Спосіб визначення стану руху в замкнутій інерціальній системі відліку та пристрій для його здійснення

Запропонований спосіб служить для визначення абсолютної швидкості з допомогою фізичних дослідів поставлених в середині замкнутої інерціальної системи відліку, пов'язаної з цим тілом. Намагання багатьох авторів створити ефективний спосіб для визначення абсолютної швидкості руху Землі в просторі закінчувалися неудачею (Эйнштейновский сборник. 1977. - М.: Мир, 1980. - Франкфурт. У.И. Оптика движущихся сред и специальная теория относительности. С.271 - 274, 300 - 325). Пропонований спосіб визначення абсолютних швидкостей руху тіл знайде застосування в астрономії, космонавтиці, а також при постановці фізичних релятивістських дослідів. Задачею пропонованого способу, зважаючи на відсутність такого способу на сьогоднішній день, являється одержання достовірних значень при вимірах абсолютної швидкості руху тіла по відношенню до простору. Поставлена задача розв'язується на основі ще невідомого явища на сьогоднішній день - аберації світлового променя в рухомій замкнутій інерціальній системі відліку. Суть цього явища полягає в тому, що світловий промінь, напрям поширення якого ортогональний до напряму переміщення тіла в просторі, буде спостерігатися в цій же замкнутій інерціальній системі відліку з певним зміщенням (Годованець Л.Ю. Явище аберації світлового променя в середині замкнутої інерціальної системи відліку. Деп. УкрІНТЕІ №410 УІ-97). Існування такого явища заперечується спеціальною теорією відносності. Прототипом пропонованого способу може служити спосіб Майкельсона, проведений на його інтерферометрі (Угаров В.А. Специальная теория относительности. - М.: Наука, 1977. - С.325). В способові Майкельсона монохроматичний промінь від джерела світла спрямовано на напівпрозоре дзеркало під кутом 45°. Напівпрозорим дзеркалом падаючий промінь роздвоюється на відбитий промінь в напрямі осі OY і пронизуючий промінь в напрямі осі OX. Оба промені проходять одинакові оптичні довжини ходу плечей інтерферометра, а дальше відбиваються дзеркалами в протилежних напрямах. Вертикальний промінь пронизує напівпрозоре дзеркало, а горизонтальний відбивається під прямим кутом. Поскільки оба промені когерентні і накладаються, то утворюють інтерференційну картину, спостережувану в окулярі. Проведення вимірів в способі Майкельсона полягає в визначенні зміни положення інтерференційної картини при повороті інтерферометра на кут 90° в горизонтальній площині XOY і при початковій умові співпадання напряму поширення променя від джерела світла з напрямом руху Землі по орбіті навколо Сонця. Результати дослідів довбли відсутність змін інтерференційної картини при поворотах інтерферометра. Пропонований спосіб виконано на пристрою, зображеному на кресленні (фіг.) (Годованець Л.Ю. Будова і принцип дії приладу для визначення стану руху в замкнутій інерціальній системі відліку. Деп. в УкрІНТЕІ №409 УІ-97). Джерело світла утворює промінь 3, який відбивається непрозорим дзеркалом 4 в ортогональному напрямові OY. Положення променя відбитого дзеркалом 4 визначається в окулярі 5 при допомозі мікрометра 6. Використовуючи описаний вище пристрій, пропонований спосіб було виконано в такій послідовності. 1. Початкове положення пристрою встановлюють таким чином, щоб напрям променя від джерела світла співпадав з напрямом осі OX і одночасно з напрямом вектора швидкості руху тіла навколо центра Галактики. В цьому положенні пристрою відчитують по мікрометру положення зображення променя в окулярі. 2. Налаштовують пристрій таким чином, щоб напрям променя від джерела світла був направлений в протилежну сторону до вектора швидкості руху тіла по орбіті навколо центра Галактики. В встановленому положенні пристрою визначають виміром мікрометра величину зміщення положення променя в окулярі. 3. Абсолютну швидкість руху тіла в просторі визначають як добуток величини швидкості поширення світлового променя в вакуумі помножено на величину зміщення променя в окулярі і поділено на довжину проходження променя між відбиваючим дзеркалом і окуляром. Пропонований спосіб відрізняється тим, що при його реалізації використано непрозоре відбиваюче дзеркало і на відміну від інших способів використано явище абераційного зміщення променя відбитого від дзеркала. До принципових відмінностей потрібно віднести початкове положення напряму променя від джерела світла відносно напряму вектора швидкості руху тіла навколо центра Галактики, но не в напрямі орбітальної швидкості навколо Сонця. Важливо при цьому, що прокручування пристрою проводиться в вертикальній площині навколо осі, що співпадає з відбитим від дзеркала променем, тоді як в відомих способах прокручування здійснювалось в горизонтальній площині, де центром повороту було напівпрозоре дзеркало. Ці особливості пропонованого способу дали змогу одержати можливість визначати абсолютну швидкість руху тіла в просторі в середині замкнутої інерціальної системи відліку, тоді як в попередніх способах такого визначення не було досягнуто. Пропонований спосіб було перевірено на виготовленому пристроєві з довжиною оптичного ходу від відбиваючого дзеркала до окуляра в 2,1 метра, з ціною поділки мікрометра 4 - 10 метра. Усереднені результати серії вимірів з послідуючими розрахунками швидкості руху Землі в просторі становила 150км/с при відносній похибці 20 відсотків. Таким чином пропонований спосіб дає реальну можливість визначати абсолютну швидкість руху тіл в просторі.