[B]Проверка постулата 2 специальной теории относительности в домашних условиях.[/B]
Постулат 2 звучит так:
• каждый луч света движется в «покоящейся» системе координат с определенной скоростью V, независимо от того, испускается ли этот луч света покоящимся или движущимся телом [1, с.10].
или так
• скорость s светового луча в пустоте постоянна, причем она не зависит от движения излучающего тела [1, с.146].
Можно попробовать проверить истиность постулата 2 в домашних условиях.
Для этого нужно следующее:
1. Цифровой фотоаппарат со средними оптикой и разрешением.
2. Лист бумаги с каким-нибудь контрастным изображением.
3. Прочное основание, на котором можно все это закрепить примерно так:
- ось фотографирования выбираем примерно в направлении Север-Юг или Восток-Запад;
- фотоаппарат закрепляем жестко на стене комнаты так, чтобы объектив фотоаппарата был направлен на противовположную стену;
- устанавливаем на фотоаппарате максимальное оптическое увеличение (цифровое - отключить);
- смотрим через фотоаппарт на противоположную стену, замечаем на стене место, которое видим, и закрепляем в этом месте лист бумаги с изображением (что-нибудь контрастное и четкое, например- черный крест или прямоугольник на белом фоне).
Суть эксперимента:
1. Земля вращается вокруг Солнца со скоростью v = 30 000 м/сек.
2. Источник света на Земле, находящийся в точке А (бумажка), испускает (отражает) свет в точку В (фотоаппарат), также находящуюся на Земле, и обе эти точки, будучи жестко закрепленными друг относительно друга, двигаются также со скоростью v.
3. Что будет происходить с изображением в фотоаппарате, если точки А и В будут размещаться то поперек движения Земли вокруг Солнца (перпендикулярно вектору скорости v), то вдоль этого движения (параллельно вектору v), за счет суточного вращения Земли?
Если постулат 2 верен и луч света движется ...независимо от того, испускается ли этот луч света покоящимся или движущимся телом (изображением на бумаге), независимость движения этого луча света должна проявляться во всех направлениях относительно источника света (в любых ИСО, в соответствии с постулатом 1). Таким образом, при движении оси фотографирования вдоль вектора v движения Земли вокруг Солнца, изображение на фотографиях смещаться не будет, а при движении этой оси перпендикулярно вектору v – смещение будет наблюдаться. Смещение изображения можно заметить в любом графическом редакторе по изменению адресов пикселов конкретного участка изображения.
Если никакого смещения изображения на фотографиях обнаружить не удастся, то это будет означать зависимость движения луча света от движения его источника, поскольку этот луч приобретет скорость движения источника.
Расчет возможного смещения изображения в пикселах:
1. Расстояние от фотоаппарата до изображения (L’) = 4,5 м .
2. Размер фоточувствительной матрицы фотоаппарата k x m = 3072 х 2304 или 7,2 Мегапиксела.
3. Максимальное оптическое увеличение фотоаппарата K x M = 361х 271 мм.
(здесь указаны технические данные фотоаппарата Sony DSC-H5)
Определение разрешающей способности фотоаппарата q на максимальном увеличении:
q=m/M=k/L=2304/271=3072/361=8,5 пикселов/мм (1)
или
1/q=1/8,5=0,12 мм/пиксел (2)
Определение примерного времени t’ прохождения луча света из точки А в точку В:
t’=L’/c=4,5/300 000 000=0,000000015 сек (3)
где, с = 300 000 000 м/с – округленная скорость света.
Определение смещения l (ВС) фотоаппарата за время t':
l=vt’=30 000 x 0,000000015=0,00045 м =0,45 мм (4)
где, v=30 000 м/с – скорость движения Земли вокруг Солнца.
Определение смещения l изображения на фотографии, выраженное в пикселах:
lq=0,45 x 8,5=3,8 пиксела (5)
Литература.
1. А.Эйнштейн. Собрание научных трудов. Издательсво «Наука», М., 1965,т 1, 700 с.