ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
218
219
äâóõ ïîëîæåíèé èñêóññòâåííîãî ñïóòíèêà, íà íåêîòîðîé âûñîòå
Í è íà ïîâåðõíîñòè Çåìëè (R - ðàäèóñ Çåìëè):
()
+
+=
−=
+
HRñ
GM
ñ
HR
2
0
2
01
11
ω
ϕ
ωω
(9.19)
è
+=
−=
Rc
GM
c
R
2
0
2
02
11
ω
ϕ
ωω
.
Ñîcòàâëÿÿ ðàçíîñòü ïîñëåäíèõ âûðàæåíèé , ïîëó÷àåì:
.1
22
012
−ω≈ω−ω=ω∆
R
H
Rc
GMH
À òàê êàê
g
R
GM
=
2
- óñêîðåíèå ñâîáîäíîãî ïàäåíèÿ íà Çåìëå, òî
.1
2
−≈
∆
R
H
c
gH
ω
ω
(9.20)
Òàê, äëÿ âûñîòû H=1500 êì
10
10
−
=
∆
ω
ω
, òî ñ ïîìîùüþ òàê
íàçûâàåìûõ ìîëåêóëÿðíûõ ãåíåðàòîðîâ èëè àòîìíûõ ÷àñîâ,
èìåþùèõ ïðåäåë ñòàáèëüíîñòè ÷àñòîòû ïîðÿäêà 10
-10
, óäàåòñÿ
îáíàðóæèòü èçìåíåíèå ÷àñòîòû ðàäèîâîëí, èñïóùåííûõ ñ
èñêóññòâåííûõ ñïóòíèêîâ è ïðèíÿòûõ íà Çåìëå. Çàäà÷à
óñëîæíÿåòñÿ èç-çà íàëîæåíèÿ ýôôåêòà Äîïëåðà, óïîìÿíóòîãî
âûøå. Ïîýòîìó íàáëþäàþò èçëó÷åíèå ïåðåäàò÷èêîâ ñïóòíèêà
òîãäà, êîãäà îí äâèãàåòñÿ îòíîñèòåëüíî ìåäëåííî, ò.å. íàõîäèòñÿ
âáëèçè ñâîåãî ïåðèãåëèÿ.
 60-õ ãîäàõ íà âîîðóæåíèå èññëåäîâàòåëåé ïîñòóïèë
òîëüêî ÷òî îáíàðóæåííûé ýôôåêò ̸ññáàóýðà, ñóòü êîòîðîãî
ñîñòîèò â òîì, ÷òî èñïóñêàíèå èëè ïîãëîùåíèå ãàììà -êâàíòîâ
àòîìíûìè ÿäðàìè ñèëüíî âçàèìîäåéñòâóþùèõ ÷àñòèö
êðèñòàëëè÷åñêîãî òâåðäîãî òåëà ïðàêòè÷åñêè íå ñîïðîâîæäàåòñÿ
ïîòåðåé ýíåðãèè è êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ íà îòäà÷ó, â ðåçóëüòàòå
÷åãî ñïåêòðàëüíûå ëèíèè èìåþò ÷ðåçâû÷àéíî ìàëóþ
åñòåñòâåííóþ øèðèíó. Ïîýòîìó ÿäðà êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè
ìîãóò ïîãëîòèòü ëèøü ýëåêòðîìàãíèòíûå êîëåáàíèÿ (ãàììà -
êâàíòû) îïðåäåëåííîé ÷àñòîòû - ðåçîíàíñíîé ÷àñòîòû. Íà ýòîì
ñâîéñòâå ýôôåêòà ̸ññáàóýðà îñíîâàí ìåòîä ïðîâåðêè
ðàññìàòðèâàåìîãî ïðåäñêàçàíèÿ ÎÒÎ. Äâà àìåðèêàíñêèõ ôèçèêà
Ïàóíä è Ðåáåêêà ïîñòàâèëè ñëåäóþùèé îïûò. Íà âûñîòå îêîëî
20 ì ïîìåùàëñÿ èñòî÷íèê êâàíòîâ - âîçáóæäåííûå ÿäðà àòîìîâ
æåëåçà, ðàñïîëîæåííûõ â óçëàõ êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè.
Êâàíòû ðåãèñòðèðîâàëèñü íà ïîâåðõíîñòè Çåìëè ïîãëîùåíèåì
îáû÷íûìè àòîìàìè æåëåçà. Íî ÎÒÎ ïðåäñêàçûâàëà, ÷òî
ïàäàþùèå íà Çåìëþ ãàììà -êâàíòû äîëæíû èçìåíÿòü ñâîþ
÷àñòîòó (â äàííîì îïûòå ÷àñòîòà äîëæíà óâåëè÷èâàòüñÿ) è îíè
íå äîëæíû âîñïðèíèìàòüñÿ íîðìàëüíûìè àòîìàìè. Íåñìîòðÿ íà
íè÷òîæíî ìàëóþ âåëè÷èíó îòíîñèòåëüíîãî èçìåíåíèÿ ÷àñòîòû
(âñåãî íà 2,5.10
-15
),îïûò ïîäòâåðäèë ïðåäñêàçàíèå ÎÒÎ, ÿäðà
äåòåêòîðà íà Çåìëå íå âîñïðèíèìàëè ãàììà -êâàíòû.
