Морис Алле (Maurice Allais). Эксперименты Дейтона Миллера и теория относительности.
Теории Эйнштейна по специальной и общей относительности основаны на якобы нулевых результатах интерферометрических экспериментов Майкельсона. В этой статье французский физик и лауреат Нобелевской премии в области экономики показывает, что результаты Майкельсона не были нулевыми, и что интерферометрические эксперименты американского ученого Дейтона Миллера дали положительный результат, таким образом, опровергая основания теории относительности.
Аннотация
Интерферометрические наблюдения Миллера в годах свидетельствуют о реальной внутренней согласованности, не зависящей от любых ложных влияний. Они показывают, что скорость света не является одинаковой во всех направлениях, и что возможно определить движения Земли по орбите при помощи чисто земных экспериментов. Таким образом, эксперименты Миллера делают недействительной саму основу теории относительности.
Цитата
Поразительно, что данные, опубликованные в статье Миллера в 1933 г. были проигнорированы в течение 25 лет. Откровенное помещение под сукно статьи Миллера представляется мне одним из постыдных фактов современной физики.
Maurice Allais. “Should the Laws of Gravitation be Reconsidered?” p.55.
1. Генезис теории относительности
1 - В 1900 году было признано «твердо установленным», что все попытки обнаружить при помощи чисто земных экспериментов поступательное движение Земли оказались неудачными.
Чтобы объяснить этот отрицательный результат, Лоренц представил свою гипотезу о сокращении тел в зависимости от их скорости и местного времени и, следуя Лоренцу, Эйнштейн разработал свою Специальную теорию относительности (1905), а затем – свою Общую теорию относительности (1916).
Из формулировки специальной теории относительности следует как невозможность обнаружения движения Земли по своей орбите, так и инвариантность скорости света во всех направлениях.
Сегодня повсеместно и безоговорочно признано в качестве постулатов, что скорость света не зависит от его направления, и что нет чисто земного эксперимента, который мог бы определить скорость движения Земли или даже только ее позицию на орбите.
2. "Отрицательный", по общему мнению, результат опыта Майкельсона и экспериментов Миллера
Принцип экспериментов Миллера [1] тот же, что и в экспериментах Майкельсона.
Согласно этому принципу, интерферометр позволяет измерять разность скоростей света в двух перпендикулярных направлениях.
В своей статье 1933 г. Миллер представил свои наблюдения в виде восьми диаграмм, четыре – для азимутов и четыре – для скоростей, в звездном времени, для четырех периодов наблюдений в течение шести или восьми дней (1933, стр. 229.) .
Любые оценки возможностей наблюдений Миллера сводятся к трем чрезвычайно существенным вопросам:
Первый вопрос: являются ли результаты наблюдений Миллера следствием только помех (от температуры, например), или же они представляют собой весьма реальную внутреннюю согласованность?
Второй вопрос: позволяют ли они обнаруживать изменение скорости света в зависимости от его направления?
Третий вопрос: можно ли установить положение Земли на ее орбите из этих наблюдений?
3. Замечательная согласованность, лежащая в основе наблюдений Миллера, исключает какие-либо искажающие влияния
Очень заметная согласованность появляется, если принять во внимание изменения азимута и скорости, но только не в гражданском, а в звездном времени.
Рисунки 1 и 2 содержат приближения с синусоидой за период 24 часа для кривых, представляющих скорости и азимуты в звездном времени. Они в целом очень примечательны.
Рисунок 1. Почасовые данные наблюдений Миллера в виде суточных кривых скорости и азимута в звездном времени
|
|
Наблюдаемые данные | Синусоидальная аппроксимация: |
V = Скорость в км/с | A = Азимут в градусах |
Источники: Почасовые значения скользящих средних графиков Миллера (Miller, 1933, p. 229) Аппроксимации были вычислены в феврале 1996 г.
Рисунок 2. Почасовые данные наблюдений Миллера в виде суточных кривых скорости и азимута в звездном времени
|
|
Наблюдаемые данные | Синусоидальная аппроксимация: |
V = Скорость в км/с | A = Азимут в градусах |
Источники: Почасовые значения скользящих средних графиков Миллера (Miller, 1933, p. 229) Аппроксимации были вычислены в феврале 1996 г.
Звездное время θ *, для которого скорость минимальна, и звездное время θ **, для которого азимут A равен его среднему значению Ā и для которого dA/dt < 0, очень похожи на четыре рассматриваемых периода (Таблица 1).
Звездное время θ *, для которого скорость минимальна, и звездное время θ **, для которого азимут A равен его среднему значению Ā и для которого dA/dt < 0, очень похожи на четыре рассматриваемых периода (Таблица 1).
Верхние части рисунков 3 и 4 представляют годографы скоростей для четырех периодов на основе почасовых значений скорости и азимута в звездном времени (годограф – это кривая, проходящая в направлении времени по вершинам вектора, представляющего некоторую физическую величину). Примечательно, что в целом линии, представляющие годографы, примерно перпендикулярны направлениям Ā средних азимутов.
