ВІСНИК КРАУНЦ. СЕРІЯ НАУКИ ПРО ЗЕМЛЮ. 2005. №2. ВИПУСК № 6

УДК: 530.1: 53.02: 53.05: 530.12

(C) 2005, професор Є. І. Штирков

Казанський фізико-технічний інститут КНЦ РАН, 420029,
Казань, Сибірський тракт, 10/7, Росія, [email protected]

При спостереженні за геостаціонарним супутником було виявлено вплив рівномірного руху Землі на аберацію електромагнітних хвиль від джерела, встановленого на супутнику. При цьому вперше було виміряно параметри орбітального руху Землі без застосування астрономічних спостережень за зірками. Середньорічна швидкість знайденої орбітальної компоненти руху виявилася рівною 29.4 км / сек, що практично збігається з відомим в астрономії значенням орбітальної швидкості Землі 29.765 км / сек. Також були виміряні параметри галактичного руху Сонячної системи. Отримані значення рівні: 270o - для прямого сходження апекса Сонця (відоме в астрономії значення 269.75o), 89.5o - для його відміни (в астрономії 51,5o, і 600 км / сек для швидкості руху Сонячної системи. Тим самим доведено, що швидкість рівномірно рухається лабораторної системи координат (в нашому випадку Землі) реально може бути виміряна за допомогою пристрою, в якому джерело випромінювання і приймач знаходяться в стані спокою відносно один одного і цієї ж системи координат. Це є підставою для перегляду затвердження специальн й теорії відносності про незалежність швидкості світла від руху спостерігача.

Вступ

Історично досліди з поширенням електромагнітного випромінювання найбільш часто служили ключовими експериментами для встановлення природи світла і речовини. При цьому їх постановка була тісно пов'язана з введенням поняття якоїсь гіпотетичної матеріального середовища з пружними властивостями (ефіру), яка, як вважали, була необхідна для поширення світла. Тому проблеми електродинаміки в рухомих системах координат постійно були в центрі уваги протягом більше 150 років, коли безуспішно намагалися виявити рух Землі щодо цього середовища.

В даний час ці проблеми знову викликають великий інтерес. Це пояснюється успіхами в дослідженнях властивостей фізичного вакууму, який не можна тепер розглядати тільки як порожнечу. Його наявність підтверджується реальними ефектами, що спостерігаються в фізиці, такими як нульові коливання вакууму та його поляризація, а також народження речовини (електронно-позитронна пара) при зіткненні двох гамма-квантів в вакуумі.

Хоча сама наявність ефіру тепер не заперечується, ефірний вітер, за припущенням викликається орбітальним рухом Землі, до сих пір не було виявлено експериментально, незважаючи на численні спроби. В основному невдачі, як вважають, були пов'язані з тим, що практично не враховувалося захоплення цієї светонесущей середовища рухаються в ньому тілами. Передбачалося, що відповідно до гіпотезою, запропонованою Френелем і розвиненою пізніше в роботі (Лоренц, 1956), ефір знаходиться в абсолютному спокої і тому проходить вільно через будь-яке рухоме в ньому тіло, в тому числі і Землю. Як наслідок цього повинен мати місце ефірний вітер, швидкість якого збігається за величиною з орбітальною швидкістю Землі, але має протилежний зміст. Ця обставина дала надію виявити такий рух Землі шляхом вимірювання швидкості світла в двох протилежних напрямках. Найбільш відомим з дослідів з пошуку ефірного вітру є що став уже класичним досвід Майкельсона-Морлі (Michelson, Morley, 1887), заснований на інтерференції світлових хвиль. Оскільки негативний результат цього досвіду не задовольнив ні Майкельсона, ні багатьох інших фізиків, він періодично повторювався при постійному удосконаленні техніки вимірювань.

