Грешката Доплеров ефект
Последно: 19 юни 2024 г. в 10:25
За Доплеровия ефект в Уикипедия пише следното: „Доплеровият ефект е описан за пръв път от Кристиян Андреас Доплер през 1842 г. и е наречен на негово име. Доплер е изследвал промяната на честотата на звуковите вълни при преместване на звуковия източник спрямо неподвижен наблюдател.
Той провежда следния експеримент: в продължение на два дни използва влак, натоварен със свирещи тромпетисти, като на всеки отделен опит влакът се движи с различна скорост.
В експеримента участва музикант, способен да различи промяната във височината на тоновете при приближаването и отдалечаването на влака. Макар че Доплер не успява да приложи теорията си за светлината, по-късно става ясно, че Доплеровият ефект важи и за светлинните вълни и това се превръща в основно доказателство за разширяването на Вселената.“
Изобразен графично, експериментът проведен от Доплер в 1842 г. изглежда така:
Словесното определение за Доплеровия ефект от тогава до днес е следното:
„Когато честотата и силата на звука се повишават, източникът на звука и слушателят се приближават един към друг“.
„Когато честотата и силата на звука се понижават, източникът на звука и слушателят се отдалечават един от друг“.
В това свое окончателно заключение след провеждането на експеримента Доплер е допуснал две грешки.
Първа грешка. Ползвайки две сетива – слух и зрение, той е отдал предпочитание на зрителното си възприятие – движението на източника на звука, като причина за повишаване на честотата и силата на звука, а всъщност е установил промяната на звука чрез самия звук – възприятие на слуха.
Втора грешка. Не е отчел съпротивлението на въздуха и неговото влияние за звуковите вълни по пътя им от източника на звука до слушателя.
Разпространението на звуковите вълни в действителността се осъществява през газове, течности и твърди тела, които им оказват различно съпротивление и ги променят в различна степен. Вследствие от съпротивлението на околната среда една част от тях се „изгубва по пътя“, а другата достига до слушателя с понижена честота и сила.
Описаното дотук поражда необходимост от провеждане на нови опити за потвърждаване истинността или доказване на неистинността на определението за Доплеровия ефект за звука. Но за съжаление аз мога да проведа само въображаеми опити със следните технически средства и условия:
- Затворен, равен, гладък, прав път, с дължина над 1000 метра.
- Безшумен електрически автомобил, с възможност да поддържа постоянна скорост по време на движението си при провеждане на опитите.
- Уред 1 – източник на звук, с възможност да излъчва звук с различна честота, сила и продължителност във всички посоки. Да бъде поставен неподвижно върху електрическия автомобил.
- Уред 2 – слушател, с възможност да отчита честотата и силата на звука, достигнал до него от всички посоки. Да бъде поставен неподвижно до пътя, по средата на разстоянието, определено за провеждане на опитите.
- Уред 3, с възможност да измерва разстояния до движещи се обекти. Да бъде поставен неподвижно до слушателя, за да измерва разстоянието между източника на звука и слушателя по време на приближаването и отдалечаването на източника на звука към и от слушателя.
- Уредите 2 и 3 да работят в синхрон и да съпоставят и записват сведенията за разстоянието, честотата и силата на звука.
- Измерванията и записването на сведенията да започнат, когато източникът на звука се движи с постоянна скорост по пътя, от разстояние 500 метра преди слушателя и да завършат, когато е на разстояние 500 метра след слушателя.
- Да се измерват и записват сведенията на разстояния със стъпка от 100 метра, от началото до края на опита. (Стъпката, началното и крайното разстояние са избрани произволно.
- За удобство в описанието на опитите и в чертежите ще използвам една условна мерна единица за всички величини, която за краткост ще наричам „единица“.
- Да се приеме условно, че при движението си от източника на звука до слушателя звукът се понижава и затихва с по една единица на всеки 100 метра.
Частта от звуковите вълни, „изгубена по пътя“ при движението им от източника на звука до слушателя, е съразмерна (пропорционална) на съпротивлението на въздуха, през който се движат звуковите вълни, а съпротивлението на въздуха е съразмерно на разстоянието от източника на звука до слушателя.
Отчитайки тази съразмерност, на чертежите не е представено съпротивлението на въздуха, а само разстоянието.
