Liikumisest (järg 7)

21.07.2008 TONU 1.2.
Peegeldus – ruumimöötmed risti kiirusega v .
01. Eelnevas olen röhutanud, et peegeldusteisendused – ei ole liikumisteisendused, kuid möönsin nende sobilikkust nimelt liikumiskiirusega v ristuva tasandi homoteetsuse möötmiseks ja valgussignaali kiirgava keha poolt väljastatava nn. valgussfääri kuju muutumiseks elliptiliseks, kokkusurutuks kiiruse v ristsihis.
Esitan omakeelse tölkena (juba eelnevaltki tölgitud teosest ” Fuusikaline entsuklopeediline sönaraamat “) kaks märksönalist artiklit
( NB ! Nende aluseks on toodud teiste autorite seas ka I.E.Tamm ja peegelduskatse autoriks on toodud Albert Einstein (1905) ) :
01.01. ” Valguse peegeldumine ja murdumine liikuvatel keskkonna eraldusribadel.
Kui elektromagnetlaine langeb kahe keskkonna liikuvale eraldusribale, siis, nii nagu ka paigaloleva piiri puhul, laine osaliselt peegeldub, aga osaliselt läbib selle piiri. Kuid piiri liikumine toob esile terve rea uusi fuusikalisi efekte : selgub, et langemisnurk ei vördu enam peegeldusnurgaga, aga lainesagedused köigil kolmel lainel – langeval,peegeldunud ja murdunul – on erinevad, mönedel piir- kiirustel vöib puududa peegeldunud kiir, kuid on olemas kaks erinevate sagedustega murdunud kiirt jne. .
Vaatleme lihtsaimat näidet – valguse peegeldumist tuhjuses liikuvalt peeglilt (Einstein, 1905). Sellisel juhul läbiv laine puudub ja on vaid langev ja peegeldunud lained (joon.1.). Kui peegli kiirus v on suunatud selle peegli tasapinna normaalipidi, aga laine langeb peeglilile nurga (a1) all normaali suhtes, siis peegeldusnurk (a2) avaldub (a1) kaudu järgnevalt :
cos(a2) = ( 2b + (1+bb)cos(a1)) / ( 1+ bb + 2bcos(a1) ) , …………………….. (6)
milles b = v/c ( eeldatakse, et peegel liigub langevale kiirele vastu ).
Kui b = 0 ( peegel on paigal ), saame cos(a1) = cos(a2) , st. langeva ja peegelduva nurga vördsuse.
VASTUPIDI: kui v suurus läheneb c, siis (a2) läheneb 0-le mistahes (a1) korral, st. isegi libiseval langemisel peegelduv laine lahkub peeglilt piki normaali.
Peegeldunud laine sagedus on seotud langeva kiire sagedusega vastavusega : (w2) = (w1)( 1 + 2bcos(a1) + bb ) / ( 1 – bb ) … ( 7 )
Kui laine langeb peeglile piki normaali, avaldub viimasest seosest (7) :
(w2) = (w1)(1+b) / ( 1 – b ), …………………………… ….. (8)
Kui peegli kiirus on valguskiirusele lähedane, on peegeldunud valguslaine sagedus palju kordi suurem langeva laine omast.
Uldisel juhul lahutuspiir ei ole ideaalselt peegelduv, mistöttu, peale langeva ja peegelduva laine on meil tegemist ka murdunud lainega. Peale selle, nii lahutuspiir kui ka keskkonnad mölemal pool piiri vöivad liikuda erinevail kiirustel. Kui keskkondade kiirused mölemal pool lahutuspiiri on paralleelsed lahutustasapinnaga, kaasneb peegeldumisega piirilt polarisatsioonitasandi pööre, kusjuures pöördenurk on vördeline piirnevate keskkondade suhtelise kiirusega.