Нижние части рисунков 3 и 4 представляют годографы, выведенные из синусоидальных аппроксимаций скоростей и азимутов. Для четырех периодов, вычисленные годографы почти точно перпендикулярны среднему направлению Ā азимутов и симметричны относительно их направлений. В самом деле, это является еще более замечательным обстоятельством.
Рисунок 3. Наблюдения Миллера: наблюдаемые годографы почасовых значений и вычисленные годографы из аппроксимаций по скоростям и азимутам
8 февраля 1926 | 1 апреля 1925 |
|
|
|
|
Источник: Рисунок 1 |
Рисунок 4. Наблюдения Миллера: наблюдаемые годографы почасовых значений и вычисленные годографы из аппроксимаций по скоростям и азимутам
1 августа 1925 | 15 сентября 1925 |
|
|
|
|
Источник: Рисунок 2 |
И, наконец, графики постепенно меняются от одного периода к другому. Они достигают своих максимальных значений примерно 21 сентября, что соответствует осеннему равноденствию, а их минимальные размеры примерно соответствуют 21 марта – весеннему равноденствию. Поэтому они зависят от положения Земли на ее орбите.
Все эти свойства, которые бесспорно соответствуют ярко выраженной согласованности, лежащей в основе наблюдений Миллера, позволяют дать безусловно положительный ответ на первые два фундаментальных вопроса в разделе (2) выше.
Поэтому абсолютно неправильно считать, что опыты Майкельсона, которые продолжил Миллер, дают отрицательный результат.
4. Очень значимая корреляция наблюдений Миллера с позицией Земли на ее орбите
Наиболее значимыми параметрами, характеризующими восемь основополагающих графиков Миллера, являются максимальная и минимальная скорости VM и Vm, среднее значения Ā азимута и амплитуды A*M их изменения вокруг их среднего значения.
Таблица 2 дает непосредственные оценки этих параметров через фотографическое увеличение восьми основополагающих графиков Миллера (оригинальные наблюдения и скользящие средние графиков Миллера), совершенно независимо от каких-либо гипотез или любой теоретической интерпретации вообще.
Полный гармонический анализ этих параметров показывает, что все они имеют заметную полугодовую или годовую периодическую структуру. Максимальные и минимальные значения соответствующих синусоидальных приближений появляются около дня весеннего равноденствия 21 марта.
За недостатком места, я должен ограничить себя в комментариях к приближениям Таблицы 3 наблюдаемых данных с синусоидами с периодом 6 или 12 месяцев, каждая из которых имеет свой максимум на 21 марта.
Хотя каждая из двух групп аппроксимации, соответствующих периоду в шесть или двенадцать месяцев, относятся только к одной опорной синусоиде с максимумом на 21 марта, все коэффициенты корреляции являются относительно высокими.
Они все более значимы, так как принятые во внимание параметры не соответствуют изолированным наблюдениям, но соответствуют средним для очень многочисленных наблюдений. Статистическая значимость этих результатов как целого для полугодовых или годовых периодов, соответствующая приближениям к тем же функциям, очень высока и дает почти полную уверенность.
Таким образом, можно считать вполне установленным, что наблюдения, соответствующие четырем сериям экспериментов, имеют полугодовую или годовую периодичность с центром на 21 марта (дату весеннего равноденствия), и что возможно, посредством чисто земных экспериментов, определить положение Земли на ее орбите.
Утвердительный ответ поэтому нужно дать с полной уверенностью и на третий вопрос раздела (2) выше.
5. Интерпретация наблюдений Миллера
Показанный выше анализ приводит к следующему выводу из четырех пунктов:
· Во-первых, есть значительная и совершенно бесспорная согласованность между интерферометрическими наблюдениями Миллера, и она соответствует вполне реальному явлению.
· Во-вторых, совершенно невозможно объяснить эту очень заметную согласованность случайными причинами или паразитными воздействиями (например, температуры).
· В-третьих, скорость света не является инвариантной во всех направлениях.
· В-четвертых, все наблюдения Миллера показывают ярко выраженную корреляцию с положением Земли на ее орбите.
Эти выводы не зависят от каких-либо гипотез и какого-либо теоретического анализа.
Большинство результатов, на которых эти выводы основаны, особенно, наиболее значимые из них, не были осознаны Миллером.
На основе своего собственного анализа, Миллер считает возможным предоставить оценку космической скорости Земли по отношению к ее орбитальной скорости (Miller, 1933, стр. 230-237.).
Однако анализ Миллера рассматривает только различия A – Ā и не дает никаких объяснений для среднего отклонения азимутов Ā и их вариаций от одного периода к другому (Miller, 1933, стр. 234-235).
Таким образом, толкование, данное Миллером его наблюдениям, не может считаться действительным.
На самом деле, можно показать, что наблюдаемые скорости и азимуты можно объяснить сочетанием двух эффектов:
· Оптической анизотропией пространства в направлении Ā;
· Эффектом, пропорциональным общей скорости Земли (орбитальная скорость +космическая скорость в направлении созвездия Геркулеса).