Незважаючи на те, що точність вимірювань була істотно збільшена в порівнянні з першими дослідами, результат в основному залишався негативним. Однак відсутність ефірного вітру не було сумісно з даними деяких експериментів. Зокрема, досліди Міллера (1921-1925), на думку багатьох, дали позитивний результат (Miller, 1926). Хоча отриманий результат для швидкості вітру (приблизно 10 км / с) викликав деякий сумнів, сам факт зміщення інтерференційних смуг через зміну орієнтації приладу не можна було ігнорувати. Експеримент був виконаний в обсерваторії Маунт-Вільсон у Каліфорнії, розташованої на висоті 1,86 км над рівнем моря, з метою перевірки гіпотези Стокса (Stokes, 1845) про наявність перехідного шару ефіру, захопленого Землею в її русі. Відповідно до цієї гіпотези поблизу поверхні Землі ефірного вітру взагалі не існує. Це могло б служити поясненням негативного результату багатьох дослідів, виконаних на рівні моря. Експеримент був повторений пізніше, в тому числі і на великих висотах. В експерименті Майкельсона, Писа і Пірсона (Michelson, Pease, Pearson, 1929) (проведеного в 1926-1929 так само в обсерваторії Маунт-Вільсон) результат Міллера був підтверджений, в інших роботах (Ефірний ..., 1993; Conference ..., 1928; Piccard , Stahel, 1926; Pease, 1930; Cedarholm, Bland, Havens at ol., 1958; Cedarholm, Townes, 1959) - спростують.

У всіх експериментах з негативним результатом, які проводилися на великих висотах, збільшення точності зазвичай досягалося екрануванням всього приладу від зовнішніх впливів шляхом поміщення його в термостат. Тим самим, не бралася до уваги сама можливість захоплення ефіру вимірювальним приладом, тобто не враховувалася можлива екранування ефірного вітру приладом. В результаті ефір в термостаті (Piccard, Stahel, 1926), в резонаторі, в мазері (Cedarholm, Bland, Havens at ol., 1958; Cederholm, Townes, 1959) міг перебувати в спокої по відношенню до інтерферометра, що і могло призводити до негативного результату за будь-якої точності вимірювання. Слід підкреслити, що в дослідах з позитивним результатом (Miller, 1926; Michelson, Pease, Pearson, 1929) світлові промені екранувати картоном або склом, але не металом, який має коефіцієнт захоплення близький до одиниці. Таким чином, відсутність однозначного висновку про наявність ефірного вітру у всіх описаних вище дослідах могло бути пов'язано або з дещицею квадратичного ефекту, або з невиконанням умов експерименту, необхідних для його однозначної інтерпретації: різна висота обсерваторії, екранування ефіру і т.п. (Ефірний ..., 1993; Штирков, 1988 ; Conference ..., 1928; Piccard, Stahel, 1926; Pease, 1930; Cedarholm, Bland, Hawens at ol., 1958; Cedarholm, Townes, 1959).

Після багатьох безуспішних спроб на конференції (Conference ..., 1928), присвяченій експерименту Майкельсона-Морлі, Г.А. Лоренц сказав: "... все спроби використання ефектів першого порядку по відношенню швидкості Землі до швидкості світла виявилися марними. Сюди відносяться всі випадки, коли астрономи і фізики намагалися виділити складову руху Землі в оптичних і електричних явищах. Все це знову і знову вело до визнання того, що рух Землі ніколи не зможе бути виявлено за допомогою ефектів першого порядку. У цій думці значно утвердилися, коли Ейнштейн просто постулював, що результати всіх експериментів, які ми проводимо в наших лабораторіях, повинні бути незалежні від руху Землі, які б не були точності наших вимірювань і порядок ефектів, яких ми могли б досягти "(в перекладі В.А. Ацюковскій, см. (Ефірний ..., 1993)).

Однак нещодавно в роботі ( Штирков, 2005 ) Під час спостереження за поведінкою супутника на геостаціонарній орбіті рівномірний рух Землі було експериментально виявлено без залучення астрономічних спостережень за зірками. Було доведено, що рівномірний рух Землі проявляється в аберації електромагнітних хвиль (ефект першого порядку), що розповсюджуються від джерела випромінювання, який фіксований щодо приймача і самої Землі, і це дозволило безпосередньо виміряти параметри її руху.

У даній роботі більш детально досліджено зв'язок таких параметрів руху Землі і Сонячної системи, як орбітальна і галактична компоненти швидкості, а також відміна і пряме сходження апекса Сонця з абераційними кутами, вимірюваними під час такого експерименту.