Peegeldunud ja murdunud lainete leidmiseks on vajalik teada tingimusi, mida rahuldavad väljad lahutuspiiril. Taustsusteemis, milles lahutuspiir on paigal, on piiritingimused samased kui liikumatute kehade elektrodunaamikas. Lainesageduse muutumise järgi peegeldumisel vöib määrata lahutuspiiri kiiruse. On tehtud ka ettepanek kasutada seda efekti elektromagnetlainete sageduse suurendamiseks, kasutades selleks peegelduvaid kehi, eraldi näiteks kiirendatud plasmakimpe. Eksperiment kinnitas sellist vöimalust, kuid saavutatud lainesageduse muutuse efektiivsus on olnud seni väike. ”
01.02. ” Elektromagnetlainete kiirgus liikuvas keskkonnas.
……. Keskkonna liikumine viib selleni, et valguse kiirus erinevais suundades osutub olevat erinev (vt. seost (5)).
Seetöttu pind, millel kiirgusväli on erinev nullist, ei ole enam sfääriline. Arvutus näitab ,et sel pinnal on pöörleva ellipsoidi kuju summeetriateljega, mis on suunatud keskkonna liikumiskiiruse järgi. Ellipsoidi poolteljed kasvavad lineaarselt aja kulgemisega, aga ellipsoidi keskpunkt nihkub paralleelselt keskkonna kiirusega. Seega, pind, millel on keskendunud kiirgus, uheaegselt nii paisub kui ka ” veetakse vooluga kaasa ” liikuvas keskkonnas.
Kui keskkonna nihke kiirus on vördlemisi väike, siis kiirgusallikas asub sellise pinna sees ( joon.2 ). Kui aga keskkonna liikumiskiirus uletab valguse faasikiirust, siis paisuvat pinda “puhutakse” sedavörd tugevalt, et see osutub olevaks “allpool voolu” ja kiirgusallikas asub sellest sfäärist väljaspool
( joon. 3). ” ( lk. 869 – 870 )
02. Einsteini katse (01.01.) – on reaalselt läbiviidav töendus : suhtelises liikumises taustkehade relatiivsest homoteetsusest, kusjuures peegeldunud signaali aberratsiooninurk ja suurenenud lainesagedus iseloomustavad kooskölaliselt kehade suhtelise liikumise kiirust nende “lähenemisel”.
02.01. Joonisel 1. Einsteini poolt esitatud katse skeemi saab eriti ilmekalt kasutada erinevate ruumide kui taustsusteemide illustreerimiseks, kui me vaatleme möödetavana Meile (kui vaatlejale kohal O) mingil kiirusel
v meile läheneva (suhteliselt kiire) peegelduva objekti körgust maapinnast. Sellisel juhul vöime meie mingil alghetkel saata impulsslaseriga signaali objektille, millelt see peegeldub tagasi. On kerge näha, et objektist allpoololev ruum – on nö. paigalolev ruum, mis sisaldab Meid, väljasaadetud välget ja välke ning objekti kohtumispaika selles ruumis mingi ajavahemiku pärast alghetkest; samas: peegeldunud välge möödistab nuud juba nö. objekti kohal olevat ruumi, mis liigub kiirusel v koos objektiga, moondunud (aberratiivse ja suurenenud sagedusega) signaaliga (peegeldunud välkega). See ruum on risthomoteetne – ja , ja ka nimelt, selle katse kohaselt. Samase katsega saab näidata, et meist eemalduva objekti poolt peegelduv välge väheneb lainesageduselt, kuid ruumi risthomoteetsus on möödetav samaselt.
02.02. Signaali polarisatsiooninurga muutus määrab piiriga eraldatud kehade omavahelise ristkiiruse (piiritasandiga paralleelse) olemasolu ja suuruse.
Vaata: guroskoopi – peegelduva objektina ! 22.07.2008
Vaatlemegi nyyd eelneva taustal : nurkkiirusega k pöörlevat peeglit, mille normaalisihiline kiirus v(x) meie suhtes vastab peegelduspunktis hetkkiirusena v (selleks saab valida peegelpunkti kaugust pöörlemise keskmest).Sellist peegelpunkti pöörlemist saame iseloomustada lainesagedusega w .
