Затмение - спутник
Cтраница 1
Затмение спутника ( М) Юпитера происходит тогда, когда Юпитер ( Ю) находится между Солнцем ( С) и спутником. Это происходит примерно через кажды 42 ч, в течение которых спутник М совершает оборот вокруг Юпитера. [2]
 |
Максимальное полное время освещения, достижимое в окрестности заданного дня, и оптимальный угол установки прибора ( для типовой орбиты при р 5. 1 зависимость TmgLyi от а0. [3] |
Рассмотрим вопрос о влиянии затмений спутника ( его вхождений в земную тень) на условия освещения. [4]
В 1676 г. Ремер при наблюдении периодических затмений галилеевых спутников Юпитера заметил, что времена их обращения возрастают, когда Земля в своем орбитальном движении удаляется от Юпитера, и уменьшаются, когда она приближается. [5]
Ремером, который правильно связал наблюдаемые нерегулярности затмений спутников Юпитера с временем прохождения света по диаметру орбиты Земли и получил таким образом правильное по порядку величины значение скорости света. Ныне наиболее кратко суть этого метода можно уяснить путем сравнения с эффектом Доплера: наблюдаемый период обращения спутника становится больше, когда Земля при движении по орбите удаляется от Юпитера, и меньше, когда приближается. Для относительного изменения периода можно использовать элементарное выражение & Т / Т и / с, справедливое, когда относительная скорость источника и наблюдателя v много меньше скорости света. Знак плюс соответствует увеличению расстояния, минус - уменьшению. [6]
В конце XVII века датский ученый Олаф Ремер, наблюдая затмение спутника планеты Юпитер, попадающего при каждом обращении вокруг планеты в ее тень, заметил, что в то время, когда Земля в своем годовом движении вокруг Солнца приближается к. Юпитеру, промежутки времени между затмениями уменьшаются по сравнению с временем, когда Земля удаляется от Юпитера. Он объяснил это различие тем, что при приближении Земли к Юпитеру запаздывание, с которым мы наблюдаем события, происходящие вблизи Юпитера ( затмения спутника), уменьшается, а при удалении - увеличивается. Суммарное различие в запаздывании должно равняться времени, которое свет затрачивает на прохождение диаметра земной орбиты. Скорость света равняется, таким образом, диаметру земной орбиты, разделенному на наибольшее различие в запаздывании наблюдения затмений. [7]
Олаф Ремер опубликовал результаты измерения скорости света при помощи наблюдения затмений спутников Юпитера и доказал, что она является хотя и весьма большой, но конечной величиной. Гюйгенс считал результаты опытов Ремера аргументом в пользу волновой теории, так как через эфир, состоящий из весьма малых твердых сферических частиц, соприкасающихся друг с другом, волновое движение может передаваться с огромной скоростью, а перемещение с такой скоростью потока частиц казалось малоправдо-додобным. [8]
Олаф Ремер ( 1676 г.) первый вычислил скорость света с из астрономических наблюдений затмений спутников Юпитера. Затмение имеет место каждый раз, когда спутник Юпитера входит в тень своей планеты. При наблюдении с Юпитера это случается через интервалы г, равные времени обращения спутника вокруг него. [9]
Движущимися часами служи / я система спутников Юпитера, а наблюдавшийся периодический про есс состоял в периодических затмениях спутников. Так как скорость vr известна из теории движения Земли и Юпитера, то соотношение (13.14) дает возможность вычислить скорость света с. [10]
Максвелл ( 1879 г.) обратил внимание на тот факт, что должна существовать возможность, наблюдая затмения спутников Юпитера, получить доказательства движения всей солнечной системы относительно эфира. Представим себе, что планета Юпитер расположена в точке А своей орбиты ( фиг. Эта точка приближается к Солнцу по мере того, как последнее движется по своей траектории в показанном на чертеже направлении. В нашем чертеже предполагается, что орбита Юпитера пересекается с траекторией центра системы в точке А. В течение года Юпитер удаляется от точки А лишь на небольшое расстояние, поскольку период его обращения по собственной орбите составляет около 12 лет. За один год Земля описывает полный цикл вокруг Солнца; наблюдая затмения ( ср. [11]
Для более углубленного понимания приведенных рассуждений необходимо учесть, что хотя за 42 5 ч между двумя последовательными затмениями спутника Юпитера Земля в положении 1 успевает переместиться по своей орбите на 5 26 млн. км, она тем не менее почти совсем не успевает удалиться от Юпитера. Поэтому время, измеренное между последовательными затмениями, является точной мерой истинного периода обращения спутника. Через три месяца, когда Земля находится в положении 2, положение в корне меняется. Здесь за время между двумя последовательными затмениями Земля удаляется на 5 26 млн. км от Юпитера. Вблизи положения 2 через каждые 42 5 ч затмение спутника увеличивает свое кажущееся опоздание на 15 3 с. К моменту достижения Землей положения 3 это опоздание достигает 16 мин 20 с. В других положениях Земли на ее траектории между положениями /, 2 и 3 период обращения спутника кажется нам увеличенным по сравнению с 42 5 ч на величину, меньшую 15 3 с. К моменту возвращения Земли в положение / вся прежняя потеря времени полностью компенсируется. Таким образом, для предсказания момента затменил можно пользоваться средним кажущимся периодом обращения спутника вместо однократно измеренного. Это дает более точный результат. [12]
Единственный возможный способ прямого определения относительной скорости эфира по отношению к солнечной системе заключается в сравнении значений скорости света, выведенных из наблюдений затмений спутников Юпитера, когда Юпитер виден с Земли приблизительно в противоположных точках эклиптики. [13]
Расположившийся на Солнце наблюдатель, которому удалось бы установить величину скорости света в покоящемся эфире, был бы в состоянии доказать и движение солнечной системы в эфире, используя затмения спутников Юпитера. [14]
Основываясь на этом постулате, посмотрим, как измерялась скорость света. Известно, что Ремер пользовался затмением спутников Юпитера и определял, насколько позднее происходило это явление по сравнению с предсказаниями. [15]
Страницы: 1 2 3