експериментальна основа

Пристрій складається з джерела випромінювання (геостаціонарній супутник) і приймача (антена радіотелескопа з діаметром 11 м). Вибір супутника, що працює саме в геостаціонарних режимі, був обумовлений тим, що в такій ситуації відносна швидкість джерела і приймача дорівнює нулю і їх координати (геоцентрична довгота і широта супутника, геодезичні координати телескопа) залишаються незмінними протягом довгого часу. З цією метою ми використовували супутник Intelsat704 (USSPACECOM Catalog No.23461) зі східною довготою 66о і малим нахилом (0.02о). Добові регулярні спостереження в режимі автоматичного трекінгу цього супутника проводилися в Казані в різні дати протягом 1997 - 2000 рр. Для порівняння отриманих експериментальних даних з розрахунковими визначалися положення супутника в певні питання, що цікавлять нас моменти часу при використанні алгоритму, описаного в Intelsat Earth Station Standards (IESS-412). Тут замість розрахунку всіх фізичних ефектів, що діють на супутник, їх сума описується трьома рівняннями з 11 параметрами, отриманими в наближенні методу найменших квадратів. Такий набір параметрів при використанні конкретного алгоритму дає таке ж становище супутника, яке передбачає точна програма. Після генерації цих 11 ефемерид фірмою Intelsat для конкретних супутників і періодів часу інформація про них щотижня поміщається на сайті www.intelsat.com . Використовуючи ці ефемериди, передбачені положення супутника 704 і відомі координати телескопа, ми розраховували геометричні азимут і висоту для цікавлять нас дат і порівнювали їх з спостерігаються значеннями. Розрахунок проводився за програмою Point-40, взятої з того ж сайту, з остаточної коригуванням на атмосферну рефракцію.

Зазвичай з метою усунення розбіжностей між вимірюваним положенням супутника і розрахунковим, викликаних, як вважають, дрейфом при калібрування і іншими аномаліями, виробники при монтажі наземної станції поправляють індикатори положення антени. Оскільки автор очікував, що хоча б частина цих аномалій може бути викликана впливом руху Землі в просторі, було вирішено не усувати їх подібної корекцією, Тому при обчисленні ми використовували не поправлені координати станції, які ми незалежно вимірювали супутниковим навігатором GPS-38. Крім того, щоб нейтралізувати введену так само при монтажі станції корекцію шкали часу, ми при кожному вимірі незалежно контролювали середній час за Гринвічем (GMT)

Теорія і експериментальні результати

Явище зоряної аберації (Bradley, 1728), відкрите Брадлеем в 1728 році, в даний час широко використовується в астрономії при спостереженнях зірок і планет. Тому немає необхідності тут докладно обговорювати це явище. Відзначимо лише, що принциповими моментами є наступні. По-перше, при спостереженнях необхідно телескоп нахиляти по ходу руху Землі на кут, рівний радіан для зірок, які спостерігаються під кутом по відношенню до напрямку орбітальної швидкості Землі , де - швидкість світла у вакуумі. По-друге, експериментально встановлено, що цей кут аберації не залежить від відстані між зіркою і спостерігачем і від швидкості руху зірки.

Припустивши, що випромінювання від будь-якого джерела (не тільки від астрономічних тіл) має відчувати таку аберацію, кут якої залежить тільки від параметрів руху спостерігача, ми враховували можливий вплив цього явища при спостереженні поведінки супутників на їх орбітах (рис.1).

Мал. 1. Супутникова аберація випромінювання в системі координат Землі.

Точки s і s 'відповідають реальному стану супутника, обчислюваному геометрично, і його удаваному положенню.

При цьому спостерігач (антена) повинен фіксувати не фактичне становище супутника в точці S, яке точно розраховується геометрично, а позірна - в точці S '. У зв'язку з добовими і річними змінами кутів аберації через рух Землі по орбіті і її обертання, що здаються координати повинні змінюватися в часі, що, природно, повинно приводити до додаткового зміни вимірюваних наземною станцією кутів (азимута та висоти супутника).

Крім гравітації Землі супутники схильні до дії багатьох інших сил (тяжіння з боку Сонця, Місяця, інших планет і ін.), Які лише незначно обурюють траєкторії їх орбіт. Для геостаціонарних супутників з малим нахилом головною обурює силою протягом доби є тиск потоку випромінювання від Сонця. Воно визначає мале добове періодичне зміщення супутника близько точки рівноваги, що призводить до реального (що розраховується геометрично) зміни його координат - геоцентрической довготи і широти. До цих змін реальних координат супутника і повинні додаватися вклади, обумовлені аберацією, приводячи до спотворення реального стану супутника.