Буквено и цветово означение в чертежите, отразяващи опитите:
А – Звуковите вълни, излъчени от източника на звука. На чертежите са в син цвят.
Б – Частта от звуковите вълни, достигнала до слушателя. На чертежите е в зелен цвят.
В – Частта от звуковите вълни, „изгубена по пътя“, при движението им от източника на звука до слушателя. На чертежите е в червен цвят.
Г – Разстоянието между източника на звука и слушателя. На чертежите е в оранжев цвят.
Числата след буквите показват броя на мерните единици.
Първи опит
Допълнително условие: По време на движението на източника на звука, по цялото разстояние, звукът, който излъчва, да бъде с постоянна честота и сила – 5 единици.
Разсъждения:
При провеждането на този опит условията са същите, каквито са били и при опита, проведен от Доплер. Ако тогава Доплер е приел условието, че двете скорости – на влака и на звука, като еднопосочни, се събират и в резултат от това честотата и силата на звука, достигащ до слушателя, се повишават, това е третата му грешка.
Веднъж излъчени, електромагнитните вълни не се влияят от покоя, движението или скоростта на източника си, нито по време на излъчването си, нито по-късно, при разпространението си.
Причината за промяна на честотата и силата на звука, достигнал до слушателя, е съпротивлението на околната среда.
Извод:
По време на този опит, при движението на звуковите вълни от източника на звука до слушателя, се променя съотношението между звука, достигнал до слушателя, и „изгубения звук“, в обратнопропорционална зависимост.
Тази е причината слушателят да чува постоянно и плавно повишаване на честотата и силата на звука, когато източникът на звука се приближава към него, и постоянно и плавно понижаване, когато се отдалечава.
Втори опит
Допълнително условие: Само при този опит източникът на звука да е неподвижен и да излъчва звукови вълни с еднаква честота и сила – 5 единици, от различни разстояния със стъпка от 100 метра, като се премества към и от слушателя.
Разсъждения:
При всички излъчвания и чувания в този опит, с изключение на шестото, винаги има различно съотношение между честотата и силата на излъчения и чутия звук, а отчетените стойности са същите, каквито са и при първия опит.
Изводи:
Сведенията от този опит, съпоставени със сведенията от първия, отново доказват:
- Че се е променяло съотношението между достигналия до слушателя и „изгубения звук“.
- Че веднъж излъчен, звукът не се влияе от покоя, движението или скоростта на източника на звука нито по време на излъчването си, нито по късно, при разпространението си.
Трети опит
Допълнително условие: При приближаването си към слушателя източникът на звука да излъчва звукови вълни с постоянно и плавно понижение на честотата и силата им с една единица на всеки сто метра и с постоянно и плавно повишение с една единица при отдалечаването си от слушателя.
Разсъждения:
През цялото време при провеждането на този опит:
- Слушателят не чува никакъв звук, въпреки че почти през цялото разстояние източникът излъчва звукови вълни.
- Измерителят на разстояние отчита, че източникът на звука се движи – приближава се към слушателя, подминава го и се отдалечава от него.
Извод:
Официалното определение за Доплеровия ефект, което обвързва движението на източника на звука с промяната на звука, достигнал до слушателя, противоречи на резултата от този опит.
Четвърти опит
Допълнително условие: При приближаването си към слушателя източникът на звука да излъчва звукови вълни с постоянно и плавно понижение на честотата и силата им с две единици на всеки сто метра и с постоянно и плавно повишение с две единици на всеки сто метра при отдалечаването си от слушателя.
Разсъждения:
При провеждането на този опит, слушателят чува постоянно и плавно понижаване на честотата и силата на звука, докато източникът на звука се приближава към него и постоянно и плавно повишаване, когато се отдалечава.
Извод:
Резултатът от този опит е противоположен на официалното определение за Доплеровия ефект, че когато честотата и силата на звука се повишават, източникът на звука и слушателят се приближават един към друг, а когато се понижават, източникът на звука и слушателят се отдалечават.
Изводи от всички опити:
- Веднъж излъчени, електромагнитните вълни не се влияят от покоя, движението или скоростта на източника си нито по време на излъчването си, нито по късно, при разпространението си.
