آخرین مطالب

آزمایش جرج ایری – اثبات ثابت بودن زمین

ستاره‌شناس انگلیسی سر جورج بیدل ایری (George Biddell Airy) متولد بیست و هفت ژوئیه ۱۸۰۱است. در سال ۱۸۱۹ وارد دانشگاه کمبریج شد و در بیست و شش سالگی به درجه استادی ستاره‌شناسی رسید، در آنجا از کمبریج به گرینویچ انتقال یافت. در سال ۱۸۳۵ به هفتمین ستاره‌شناس سلطنتی منتخب شد. از او به خاطر عدم همکاری با جان کاوچ آدامز که باعث دیر تر شدن کشف نپتون شد، همواره انتقاد می‌شد. ایری سرانجام در دوم ژانویه سال ۱۸۹۲ از دنیا رفت؛ وی آزمایش جرج ایری – اثبات ثابت بودن زمین با استفاده از یک تلسکوپ پر از آب، در سال 1871 ایری به دنبال تغییر در انحراف ستاره ای از طریق آب در حال شکست به دلیل فرضیه کشش اتر بود.

Proceedings of the Royal society of London. VOL20 (1871-1872)

همه به فرضیه خورشید مرکزی دلخوش بودند تا زمانی که جرج ایری (۱۸۰۱ – ۱۸۹۲) با آزمایش خود یکبار برای همیشه نادرستی نظر برادلی و البته فرضیه خورشید مرکزی را اثبات کرد.همانطور که نظر برادلی در توضیح بیضی ستاره هوشمندانه بود، آزمایش ایری نیز به همان قدر برای تعیین اینکه نظر برادلی درست بوده یا غلط هوشمندانه بود. با پذیرش سرعت محدود نور، ایری راه هایی برای اثبات اینکه نور ستاره تحت تاثیر حرکت زمین قرار میگیرد یا خیر پیدا کرد. در حالی که برادلی تنها از یک نوع تلسکوپ استفاده کرده بود، ایری با ایده ای مبتکرانه از دو تلسکوپ استفاده کرد که یکی از آن دو با آب پر شده بود. از آنجایی که آراگو،فرنل و فیزو قبلا نشان داده بودند که سرعت نور توسط شیشه یا آب کاهش می یابد،ایری فرض کرد که اگر یک تلسکوپ با آب پر شود، نور ستاره ای که از درون آب می آید باید کندتر از نوری باشد که در هوا درحال حرکت است و بنابراین نور ستاره را به طرف تلسکوپ و دور از چشمی خم کند (مانند خم شدن نور زمانی که مداد را در آب قرار می دهیم).

به منظور جبران خم شدن بیرونی نور ستاره،ایری فرض کرد که باید تلسکوپ پر از آب خود را کمی بیشتر به سمت پایین تر از ستاره چرخانده و مایل کند تا بجای آنکه نور آن به کناره های تلسکوپ برخورد کند، بصورت مستقیم به چشمی تلسکوپ برخورد کند. برای مثال، همین کار را میتوان درحالی که در یک هوای بارانی میدویم با همراه داشتن یک لیوان انجام داد. برای رسیدن قطرات باران به انتها و درون لیوان طوری که آنها به پایین و کناره های لیوان برخورد نکنند، باید لیوان را به منظور جبران سرعت در حال دویدن کمی به جلو بچرخانید(یا مایل کنید). مثال دیگری که این اصل را به خوبی نشان می دهد رها کردن قطره آب به داخل یک لوله آزمایش با یک قطره چکان است.اگر لوله تست به گونه ای نصب شده است که به طور مستقیم به سمت بالا بر روی یک دیسک چرخشی قرار دارد و شخصی تلاش کند قطره ای از آب را داخل لوله آزمایش بریزد، زمانی که لوله درحال چرخش است، قطره هرگز به داخل لوله نخواهد افتاد. شما باید لوله آزمایش را کمی به جهت چرخش آن مایل کنید تا قطره به پایین لوله آزمایش برسد. نور، به دلیل اینکه مانند یک ماده از خود واکنش نشان میدهد،به شکل مشابه با قطره آب حرکت می کند (فقط حرکتی بسیار سریع تر از باران و قطره چکان و در نتیجه اثرات آن بسیار ظریف است).

اگرچه ایری قبل از آزمایش به نتیجه آزمایش مشکوک شده بود، سریعا فهمید که لازم نیست تا تلسکوپ پر شده با آب را بیشتر از تلسکوپ هوا مایل کند.

این نتایج نشان داد که زمین در حال حرکت نیست،از آنجا که اگر هیچ تنظیم اضافی برای یک تلسکوپ پر از آب به سمت جهت نور ستاره ای لازم نباشد،این بدان معنی است که نور ستاره در هر دو تلسکوپ با زاویه و سرعت یکسان می آید. اگر زمین درحال حرکت بود، یک تلسکوپ پر شده با آب باید کمی بیشتر به سمت نور ستاره نسبت به تلسکوپ پر شده با هوا مایل میشد. این به این دلیل است که:

در مدل هلیوسنتریک زمین درحال حرکت به سمت ستاره است و بنابراین تلسكوپ پر از آب نمی تواند تمام نور ستاره را در محیط کندتر آب بگیرد. بنابراین برای کم کردن سرعت نور در آب نیاز است تا تلسکوپ کمی بیشتر از تلسکوپ هوا مایل شود.