Щоб знайти поведінку векторів всіх компонент руху спостерігача в просторі, яке і визначає динаміку зміни кутів аберації протягом року, необхідно відлік часу проводити від початку тропічного року (00:00:00 за Гринвічем 23 вересня) проти годинникової стрілки від напрямку на точку весняного рівнодення . Це початкове положення Землі показано на рис.2.

Мал. 2. Положення Землі на орбіті, векторів її руху і одиничного вектора сонячного світлового тиску s в епоху 23 вересень 00:00:00 GMT (початок нового тропічного року).

Тепер для знаходження тимчасового поведінки цих вкладів розглянемо геоцентричну обертову екваторіальну систему координат (Земля) при конкретної ситуації, коли геостаціонарній супутник "висить" в площині нульового меридіана і має нульове нахил орбіти (рис.3), тобто знаходиться на осі Х. Тут одиничний вектор тиску потоку випромінювання від Сонця s зображений разом з векторами руху з метою показати співвідношення між реальним (геометричним) і удаваними (через аберації) вкладами в зміна довготи і широти супутника

Рис.3. Положення векторів швидкостей руху в геоцентричної обертається екваторіальній системі координат через час t після початку нового тропічного року.

gs - геостаціонарній супутник, - вектор орбітальної швидкості Землі, - галактична швидкість Сонця, s - одиничний вектор світового тиску на супутник, - пряме сходження апекса Сонця, - кутова частота обертання Землі, - частота обертання вектора апекса

Як прийнято в астрономії, для апекса галактичного руху Сонячної системи, позначеного вектором , Введемо кути відмінювання , Який починається від екваторіальній площині XY, і прямого сходження апекса , Який починається проти годинникової стрілки від напрямку на точку весняного рівнодення (вісь X).

На рис. 2, 3 в 00:00:00 GMT 23 вересня осі X збігаються з напрямом на точку весняного рівнодення. В цей же час сонячний вектор s спрямований в ту ж сторону і лежить одночасно в площинах екліптики і екватора (рис.2). вектор в цей початковий момент часу лежить в площині YZ під кутом до осі Y. У цій обертається системі координат всі вектори на рис.3 обертаються навколо полярної осі за годинниковою стрілкою і в момент часу t займають положення, позначені на малюнку, а положення супутника і наземної станції залишаються незмінними. При цьому вектора і s, які завжди ортогональні один одному, обертаються з частотою обертання Землі , А їх кути з віссю Z протягом року повільно змінюються через рух Землі по орбіті. Кут же між апексом і полярною віссю залишається постійним (тут не враховувалася нутація земної осі). При цьому через розбіжності зоряного і сонячного часу частота обертання цього вектора трохи вище частоти обертання Землі і дорівнює . тут , днів - тривалість тропічного року в нашу епоху.

Вклади в координати супутника, обумовлені аберацією через рух, складаються з добавок до геоцентричної довготі і широті, де с - швидкість світла у вакуумі, а і - проекції векторів і на осі, ортогональні лінії спостереження. Для обліку додаткової аберації, яка може бути викликана захопленням електромагнітної хвилі потужним потоком швидких частинок (мається на увазі сонячний вітер ), Введемо вектор . Цей вектор не позначений на малюнку і він завжди спрямований у бік, протилежний вектору s, а по величині дорівнює швидкості захоплення.

Після геометричного розрахунку проекцій векторів ,  і на вісь Y і на вісь Z отримуємо добову і річну динаміку абераційних поправок для геоцентрической довготи ( ) І широти ( ) Супутника у вигляді:

;

(1)

,

де , , , - повільно змінюється протягом року фаза орбітального руху Землі, - кількість днів від початку нового тропічного року (00:00:00 GMT 23 вересня).

Все абераційні поправки, які визначаються виразами в (1), враховувалися при подальшому розрахунку азимута і висоти (elevation) - параметрів, безпосередньо вимірюваних в експерименті.

Астрономічний азимут супутника при обліку таких поправок може бути записаний у вигляді суми його геометрично розрахованого значення і абераційного вкладу:

(2)

де спостерігаються значення здаються довгот , широт і абераційних кутів можна записати у вигляді: , , де

, .