- Излъчените звукови вълни винаги понижават честотата и силата си при своето движение от източника на звука до слушателя заради съпротивлението на средата, през която се движат.
- При движението на звуковите вълни винаги има „изгубен звук“.
Заключение:
На основание на проведените опити и изводите от тях определението за Доплеровия ефект за звука трябва да се промени така: Понижението на честотата и силата на звука, е съразмерно (пропорционално) на разстоянието между източника на звука и слушателя.
Но грешки е допуснал не само Доплер, а и всички, които са приели на доверие Доплеровия ефект. Този цитат ни го показва: „Макар че Доплер не успява да приложи теорията си за светлината, по-късно става ясно, че Доплеровият ефект важи и за светлинните вълни и това се превръща в основно доказателство за разширяването на Вселената.“
Днес някои учени изказват мнение, че за да се преодолеят сериозните проблеми в съвременната наука, особено в космологията, е необходима нова физика. Така е, защото през годините в науката са допуснати последователно четири взаимно свързани основополагащи грешки, първата, фаталната от които е неправилно дефинираният Доплеров ефект, който, наложен и за светлината, днес гласи:
- „Когато спектралните линии на светлината са отместени към виолетовия край на спектъра, източникът на светлината и наблюдателят се приближават един към друг.“
- „Когато спектралните линии на светлината са отместени към червения край на спектъра, източникът на светлината и наблюдателят се отдалечават един от друг.”
Втората грешка в науката, която „узакони” първата и „забрани” на следващите поколения учени да преосмислят и предефинират Доплеровия ефект, е неоснователното твърдение на Айнщайн, че светлината във вакуум е абсолютна и не се влияе от нищо, а скоростта ѝ е непроменлива величина и е пределна във Вселената.
Тези две грешки принудиха, изнудиха следващите поколения учени да направят и те своите предрешени грешки.
В началото на двадесетте години на ХХ век Едуин Хъбъл, основавайки се на явлението червено и виолетово отместване на спектралните линии на светлината и Доплеровия ефект, „установява”, че галактиките се отдалечават една от друга, а Вселената се разширява. Като следствие от това по-късно Джордж Гамов развива идеята за Големия взрив, която днес е водещата теория в науката.
В опита със звук, извършен от Доплер при установяване на ефекта, както и в много други опити, извършени със светлина, участниците са трима: дател, страдател и наблюдател. Както се вижда, дори и бърз, граматически анализ ще ни отведе към правилния извод, че променливата величина е страдателят – звукът или светлината.
Но логиката на Доплер го е подвела и той е направил грешен извод и е постановил грешно заключение, че ефектът се отнася за дателя – източника на звука или светлината.
Ще дам пример с взаимодействието между звезда и фотон, излъчен от звездата. Според разбирането на съвременната наука две ядра се отблъскват. Във връзка с теорията за големия взрив и разширяващата се Вселена въпросът ще бъде: Кой кого ще отблъсне надалече от себе си, ядрото на звездата – фотона, или фотонът – ядрото на звездата? Отговорът е известен, но е необяснимо заключението на учените, когато анализират „уловена“ светлина от някоя звезда или галактика, че звездата или галактиката се отдалечават???
Днес учените вече са установили наличието на „тъмна енергия“ във Вселената, която я разширява. Тъй като това е изключително важен въпрос – водораздел в човешкото познание за Вселената, ще добавя още един, по-дълъг цитат от Уикипедия.
„Тъмната енергия е вид енергия, засега по-скоро удивително и необяснено явление, което за първи път е наблюдавано в свръхнови звезди. Идеята за нея възниква през 1998 г., когато астрономи откриват, че наблюдаваните свръхнови са по-тъмни от очакваното, т.е. по-отдалечени.
Изследванията върху тях разкриват, че Вселената претърпява нелинейно ускорение на разширение по закона на Хъбъл. Тя създава особен вид всеобщо „антипривличане“, в резултат на което се появява ускореното разширение. Това е енергия, получавана от вакуума, която е свързана с космологичната константа от уравненията на Алберт Айнщайн. Наричат я тъмна по две причини. Първо, тя е невидима, т.е. не излъчва светлина, не поглъща и не отразява светлината. Второ, нейната физична природа и микроскопична структура засега са напълно неизвестни.
