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以太下y-龙座星的星光像差

当你对物理感兴趣时,必须阅读“Unbelievable“!

以太的物理属性在必要时将于本文后续章节中讨论。拖曳以太为解释星光像差所需具备的特性,正是已知真空的特性:光在真空中向各方向传播且速度相同 c ,光子的冲量在真空中不可被改变。

速度、方向和质量决定物体的冲量。

I=MV

质量 M、速度 V 以及方向决定冲量 I。相比之下:台球在碰到墙壁或其他球时才会改变方向和/或速度。光子的冲量 If 等于光子能量除以光速 c.

If=hv/c

其中 If 是频率为 v h 的光子的冲量, c 是光速。

假设一颗来自星体 y-Draconis的光子朝向地球。 在拖曳 ether 的情况下,可以预期会出现渐进的过渡。当到星体 y-Draconis的距离增大时,星体对 ether 的影响减弱,而地球的影响增大。 当 ether 更靠近地球时,地球对 ether 的影响更大。 因此,来自 y-Draconis 的光将在从受 y-Draconis 影响的 ether 过渡到受地球影响的 ether 的过程中。 可以预期会出现从受 y-Draconis 影响的 ether 到受地球影响的 ether 的渐进过渡。

星体 y-Draconis 周围的 ether 的物理特性与地球周围的 ether 相同。 差别仅限于两者相对运动——类似于大气中的中等风流或海流的逐渐合并。 对于观测到的星光 aberration 来说,过渡发生的距离并不重要。 不论过渡是突然还是缓慢,效果都是相同的。

图 2 显示了光子在地球影响的 ether 突然进入时的情况,此时光子来自星体影响的 ether,且地球向星体的运动达到最大。 来自 y-Draconis 的光子相对于地球轨道椭圆的仰角为 75 度。 该角度基本保持不变,因为到 y-Draconis 的距离远大于地球到太阳的距离(无视差)。 实际角度的变化——由地球绕太阳的轨道引起的视差——相对于星光 aberration 可忽略不计。 视差,即 实际角度的变化 ,极其微小且与由地球绕太阳运动产生的星光 aberration 无关。

光子的冲量、方向和大小在 ether I(figure 2)中确定。 从 ether I 过渡到 ether II 时,光子在 ether 中保持完全相同的特性。 唯一的差别是 ether II 相对于 ether I 以 30 km/s 的速度移动,这正是地球绕太阳的速度。

光子必须在 ether II 中调整自身的情况。 如果光子仍沿原来的直线传播,就不会产生星光 aberration,光子的方向和冲量将被改变,而这在真空(ether)的特性下 不可能 实现。

图 2. 光子在从 ether I 向 ether II 过渡过程中的星光 aberration。

光子在进入 ether II 时必须改变角度,以保持相对于 ether I 中光子方向/冲量的相同方向/冲量。 若不存在 aberration β ,光子将在 ether II 中沿相同的直线运动。 并且由于 ether II 相对于 ether I 以 30 km/s 移动,光子将被向右拖移,每秒偏移 30 km。 此时光子的方向和冲量将被改变。

这是不可能的,因为真空(ether)没有实现冲量变化的特性。 要理解这一点必须认识到,在 ether II 中的观察者实际是相对于被拖曳的 ether II 静止的,从而相对于 ether I 也以 30 km/s 的速度运动。

光子在特定方向上的冲量可以通过将冲量和速度分解来确定。 光子的速度或冲量在两个方向上进行分析:垂直方向和与地球向或离星体运动方向平行的方向。 与 ether II 的运动方向(Y 方向)垂直的光子冲量保持不变。 在该方向上两种 ether 的速度没有差异。 为了确定 ether II 中光子在地球向星体 y-Draconis 运动方向上的冲量和速度,需要将地球绕太阳的速度加入(X 方向见 figure 2).

ether II 相对于 ether I 在 X 方向上的速度导致了表观方向的变化:星光 aberration。 当光子进入受地球影响的 ether 时,在 X 方向上加入该速度,光子相对于地球观察者的冲量保持不变,无论光子是在 ether I 还是 ether II 中。 同理,在光子进入 ether II 时,将地球向星体的 X 方向速度加入,也可保持观察者的冲量相同,无论光子位于 ether I 还是 ether II。

然而,在X方向添加30 km/s会改变光子的速度。光子总速度,即光子在两个方向上的速度矢量和,在我们在X方向添加30 km/s时会改变。经验告诉我们,真空(ether)中光的测量速度永不超过 c.

因此,上述描述的光子从 ether I 进入 ether II 的过渡不可能完整。光子的速度现在超过光速。必须调整光速,因为在真空中的观测速度始终为 c.

通过在X方向添加30 km/sec后将光子速度降低到 c来实现校正。在 figure 2 中,这通过将X、Y方向速度的向量和降低到半径为 c的圆实现。当我们这样做时,光子在两个方向(X和Y)的冲量会改变。通过查看光子冲量的公式 I ,我们只有一个可改变冲量的变量,即频率 v; h 和 c ⟩是自然常数,因而由定义决定。光子的冲量 I 为:

I=hv/c

当我们在X方向添加30 km/sec后将光子速度降低到 c ,并同时以相同因子增加频率 v 时,观察者在 ether II 中看到的光子冲量和方向与光子在 ether I 或 ether II 中传播时相同。当地球向 y‑Draconis移动或远离时,光子的频率增加或减少被称为多普勒效应。在 figure 2 中,我们绘制了地球以30 km/s向 y‑Draconis在轨道平面上的直角投影方向移动的情形。设想光向 y‑Draconis投影的速度从30 km/s降至0,随后进一步降至相反方向的‑30 km/s。此时光行差 ß 也会降至0,并进一步降至‑ß。

图3。y‑Draconis倾角的理论恒星光行差。

仰角的变化 θ, y-Draconis figure 3 figure 3 显示理论变化(ß)在一年中星体仰角的变化。 y-Draconis

推导出的星体光行差公式具有普遍适用性。星体的光行差取决于该星相对于地球轨道的仰角(θ) figure 4 中,任何星体仰角的最大光行差(θ)⟺作为倾角的函数给出。倾角为 90 度时,星体垂直于地球绕太阳的轨道。

Figure 4。星体倾角的最大光行差作为倾角的函数。

当我们在轨道平面(方位部分)中加入星体光行差时,能够在一年中的任何时刻计算任意星体的精确光行差。

下一章节: The apparent change of angle in a force-free ether

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