для визначення розкладемо функцію в ряд Тейлора і, при завжди виконується умови , Нехтуючи всіма членами вище першого порядку, отримаємо:

(3)

Аналітичний вираз для першого члена в правій стороні рівності (3) може бути знайдено звичайним способом розрахунку, що застосовуються в небесній механіці при переході від екваторіальної системи координат до горизонтальної, віднесеної до меридіану наземної станції. Наведемо кінцевий результат без виведення:

(4)

тут , де и - геодезичні довгота і широта станції (телескопа). Надалі функція (4) була використана для отримання похідних в (3). Обчислення першого члена в (3) за допомогою програми POINT40 з використанням 11 параметрів (ефемерид), для різних дат, і справжніх координат нашої наземної станції (49.228о східної довготи, 55.765о північної широти при висоті станції 0.13 км над рівнем IAU-1976 reference еліпсоїда Землі) показало, що геодезичний азимут ( ) Для супутника Intelsat704осціллірует за законом в фазі з вектором тиску сонячного потоку. Це ясно видно на рис.4, де наведено один з прикладів трьохдобового (9 - 12 серпень 1998 г.) поведінки як пророкує (нижня крива), так і вимірюваного (верхня крива) геодезичних азимутів. По осі абсцис відкладено місцеве середнє астрономічний час (local mean time-LMT) в годиннику, а по осі ординат - азимут в градусах.

Як видно з графіків, максимальне значення азимута досягається кожен раз приблизно о 6 годині ранку (на сході Сонця), коли вектор тиску потоку випромінювання від Сонця перпендикулярний лінії спостереження і східна довгота супутника досягає мінімуму.

Рис.4. Спостережуваний (верхня крива) і що передбачається (нижня) геодезичний азимут для супутника Intelsat704 протягом трьох діб 9 - 12 серпень 1998 р

Беручи до уваги таку поведінку передбаченого азимута і наявність приладової постійної розладу через механічне та електронного дрейфу при калібрування, спостережуваний азимут (верхня крива на рис. 4) з урахуванням виразу (3) може бути записаний у вигляді:

(5)

де коефіцієнти и отримані в результаті диференціювання азимута (4) по довготі і широті. доданок - расстройка азимута (offset), в сумі з передостаннім членом в правій частині рівняння (5), який так само слабо залежить від часу, утворює свого роду п'єдестал для синусоїдальної кривої добового зміни спостережуваного азимута.

Спочатку розглянемо в вираженні (5) тільки осцилюючі з частотою обертання Землі члени, які після підстановки абераційних поправок з (1), можуть бути записані у вигляді:

(6)

де , и - відношення проекції швидкості галактичної компоненти на екваторіальну площину до швидкості світла у вакуумі. Після простих тригонометричних перетворень отриманий вираз приймає простий вигляд:

(7)

З виразу (7) випливає, що облік аберації призводить до появи зсуву експериментальної синусоїди на кут в область більш пізніх часів в порівнянні з розрахунковим прогнозом. У всіх наших спостереженнях дійсно мав місце такий зсув і це можна побачити, наприклад, на рис. 4, на якому експериментальна крива затримана на 48 хв., Що відповідає зрушенню по фазі . Для точного вимірювання таких затримок ми використовували режим мікроскопа, передбачений в стандартній графічній програмі ORIGIN, якої ми користувалися при обробці даних.

При виведенні виразу (7) було встановлено, що амплітуда і зсув фази експериментальної кривої спостерігається азимута пов'язані з параметрами руху Землі співвідношенням:

(8)

Отримані рівняння (8) є принциповим моментом даної роботи. При використанні експериментальних значень and , Вимірюваних в різні дати, вони дозволяють визначити орбітальну і галактичну компоненти швидкостей руху Землі і Сонячної системи, а також відміна і пряме сходження апекса Сонця, і потім порівняти їх з відомими в астрономії значеннями.

В результаті обробки експериментальних даних, накопичених протягом трьох років (1997 - 2000рр.) Була визначена динаміка сезонного поведінки параметрів , , . Розрахунки проводилися чисельним методом з використанням програми Mathcad7. При цьому вирішувалася система з трьох рівнянь типу другого з системи (8), узятих для трьох різних дат ( Штирков, 2005 ). Ці дати підбиралися таким чином, щоб в ці епохи відстані від Землі до Сонця були б приблизно однаковими, тобто орбітальні швидкості Землі мали б найбільш близькі значення.

