то самостоятельно, живут волны, а распространение среды и есть волны. По этому, никто не говорил, что есть отдельные фотоны, электроны… которые как-то живут в жидкости «эфире», нет, говорили, что волны этой жидкости и есть свет, бето и альфа-частицы…

                              Физо следил за увлечением эфира средами (водой, в часности), это никаким образом не могло опровергнуть опыт Майкельсона-Морли, вода сама есть электомагнитное поле (эфир, но по особому организованный, только потом узнали про строение атома, но на тот момент это была отдельная среда, и из этого они и исходили) [с современных понятий, конечно, бред, ведь если поле движется(жидкости, газы, кристалы), почему оно не взаимодействует с другим (светом), по Гюйгенсу свет переизлучается каждой точкой поля, в том числе и движущегося, и не увлекаться им не может ...]
                              Но так, как эти поля(вещества и излучения-эфир) считали разными, то и привело к этому идиотскому опыту и выводу.
                          • 0
                            Не понял схему опыта. Кажется, что на сколько волна (синяя точка на анимации) ускорилась при движении в одном направлении, на столько же она должна была замедлится на обратном ходу.
                            Я бы понял, если бы предполагали смещение точки падения в сторону.
                            В чём я не прав?
                            • +4
                              В том, что средняя скорость всё-равно будет отличаться. Например, представьте, что мы летим с 1/2 скорости света. Это значит, что пока в перпендикулярном направлении свет пройдёт туда и обратно, в продольном направлении свет долетит лишь до удалённого зеркала. А ему ещё возвращаться с 3/2 скорости света, что безусловно много, но не мгновенно.
                            • –2
                              Думаю, вам понравится вот эта книга, которая, на настоящий момент, является, наверное, самым полным сборником статей по проверке существования эфирного ветра. Мне понравился эксперимент Штыркова, который наблюдая за геостационарным спутником (то есть в замкнутой системе) смог определить точную скорость Земли и Солнечной системы. Замечу, что я не являюсь экспертом в этой области, и не могу в полной мере оценить достоверность и серъёзность данной работы.
                              • +1
                                Прочитал 2 страницы с описанием этого самого эксперимента — и все равно ничего не понял. Безотносительно существования или отсутствия эфира, эта книга — не лучший источник информации.
                                • +1
                                  Я думаю, с тем же успехом можно почитать об эфире у Аристотелья или Гермеса Трисмегиста. И кстати, это будет более полезно для интеллекта, чем этот сборник.
                                  • +1
                                    TL;DR: в чудо-книжке суммируются «результаты» современных «работ», которые ни в одном адекватном журнале (любом из ВАКовских журналов России/Украины) не публиковались. Примеры данных и их обработка не упомянуты в принципе.

                                    Перефразируя профессора Преображенского: не читайте до обеда идиотских книжек, слава богу нормальных сейчас хватает.
                                    • 0
                                      Спасибо за комментарий, я нашёл ту книжку как раз когда искал описание работ Максвелла.
                                  • 0
                                    отсюда и выражение «В космосе не слышно криков»
                                    Отсюда: "In space no one can hear you scream" (С) Alien.

                                    Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                    Самое читаемое