Дорошев Василий Петрович : другие произведения.

Экспериментальная проверка релятивистского эффекта сокращения длины

Самиздат: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]
Ссылки:
 Ваша оценка:
dlina

        Дорошев В.П.

Экспериментальная проверка релятивистского эффекта сокращения длины

    На 'научных' формах Интернета множество тем посвящены рассмотрению релятивистских эффектов СТО и критике этой теории. Немало 'копий ломается' и по поводу релятивистского сокращения длины.
     Конец этим бесконечным спорам мог бы положить прямой эксперимент, подтверждающий или опровергающий СТО в данном вопросе.
    Рассмотрим наиболее простой в реализации способ прямого измерения длины движущегося стержня. Способ основан на преобразовании длины стержня во временной интервал (Рис.1).

[]

Рис.1. Схема экспериментальной установки

    Луч лазера Л шириной d прерывается движущимся со скоростью V стержнем длиной L (в статике). При этом в фотоэлементе Ф создает импульс 'затемнения' длительностью T.
    Очевидно, что при классическом подходе
T = L/V ,
а при релятивистском
T = L√ (1 -β 2)/V,
где, β= V/С, С - скорость света в вакууме.
    Разность длительностей импульсов для классического и релятивистского вариантов составит
ΔT = L (1 -β2 )/β С.

    С учётом малости β можно получить
ΔTС/L ≈ 0,5β .
Величина β измеряется c помощью дополнительной пары лазер-фотоэлемент Л0 Ф0, расположенной по направлению движения стержня на фиксированном расстоянии H. Задержка сигнала T0 от переднего конца стержня даёт
β= H/СT0.

    Например, при длине стержня 1 метр и скорости 3 км/с, β= 10-5 требуется 'уловить' отличие расчётного 'классического' значения длины импульса от релятивистского величиной
ΔT ≈ 1,6 *10-14 с.

    Для обеспечения 10-ти процентной погрешности измерения такого временного интервала, ширина луча лазера должна быть не более d = 2 *10-12 м.
    Становится ясно, что, сегодня практически невозможно реализовать столь высокие технические параметры установки.
    Попробуем погрешность установки уменьшить за счёт установки вдоль пути стержня N пар лазер - фотоэлемент, что позволяет путём обработки их сигналов снизить случайную погрешность в √N раз.
    При N =100 можно на порядок понизить требования к скорости движения стержня, либо требования к ширине лазерного луча. Значит в в такой установке скорость стержня можно снизить до 1,5 км/с (создать её, например, с помощью порохового заряда или электромагнитного импульса), а ширину лазера увеличить до d = 10-11 м. 'Выстреливать' можно также лентой, связанных N1 метровых стержней, что уменьшит погрешность определения ещё в √N1.
    Предложения по уменьшению требований к прецизионности элементов экспериментальной установки, к сожалению, всё равно не позволят достигнуть их реализуемости, поскольку, с погрешностью 10-11 м следует выполнить (и обеспечить стабильность) геометрические размеры L и H.
    Вывод: в современных условиях провести прямой эксперимент по проверке релятивистского сокращения длины - не удастся.
    Похоже, что ещё не скоро в Интернете затихнут бесперспективные споры по этому эффекту.
 Ваша оценка:
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список
Сайт - "Художники" .. || .. Доска об'явлений "Книги"