Обчислення виконувалися при наступних параметрах: геодезична довгота і широта телескопа, кут нахилу осі Землі до осі екліптики , Тривалість тропічного року для нашої епохи днів, - кількість днів від початку нового тропічного року (00:00:00 GMT 23 вересня) до зазначеної дати. На рис. 5 представлені отримані результати.

Мал. 5. Зміна виміряної швидкості орбітального руху Землі V orb з березня 1998 до грудня 1999.

З даних, представлених на рис. 5, видно, що виміряні значення орбітальної компоненти швидкості руху Землі змінюються так само, як і відомі з астрономічних даних: їх усереднені за рік величини (29.4 км / сек і 29.765 км / сек, відповідно) збігаються з точністю до 1%, а їх значення взимку (перигелій орбіти Землі на початку січня) трохи вище середнього, а й влітку (афелій в кінці червня), відповідно, нижче. Таким чином, ми можемо зробити висновок, що при спостереженнях за супутниками має місце повна аберація ( ), Тобто така ж, як для всіх астрономічних об'єктів.

Такий результат говорить про те, що гіпотеза Стокса, швидше за все, не вірна і захоплюємося Землею перехідний шар ефір не впливає на поширення електромагнітної хвилі.

Якщо звернутися до розгляду галактичної компоненти руху Землі разом із Сонячною системою, то слід сказати, що в кожному випадку при вирішенні таких наборів з трьох рівнянь ми отримували . Звідси випливає, що пряме сходження апекса Сонця близько значенням 90o або 270 o. Одне з цих значень з досить високою точністю збігається з годинниковим кутом апекса Сонця, прийнятим в астрономічній літературі: 17h59min, т.e. 269,75o. Кожна точка на графіку для конкретної дати є результатом усереднення по всіх таких наборів з трьох рівнянь, в яких нами була використана ця дата.

В геометрії нашого експерименту проекція галактичної швидкості на екваторіальну площину виявилася малою, що становить приблизно 5 км / сек, що відповідає отриманому середньому за рік значенням Використавши в першій формулі вираження (8) значення , , , (З експерименту) і (З передбачення), ми отримали оцінку для швидкості захоплення сигнальної хвилі сонячним вітром (Потоком швидких частинок). Ця величина, в середньому, становила приблизно 50 км / сек.

При досить великий очікуваної величині швидкості руху Сонця мале значення її проекції на екваторіальну площину (5 км / сек) можна було б пояснити, якби схиляння апекса було б більше відомого в астрономії значення 51o30 '(напрямок на зірку ). Для перевірки цього ми визначили схиляння апекса, використавши відношення, де експериментальне значення було отримано з виразу

(9)

тут - перша і друга приватні похідні від кутової висоти супутника , Взяті з , постійна різниця між геометрично розрахованим і спостережуваним значеннями висоти (п'єдестал в elevation), а параметр - поправка на рефракцію, зазвичай приймається в такому вигляді при кутах місця більше 10о (у нас середньодобова висота ). Висновок формули (9) тут не наводиться через громіздкість проміжних виразів. Коротко викладемо лише порядок виведення. Спочатку проводиться розрахунок висоти за програмою Point40 відповідно до стандарту IESS-412 і після порівняння її з експериментальним значенням визначається висота п'єдесталу . Потім в вираженні, отриманому аналогічно (3) розкладанням функції висоти в ряд Тейлора, але із залишенням другої похідної по , Необхідно взяти всі неосцілліруюшіе з частотою члени і прирівняти їх різниці між и . Отримане в результаті квадратичне рівняння вирішити щодо . Природно, при цьому попередньо для знаходження похідних необхідно типовим розрахунком небесної механіки отримати аналітичний вираз для висоти супутника.