§10. Ïàðàäîêñû ÎÒÎ
Êàê è â ñïåöèàëüíîé òåîðèè îòíîñèòåëüíîñòè, â OTÎ
ïàðàäîêñû ïîçâîëÿþò íå òîëüêî îïðîâåðãíóòü ðàññóæäåíèÿ,
îñíîâàííûå íà òàê íàçûâàåìîì çäðàâîì ñìûñëå(îáûäåííîì,
æèòåéñêîì îïûòå), íî è äàòü ïðàâèëüíîå, íàó÷íîå îáúÿñíåíèå
ïàðàäîêñó, êîòîðûé, êàê ïðàâèëî, ÿâëÿåòñÿ ïðîÿâëåíèåì áîëåå
ãëóáîêîãî ïîíèìàíèÿ ïðèðîäû. È ýòî íîâîå ïîíèìàíèå äàåòñÿ
íîâîé òåîðèåé - ÎÒÎ.
Ïàðàäîêñ áëèçíåöîâ
Ïðè èçó÷åíèè ÑÒÎ óêàçûâàåòñÿ, ÷òî ïàðàäîêñ áëèçíåöîâ
íå ìîæåò áûòü îáúÿñíåí â ðàìêàõ ýòîé òåîðèè. Íàïîìíèì ñóòü
ýòîãî ïàðàäîêñà. Îäèí èç áðàòüåâ - áëèçíåöîâ óëåòàåò íà
êîñìè÷åñêîì êîðàáëå è, ñîâåðøèâ ïóòåøåñòâèå, âîçâðàùàåòñÿ
íà Çåìëþ.  çàâèñèìîñòè îò âåëè÷èí óñêîðåíèé, êîòîðûå
êîñìîíàâò áóäåò èñïûòûâàòü ïðè ñòàðòå, ðàçâîðîòå è ïîñàäêå,
åãî ÷àñû ìîãóò ñóùåñòâåííî îòñòàòü îò çåìíûõ ÷àñîâ. Âîçìîæåí
è òàêîé âàðèàíò, ÷òî îí íå íàéäåò íà Çåìëå íè ñâîåãî áðàòà, íè
äâóõ ïîëîæåíèé èñêóññòâåííîãî ñïóòíèêà, íà íåêîòîðîé âûñîòå åñòåñòâåííóþ øèðèíó. Ïîýòîìó ÿäðà êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè
Í è íà ïîâåðõíîñòè Çåìëè (R - ðàäèóñ Çåìëè): ìîãóò ïîãëîòèòü ëèøü ýëåêòðîìàãíèòíûå êîëåáàíèÿ (ãàììà -
êâàíòû) îïðåäåëåííîé ÷àñòîòû - ðåçîíàíñíîé ÷àñòîòû. Íà ýòîì
ϕ GM
ω1 = ω 0 1 − R +2 H = ω 0 1 + 2 (9.19) ñâîéñòâå ýôôåêòà ̸ññáàóýðà îñíîâàí ìåòîä ïðîâåðêè
ñ ñ (R + H ) ðàññìàòðèâàåìîãî ïðåäñêàçàíèÿ ÎÒÎ. Äâà àìåðèêàíñêèõ ôèçèêà
è Ïàóíä è Ðåáåêêà ïîñòàâèëè ñëåäóþùèé îïûò. Íà âûñîòå îêîëî
20 ì ïîìåùàëñÿ èñòî÷íèê êâàíòîâ - âîçáóæäåííûå ÿäðà àòîìîâ
ϕ GM
ω 2 = ω0 1 − 2R = ω0 1 + 2 . æåëåçà, ðàñïîëîæåííûõ â óçëàõ êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè.
c c R
Êâàíòû ðåãèñòðèðîâàëèñü íà ïîâåðõíîñòè Çåìëè ïîãëîùåíèåì
Ñîcòàâëÿÿ ðàçíîñòü ïîñëåäíèõ âûðàæåíèé , ïîëó÷àåì: îáû÷íûìè àòîìàìè æåëåçà. Íî ÎÒÎ ïðåäñêàçûâàëà, ÷òî
GMH H ïàäàþùèå íà Çåìëþ ãàììà -êâàíòû äîëæíû èçìåíÿòü ñâîþ
∆ω = ω2 − ω1 ≈ ω0 1 − . ÷àñòîòó (â äàííîì îïûòå ÷àñòîòà äîëæíà óâåëè÷èâàòüñÿ) è îíè
c2R 2 R
íå äîëæíû âîñïðèíèìàòüñÿ íîðìàëüíûìè àòîìàìè. Íåñìîòðÿ íà
GM íè÷òîæíî ìàëóþ âåëè÷èíó îòíîñèòåëüíîãî èçìåíåíèÿ ÷àñòîòû
À òàê êàê = g - óñêîðåíèå ñâîáîäíîãî ïàäåíèÿ íà Çåìëå, òî
R2 (âñåãî íà 2,5.10-15),îïûò ïîäòâåðäèë ïðåäñêàçàíèå ÎÒÎ, ÿäðà
äåòåêòîðà íà Çåìëå íå âîñïðèíèìàëè ãàììà -êâàíòû.