Kehtivad Doppleri efekti kohased liikumisteisendusfunktsiooni f rakendumine ristsihis – seega peegli tasapinnas , ja pöördteisendus-
funktsiooni g järjestrakendamisega kirjeldatavad ruumiteisendused, lainesagedusele w(0) .
a) Peegeldunud signaal omandab teisenenult kuju: w = g(w(0) / L) , mis vastab Paul Kardi eelpool toodud teoses lk. 141 toodud valemile (33.3.) ja järeldusile sellest: (33.5) ja (33.6) Doppleri efektist yldkujul ja erandeina.
Seda saab vaadelda kui “elektroni kokkusurumist eetri poolt”.
b) Peegeldunud signaal liigub teisenenud nurgaga: sina`= g(sina / L) , mis
vastab Paul Kardi eelpool toodud teoses lk. 68 toodud siinuse valemile (17.17) nn. valguse aberratsiooni y-dimensiooni teisenduse.( NB! Antud katses me ei vaatlegi mingit konkreetset x-dimensiooni vöi selle teisenemist ! )
Seda saab vaadelda kui teisenenud ruumi risthomoteetsust.
c) UUS: Vaadeldes tähistaevast, näeme, et Maa omakiirus on teatud “ymbrusele” vörreldav valguse kiirusega, nii et piirnurk a(0) on Doppleri ristefekti tulemusel vaadeldav “kaugete tähtede punanihkena” – Hubble` konstandi kohaselt – vördelisena “ymbruse” kaugusega Maast.
Sellise piirnurga arvutuse esitab P.K. lk. 142 valemiga (33.9) kujul:
1 / L = f ehk f L = 1 , milles eeldab omakiiruse v vörreldavust c-ga.
Järeldus: Maa summarne omaliikumine – on vörreldav valguse kiirusega c, pöörlemise, tiirlemisega ymber Päikese, kaasapöörlemisega Galaktikas, galaktikaparvedes jne. . Maa omaliikumine avaldub tähtede aberratsioonis ja punanihkes, vördelistes vaadeldava sfääri kaugusega Maast.
02.03. UUS !
A.Einsteini poolt esitatud (eelnevas) nn. peegelduskatset on puutud rakendada fuusikute poolt relativistlike osakeste energia-taseme töstmiseks, mis on katseliselt ka kinnitust leidnud. See ei ole aga osutunud otstarbekaks katse kulukuse ja efekti väiksuse töttu.
Näiliselt vöiks praegu, kui on katseiks avatud Euroopas suurim CERN-i kiirendi,seda katset korrata (ja oletatavalt seda ka tehakse!): seejuures tuleks kasutada nimelt lasertehnoloogia abil – vöimalust suunata hiidvälkeid ringtoru seinast – vastu ulikiirendatud osakestevoole, kui peegelpinnale, mis suunab muundunud footonite välgete-voo “otse tagasi”.
Samas sunnib mind (tonu) sugavalt kahtlema sellise katse otstarbekus, sest :
oletan selles peegelduskatses tarviliku peegelpinna piirkiiruse v olevat
(et peegeldus ikka oleks piki pinna normaali) – parajalt tarviliku ja piisava, et rakenduks relativistlik efekt – “v lähenemisel valguse kiirusele c – Doppleri pikiefekt nö. kompenseeritakse – ja möjule pääseb Doppleri ristefekt, kui “isegi lähenemisel täheldatav “punanihe” uletab lähenemise möju”, nii kui teist järku efekt uletab piirjuhtudel esimest järku tulemi.”
Kui tähistame “piirnurga” a, siis saame Paul Kardi esitatud piirjuhule (lk.142. , valem (33.9)) seose : f = “epsilon”, pärast mida koguefekt saab ja jääb – negatiivseks. (Siin : f – on liikumis-teisendusfunktsioon f(ct) ja “epsilon” – on risthomoteetsustegur, pöördvördeline Lorentz-faktorile.)
Loomulikult ei eita ma sellise oletuse kontrollkatse vajadust, niipea kui kiirendites saadavad kiirused lähenevad tarvilisele vöi peaksid seda uletama.
20.01.2009