Поправка на аберацію, викликану галактичної компонентою швидкості Сонячної системи, була отримана з цієї формули (9) при середньорічному експериментальному значенні і рефракції і склала . Значення відміни апекса і верхньої межі галактичної швидкості Сонячної системи , Оцінені з її допомогою при використанні (1), виявилися рівними, відповідно, 89.5o і 600 км / сек. Таке значення швидкості непогано узгоджується з відомим значенням швидкості для абсолютного руху Сонця (400 км / сек), раніше отриманими на підставі дослідження фонового мікрохвильового випромінювання (Smoot, Gorenstein, Muller, 1977). Ця абсолютна швидкість векторно складається з швидкості нашої галактики і орбітальної швидкості Сонця щодо галактичного центру (в середньому близько 250 км / сек), що і призводить до періодичного зміни її значення від перігалактія до апогалактія в межах 400 - 800 км / c (Шпитальна, ЗаколдаевБ Єфімов, 1993). Така зміна швидкості викликає періодичне зміна температури Сонця і, як наслідок, пульсації в геологічній життя Землі. В даний час Сонячна система знаходиться поблизу перігалактія і, таким чином, повинні спостерігатися такі явища: похолодання клімату, наступ льодовиків, освіта серединних океанічних хребтів і глибинних розломів, посиленням ролі вертикальних рухів в процесах гороутворення та ін. Галактичне рух призводить до появи асиметрії протікання ряду фізичних процесів, що протікають як в Сонячній системі, так і на Землі. Наприклад, вулканічна діяльність Північної півкулі Землі протікає з більшою інтенсивністю, ніж Південного. Має місце також значна асиметрія активності Сонця: в його північній півкулі спалахи відбуваються в півтора рази частіше, ніж в південному (Шпитальна, 1979). Як бачимо, напрямок північ-південь збігається з апексом Сонця, певним нами в даній роботі - майже на полюс світу (схиляння 89.5o). Отримані в даній роботі значення параметрів руху Сонця, звичайно, вимагають уточнення і для цього необхідно провести додаткові дослідження з вивчення впливу різних технічних факторів і сезонних умов на величину п'єдесталу для elevation.

Висновок

Таким чином, збіг виміряних в даному експерименті параметрів руху Землі зі значеннями, прийнятими в спостережної астрономії, підтверджує достовірність отриманих в даній роботі результатів і дозволяє зробити наступні висновки.

1. При спостереженні за супутниками спостерігається повна аберація електромагнітних хвиль, що поширюються від встановленого на супутнику джерела випромінювання, 20,5 кут.сек - така ж, як для астрономічних об'єктів. Це доводить, що явище аберації засноване на загальні закономірності поширення електромагнітної хвилі і руху спостерігача і має місце для випромінювання, що випускається або відбиваного будь-яким джерелом.
2. Швидкість рівномірно рухається системи координат (в нашому випадку ЗЕМЛІ) може бути реально виміряна пристроєм, в якому джерело випромінювання і приймач знаходяться в спокої як відносно один одного, так і самої системи координат. Цей факт є підставою для перегляду затвердження спеціальної теорії відносності про незалежність швидкості світла від руху системи спостерігача.

список літератури

Лоренц Г.А .. Теорія електронів і її застосування до явищ світового та теплового випромінювання // М .: Гостехтеоріздат. Тисяча дев'ятсот п'ятьдесят-шість.

Штирков Є.І. До питання експериментальної перевірки деяких положень електродинаміки рухомих середовищ // Гравітація і теорія відносності. Казань: КДУ. 1988. 26. С. 133-142.

Штирков Е. І. Вимірювання параметравленов руху Землі в експерименті з геостаціонарним супутником // Fundamental Problems of Physics. III International Conference. Program & Abstracts. Kazan, 13-18 June 2005. P. 101-102.

E. Shtyrkov , NPA Newsletter, 11, 3, 3, July 2005.

Шпитальна А.А. Про просторової несиметрії нестаціонарних процесів в Сонячній системі // Розвиток методів астрономічних досліджень. М.-Л .: ВАГО АН СРСР, 1979. С.538-542.

Шпитальна А.А., Заколдаев Ю.А., Єфімов А.А .. Проблема часу в геології та зоряної астрономії // Проблеми простору і часу в сучасному природознавстві. Серія "Проблеми дослідження Всесвіту". 1991. В. 15. С. 95.

Ефірний вітер. (Ред. В.А. Ацюковский), М .: Вища школа. 1993. 289 с.

Bradley J. Account of a new discovered motion of the Fix'd stars // Phil. Trans. 1728. 35. Р. 637-641.

Cedarholm JP, Bland GF, Havens BL, Townes CH A new experimental test of special relativity // Phys. Rev. Lett. 1958. 1. 9. P. 342-349.

Cedarholm JP, Townes CH A new experimental test of special relativity // Nature. 1959. 184. № 4696. P. 1350-1351.

Conference on Michelson-Morley experiment // The Astrophys. J. 1928. 68. 5. 341 p.