∆ω gH H
≈ 2 1 − . (9.20)
ω c R §10. Ïàðàäîêñû ÎÒÎ
∆ω
Òàê, äëÿ âûñîòû H=1500 êì = 10−10 , òî ñ ïîìîùüþ òàê Êàê è â ñïåöèàëüíîé òåîðèè îòíîñèòåëüíîñòè, â OTÎ
ω
ïàðàäîêñû ïîçâîëÿþò íå òîëüêî îïðîâåðãíóòü ðàññóæäåíèÿ,
íàçûâàåìûõ ìîëåêóëÿðíûõ ãåíåðàòîðîâ èëè àòîìíûõ ÷àñîâ,
îñíîâàííûå íà òàê íàçûâàåìîì çäðàâîì ñìûñëå(îáûäåííîì,
èìåþùèõ ïðåäåë ñòàáèëüíîñòè ÷àñòîòû ïîðÿäêà 10-10, óäàåòñÿ
æèòåéñêîì îïûòå), íî è äàòü ïðàâèëüíîå, íàó÷íîå îáúÿñíåíèå
îáíàðóæèòü èçìåíåíèå ÷àñòîòû ðàäèîâîëí, èñïóùåííûõ ñ
ïàðàäîêñó, êîòîðûé, êàê ïðàâèëî, ÿâëÿåòñÿ ïðîÿâëåíèåì áîëåå
èñêóññòâåííûõ ñïóòíèêîâ è ïðèíÿòûõ íà Çåìëå. Çàäà÷à
ãëóáîêîãî ïîíèìàíèÿ ïðèðîäû. È ýòî íîâîå ïîíèìàíèå äàåòñÿ
óñëîæíÿåòñÿ èç-çà íàëîæåíèÿ ýôôåêòà Äîïëåðà, óïîìÿíóòîãî
íîâîé òåîðèåé - ÎÒÎ.
âûøå. Ïîýòîìó íàáëþäàþò èçëó÷åíèå ïåðåäàò÷èêîâ ñïóòíèêà
òîãäà, êîãäà îí äâèãàåòñÿ îòíîñèòåëüíî ìåäëåííî, ò.å. íàõîäèòñÿ
Ïàðàäîêñ áëèçíåöîâ
âáëèçè ñâîåãî ïåðèãåëèÿ.
Ïðè èçó÷åíèè ÑÒÎ óêàçûâàåòñÿ, ÷òî ïàðàäîêñ áëèçíåöîâ
 60-õ ãîäàõ íà âîîðóæåíèå èññëåäîâàòåëåé ïîñòóïèë
íå ìîæåò áûòü îáúÿñíåí â ðàìêàõ ýòîé òåîðèè. Íàïîìíèì ñóòü
òîëüêî ÷òî îáíàðóæåííûé ýôôåêò ̸ññáàóýðà, ñóòü êîòîðîãî
ýòîãî ïàðàäîêñà. Îäèí èç áðàòüåâ - áëèçíåöîâ óëåòàåò íà
ñîñòîèò â òîì, ÷òî èñïóñêàíèå èëè ïîãëîùåíèå ãàììà -êâàíòîâ
êîñìè÷åñêîì êîðàáëå è, ñîâåðøèâ ïóòåøåñòâèå, âîçâðàùàåòñÿ
àòîìíûìè ÿäðàìè ñèëüíî âçàèìîäåéñòâóþùèõ ÷àñòèö
íà Çåìëþ.  çàâèñèìîñòè îò âåëè÷èí óñêîðåíèé, êîòîðûå
êðèñòàëëè÷åñêîãî òâåðäîãî òåëà ïðàêòè÷åñêè íå ñîïðîâîæäàåòñÿ
êîñìîíàâò áóäåò èñïûòûâàòü ïðè ñòàðòå, ðàçâîðîòå è ïîñàäêå,
ïîòåðåé ýíåðãèè è êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ íà îòäà÷ó, â ðåçóëüòàòå
åãî ÷àñû ìîãóò ñóùåñòâåííî îòñòàòü îò çåìíûõ ÷àñîâ. Âîçìîæåí
÷åãî ñïåêòðàëüíûå ëèíèè èìåþò ÷ðåçâû÷àéíî ìàëóþ
è òàêîé âàðèàíò, ÷òî îí íå íàéäåò íà Çåìëå íè ñâîåãî áðàòà, íè
218 219
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 109
- 110
- 111
- 112
- 113
- …
- следующая ›
- последняя »