Обикновената материя и тъмната материя съставляват само 30% от критичната плътност – онова, което е необходимо, за да съществува Вселената.
Останалите 70% учените наричат тъмна енергия. Общата теория на относителността изисква допълнителните 70% да бъдат съставени от енергиен компонент с голямо отрицателно налягане.
Природата на тази тъмна енергия остава една от най-големите загадки засега. Сред възможните решения на тази загадка са космологичната константа и квинтесенцията. Космологичната константа, въведена от Айнщайн, представлява начин да се въведе антигравитация и притежава интересното свойство ефектите и да нарастват с увеличаване на разстоянията.“
За съжаление учените още не са достигнали до основополагащите истини за устройството и развитието на Вселената поради тяхната абстрактност и недостижимост с методите на материалистичната наука. Те нямат физични характеристики и могат да се достигнат само чрез въображението и обосноват единствено с довода: „Това е така, защото е така!“
Поради това и поради ограничеността на темата на този текст – Доплеровия ефект, ще спестя обяснения за висшите истини във Вселената – причините, а ще премина направо към следствията – правилата и определенията, чрез които ще се стигне и до Доплеровия ефект за светлината.
Няколко от „новите“, неизвестни висши правила във Вселената са следните:
- Вселената се състои от две абстрактни, невидими и непознаваеми противоположности. В древността те са наричани И и Е.
- Местата, където са разположени двете противоположности, са физическото ядро и междузвездният вакуум. В древността тези места са наричани ИН и ЕН.
- Двете противоположности си взаимодействат чрез своите тежнения – гравитацията и левитацията, които в древността са наричани ИЛ и ЕЛ.
- Резултатът от взаимодействието между ИЛ и ЕЛ е напрегнатостта на полето.
Полетата на физическите системи (примерно небесните тела) са с различна напрегнатост. Затова при взаимодействие две физически системи съпоставят своите полета и установяват равновесното разстояние помежду си, където напрегнатостта между техните полета е нула и полетата им се стремят да преместят и установят ядрата си на това разстояние.
Тази е причината небесните тела да стоят твърдо и непоклатимо на своите орбити.
Крайната цел на всяка орбита-овал е да стане окръжност с радиус, равен на равновесното разстояние между двете физически системи. Когато това стане, спътникът ще обикаля по окръжността на своето равновесно положение спрямо централното небесно тяло.
Но докато това се случи, спътникът, движейки се по своята овална орбита, ще пресича окръжността на равновесното си положение и ще влиза и излиза от нея. Влизайки и излизайки от нея, ще се променя влиянието на полето на централното небесно тяло върху полето на спътника. Точно това се случва с кометите, които се запалват и угасват, когато пресичат окръжността на равновесното си положение спрямо Слънцето.
Вселената не се интересува от мнението на учените, че била микро и макро, а си знае, че е цяла и единна и си прилага правилата еднакво и за микрото, и за макрото. Така че това, което описах по-горе с двете небесни тела, е валидно и за взаимодействието между звезда и фотон.
Фотонът може да се намира на три различни полеви разстояния спрямо окръжността на равновесното си положение със звездата.
- Да е вътре в окръжността на равновесното си положение.
- Да е на окръжността на равновесното си положение.
- Да е вън от окръжността на равновесното си положение.
Сведения за това, къде се намира фотонът спрямо равновесното си положение, ни дават виолетовото и червеното отместване на спектралните линии на светлината, достигнала до нас от далечна звезда или галактика.
Вземайки предвид написаното дотук, Доплеровият ефект за светлината трябва да се предефинира така:
- Виолетовото отместване на спектралните линии на светлината е знак и мярка за забавяне на движението ѝ и приближаването ѝ към равновесното ѝ разстояние спрямо излъчилия я източник.
Показ 7 и третият пример от показ 8.
- Червеното отместване на спектралните линии на светлината е знак и мярка за забавяне на движението ѝ и отдалечаването ѝ от равновесното ѝ разстояние спрямо излъчилия я източник.
Показ 7 и вторият пример от показ 8.
Равновесното разстояние между звездата и фотона е там, където спектралните линии на фотона няма да бъдат отместени нито към виолетовия, нито към червения край на спектъра.