6. Значимость и масштаб наблюдении Миллера
Фундамент специальной и общей теории относительности основывается на тройном постулате: по общему мнению, «отрицательном» результате опыта Майкельсона, инвариантности скорости света во всех направлениях, и невозможности обнаружить абсолютное движение Земли посредством любых чисто земных экспериментов.
Тем не менее, с учетом вышеприведенного анализа, очевидно, что нельзя утверждать, что интерферометрические эксперименты дают «отрицательный» результат, что скорость света инвариантна во всех направлениях, и что любой чисто земной эксперимент не может определить космическое движение Земли.
Следовательно, специальная и общая теория относительности, которая опирается на постулаты, опровергнутые данными наблюдений, не может рассматриваться как научно обоснованная.
Как сам Эйнштейн написал в 1925 году в рецензии «Science»:
«Если наблюдения доктора Миллера подтвердятся, теория относительности будет признана ошибочной. Опыт является конечным судьей».
«Положительный» результат экспериментов Миллера означает, что нельзя выявить различие между вращением Земли и ее поступательным движением, как это утверждает теория относительности. Оба они могут быть обнаружены с помощью чисто земных экспериментов.
Отказ от специальной и общей теории относительности, как несовместимой с данными наблюдений не может в любом случае означать, что весь вклад Эйнштейна должен быть отвергнут.
Это лишь означает, что все теоретические разработки на основе данных, опровергнутых экспериментальными данными, должны быть отброшены как таковые.
Тот вклад Эйнштейна, который, очевидно, подтвержден опытом, естественно, должен быть сохранен, но совершенно очевидно, что ему нужно дать теоретическое обоснование, отличное от теории относительности.
Теория только тогда является значимой, когда значимы ее предпосылки. Если предпосылки ошибочны, теория не имеет реальной научной ценности. Действительно, единственным научным критерием научной обоснованности теории является ее сравнение с экспериментальными данными.
Литература
A. Michelson
1881 The Relative Motion of the Earth and the Luminiferous Aether
The American Journal of Science, Third Series, Vol. XXII, Art. XXI, p. 120-129.
A. Michelson and E. Morley
1887 On the Relative Motion of the Earth and the Luminiferous Aether
The American Journal of Science, Third Series, Vol. XXIV, n° 203, Art. XXXVI, p. 333-345.
H. A. Lorentz
1895 Versuch einer Theorie des Elektrischen und Optischen Erscheinrungen in bewegter Körperm
Leiden ; Enzyklop. d. math. Wiss., V., 1903, p. 2, Art. 14.
1904 Electromagnetic Phenomena in a System moving with any Velocity Smaller than that of Light
Koninklijke Akademie van Wetenschappen te Amsterdam. Proceedings of the Section of Sciences, Vol. VI, p. 809.
Albert Einstein
1905 Zur Elektrodynamik bewegter Körper
Annalen der Physik, 17, p. 891.
1916 Die Grundlage der Allgemeinen Relativistätsheorie
Annalen des Physik, 49, p. 765.
A. Michelson and H. Gale
1925 The Effect of the Earth's Rotation on the Velocity of Light
The Astrophysical Journal, April 1925, p. 137-145
Dayton C. Miller
1925 The Ether-Drift Experiments at Mount Wilson
Proceedings of the National Academy of Sciences, Vol. II, 28 April 1925, p. 306-314
1926 Significance of the Ether-Drift Experiments of 1925 at Mount Wilson
Science, Vol. LXIII, April 1926, n° 1635, p. 433-443
1933 The Ether-Drift Experiment and the Determination of the Absolute Motion of the Earth
Reviews of Modern Physics, Vol. 5, July 1933, n° 3, p. 203-242
Conference on the Michelson-Morley experiment (4-5 February)
1927 The Astrophysical Journal, Vol. LXVIII, December 1928, p. 341-402
Maurice Allais
1959 Should the Laws of Gravitation be Reconsidered?
Aero-Space Engineering, September 1959, n° 9, p. 46-52 ; October 1959, n° 10, p. 51-55 ; November 1959, n° 11, p. 55
Источник:
Maurice Allais. “The experiments of Dayton C. Miller (1and the theory of relativity” // 21st century Science & Technology, Spring 1998, p. 26 URL: http://allais. maurice. free. fr/English/media12-1.htm
Аналогичная статья, представленная на соискание в 1996 году ежегодной премии Фонда исследований гравитации http://www. gravityresearchfoundation. org/pdf/awarded/1996/allais. pdf
Глава с этой же информацией имеется в книге Алле на французском языке:
Allais, Maurice. L'anisotropie de l'espace. La necessaire revision de certains postulats des theories contemporaines. Les donnees de l'experience ISBN -1
[1] Dayton C. Miller : The Ether-Drift Experiment and the Determination of the Absolute Motion of the Earth, Reviews of Modern Physics, Vol. 5, July 1933, n° 3, p. 203-242