همانطور که آرتور میلر آن را با استفاده از یک نمودار توصیف می کند:

در سیستم جئوسنتریک، یک تلسکوپ پر شده با آب که به سمت یک ستاره قرار گرفته است به جهت سرعت ستاره نسبت به زمین که v/N2– است(بر اساس فرضیه فرنسل). قانون سینوسها sin δ ‘= v / cN است. از آنجا که نور ستاره درحال ورود به آب دچار شکست میشود،پس δ ‘زاویه انحرافی(ابیراهی) نیست. با استفاده از قانون اسنل برای ارتباط V و δ ‘ یا به عبارتی sin δ = N sin δ’ ما sin δ = v/c را بدست می آوریم. این استنتاج بر مبنای (Veltmann (1873)، Lorentz (1886 و (Drude (1900 استوار است. جستجوی انحراف یا همان انحراف ستاره ای در هوا با استفاده از یک تلسکوپ پر از آب توسط بوسکوویچ (Boscovich) در سال ۱۷۶۶ پیشنهاد شده است و توسط فرنل (۱۸۱۸) نیز به آن اشاره شده است که هیچ تغییری را پیش بینی نمی کرد زیرا این آزمایش معادل با آزمایش آراگو بود. ایری (۱۸۷۱) این آزمایش را انجام داد و هیچ تغییری در زاویه انحراف نیافت.

۱۹ Albert Einstein’s Special Theory of Relativity, p

در این جا باید به این حقیقت اشاره کنیم که برادلی برای بدست آوردن انحراف ستاره گاما دراکونیس خورشید را جرم ثابتی در فضا فرض کرده بود و بنابراین بدون ثابت فرض کردن خورشید، برادلی نمیتوانست هیچ انحرافی در ستار گاما دراکونیس بیابد. اما با توجه به نجوم مدرن، هیچ چیز در آسمان ثابت نیست پس تئوری برادلی به گونه ای لغو میشود. در غیر این صورت، یا خورشید ثابت است یا نسبیت اشتباه است.

همانطور که قبلا اشاره کردیم، آراگو قبلا فرضیه ای را مطرح کرده بود که ایری توسط آزمایش آن را یافت. آراگو مقاله ای در این زمینه در سال ۱۸۳۹ نوشت و به همین دلیل جوامع علمی باید انتظار چنین نتایجی را از آزمایش ایری میداشتند. در ۱۷۶۶ جوزپه بوسکوویچ (Giuseppe Boscovich)، و بعد از آن آگوستین فرنل (Augustin Fresnel) در سال ۱۸۱۸ نیز تست فرضیه آراگو را با استفاده از یک تلسکوپ پر از آب توصیه کردند. در آزمایش ایری، از آنجایی که هردو آن ها(تلسکوپ پر از آب و ظرف شیشه ای) باعث میشوند نور کندتر نسبت به محیط هوا حرکت کند، تلسكوپ پر از آب به صورت مشابه با ظرف شیشه اي آراگو خواهد بود.

آزمایش ساگناک (Sagnac) و ثابت بودن زمین:

جورج ساگناک و اثر ساگناک

انیشتین میگوید: ”از این رو نتیجه می گیریم که اندیشه های ما از واقعیت های فیزیکی هرگز نمی تواند نهایی باشد. ما همیشه باید برای تغییر این مفاهیم آماده باشیم.“ یا همانطور که مارتین گاردنر آن را برای عالقمندان به نسبیت بیان کرد:

”در واقع از نظر نسبیت، انتخاب چارچوب مرجع دلخواه است. به طور طبیعی و ساده تر فرض می شود که جهان ثابت و زمین در حال حرکت است، اما دو راه برای صحبت در مورد حرکت نسبی زمین درواقع دو راه برای گفتن همان چیز است“

همچنین وابستگی النگوین بر روی ”انرژی تابشی“ جهان به عنوان محیطی که در برابر دستگاه ثابت ساگناک حرکت می کند یکبار دیگر این را نشان می دهد که گرچه نسبیت گرایان اصرار دارند که هیچ محیط اتری بین زمین و ستارگان وجود ندارد،با این وجود، آنها مجبور می شوند برای توضیح اثرات آزمایشات به آن متوسل شوند. به گفته شکسپیر: ”یک گل رز با هر نام دیگری هنوز گل رز است و ”انرژی تابشی“ توسط هر نام دیگری هنوز نوعی از محیط اتر است.

”هیچ آزمایشی نمیتواند حرکت زمین را به اثبات برساند“ -آلبرت انیشتین –

Physics today,vol 35,NO.8,P.45-47

درباره بهرام

بهرام
نمی شه آشتی داد سنگو با شیشه/از هر کی بپرسی اسمم تو لیسته ----- ببین بازی رو بردم بدون بودجه/تکتون ریزه و جفتتون پوچه

همچنین بررسی کنید:

هفت گنبد آسمان

نورافکنی خورشید و ماه و پشت روی آنها

نورافکنی خورشید و ماه و پشت روی آنها : ماه و خورشید پشت و رو …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

هفت + 14 =

Translate »