Michelson AA, Morley EW On the Relative Motion of the Earth and the Luminiferous Ether // The American Journal of Science. Third Series. 1887. 34. P. 333-345.

Michelson A., Pease F., Pearson F. Repetition of the Michelson-Morley experiment // JOSA. 1929. 18. 3. P. 181-182.

Miller DC Significance of the ether-drift experiments of тисячі дев'ятсот двадцять п'ять at Mount Wilson //Science.1926. 63. P. 433-443.

Pease F. Ether drift data. San Francisco, California: Publ. of the Astronomical Society of the Pacific. 1930. V. XLII. 248. P. 197-202.

Piccard A., Stahel E. Das Michelson-experiment, ausgefuhlt auf dem Rigi // Comptes Rendus. 1926. 183. P. 420-422.

Smoot G., Gorenstein N., Muller R. // Phys. Rev. Lett. 1977. 39. P. 898.

Stokes GG On the Aberration of Light // Philosophical Magazine and Journal of Science. 1845. Vol. XXVII. P. 9-15.

завантажити статтю в форматі PDF

MEASURING MOTION PARAMETERS OF EARTH AND SUN SYSTEM

EI Shtyrkov

Kazan Phys.-Technical Institute, 420029, Kazan, Russia

Influence of uniform motion of the Earth in the space on aberration of electromagnetic waves propagating from a source installed on a satellite was discovered during tracking of the geostationary satellite. For the first time the parameters of the Earth's motion were measured on this base without studying a position of stars on the sky. The annual averaged orbital velocity of Earth turned out to be equaled of 29.4 km / s that is close to the value of 29.765 km / s accepted in Observational Astronomy. The parameters of galactic motion of Sun system have also been measured and obtained values ​​are 270o for apex right ascension (in astronomic literature-269.75o), 89.5o for apex declination (51.30o in astronomy) and 600km / s for velocity of Sun's system .

Such results are direct evidence of fact that velocity of the uniformly moving system (in our case the Earth) can be measured with a device in which the source of radiation (geostationary satellite) and detector (antenna of the telescope) are fixed with respect to each other and the system itself. This fact is foundation for assertion of Special Relativity about light velocity constancy with respect to the observer to be revised.

Copyright ã Е. Shtyrkov, June 2005

НОВИНИ ФОРУМУ
Лицарі Теорії ефіру 13.06.2019 - 5:11: ЕКОЛОГІЯ - Ecology -> ПРОБЛЕМА ГЛОБАЛЬНОЇ ЗАГІБЕЛІ бджіл ТА других запилювачів РОСЛИН - Карім_Хайдаров.
12.06.2019 - 9:05: ВІЙНА, ПОЛІТИКА І НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема державного тероризму - Карім_Хайдаров.
11.06.2019 - 18:05: ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ФІЗИКА - Experimental Physics -> Експеримент Серлі и его послідовніків з магнітамі - Карім_Хайдаров.
11.06.2019 - 18:03: ВИХОВАННЯ, ОСВІТА, ОСВІТА - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвітніцтво від Андрія Маклакова - Карім_Хайдаров.
11.06.2019 - 13:23: ВИХОВАННЯ, ОСВІТА, ОСВІТА - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвітніцтво від В'ячеслава Осієвського - Карім_Хайдаров.
11.06.2019 - 13:18: ВИХОВАННЯ, ОСВІТА, ОСВІТА - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвітніцтво від Світлани Віслобоковой - Карім_Хайдаров.
11.06.2019 - 6:28: Астрофізікі - Astrophysics -> До 110 річчя Тунгуска катастрофи - Карім_Хайдаров.
10.06.2019 - 21:23: ВИХОВАННЯ, ОСВІТА, ОСВІТА - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвітніцтво від Володимира Васильовича Квачкова - Карім_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:27: СОВІСТЬ - Conscience -> Вищий розум - Карім_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:24: ВІЙНА, ПОЛІТИКА І НАУКА - War, Politics and Science -> ЗА НАМИ страви - Карім_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:14: СОВІСТЬ - Conscience -> російський СВІТ - Карім_Хайдаров.
10.06.2019 - 8:40: ЕКОНОМІКА І ФІНАНСИ - Economy and Finances -> КОЛЛАПС Світової Фінансової СИСТЕМИ - Карім_Хайдаров.