Измерение односторонней скорости света

Может ли помочь следующий эксперимент, чтобы сравнить одностороннюю и двухстороннюю скорость света.

Мы отправили световой импульс от часов в A. Этот световой импульс отражается в B, но также активирует световой импульс в B. Оба импульса направляются в A. Теперь мы знаем расстояние между A и B, и мы знаем, есть ли разница в пути. время между скоростью движения в одну сторону из B и скоростью обратного движения из A в B.

Более того, если есть разница, мы знаем разницу во времени.

Почему это не может работать.

Я не уверен, что здесь происходит. Вы говорите о «скорости возврата» из А в В, но я не видел ничего, что могло бы обозначать «обратный» импульс из А в В. Единственный посылаемый импульс был первоначальным.
Как вы думаете, как свет может иметь разные скорости?
@ Адриан Ну, мы не думаем, что свет имеет разные скорости (локально, в вакууме), но есть небольшая проблема: никто не придумал эксперимент, который измеряет скорость света в одном направлении независимо от соглашения о синхронизации часов. См . en.wikipedia.org/wiki/Einstein_synchronisation en.wikipedia.org/wiki/One-way_speed_of_light и pitt.edu/~jdnorton/teaching/HPS_0410/chapters/…
Мы также помним, что односторонняя скорость света анизотропна относительно края вращающегося кольца (эффект Саньяка), следовательно, она анизотропна относительно любой лаборатории на поверхности Земли, включая лабораторию Майкельсона-Морли. Удивительно, но проф. Нортон совершенно забыл упомянуть об этом факте в своем длинном эссе. Конечно, предложенный ОП эксперимент не способен измерять времена распространения светового импульса в разных направлениях без определенного соглашения о том, как синхронизировать часы в А и В.

Ответы (2)

Мой бывший наставник сначала был одержим этим вопросом, говоря, что нет никакого способа доказать анизотропию света (односторонняя против двусторонней отражения), пока Дон Линкольн не ответил, просто медленно разделив два синхронизированных атомных часа и запустив свет от одного к другому. другой и измерьте задержку. Проблема в том, что разнесение часов приводит к их рассинхронизации, но это не проблема для одиночных часов, которые измеряют собственный отраженный луч. Таким образом, их медленное разнесение приводит к ошибке, которую можно объяснить с помощью теории относительности.

Метод синхронизации часов Эйнштейна использует световые импульсы для синхронизации часов, а затем вы используете эти световые синхронизированные часы для измерения скорости света. Результат зависит от предположения, поэтому это циклический аргумент, который считается ненадежным.

Во времена Эйнштейна (1905 г.) они еще даже не знали об атомах, не говоря уже об атомных часах, поэтому его метод синхронизации часов был всем, что у него было. Сегодня мы можем положиться на универсальную точность атомных часов, чтобы освободить нас от его метода (который укоренился в выводе уравнений относительности).

Мое решение состоит в том, чтобы раздвигать часы с медленной постоянной скоростью и запускать свет от одних к другим в заранее согласованное время на каждых часах без остановки. Свет встретится там, где они начали, и вы можете использовать интерферометр, чтобы измерить любое несоответствие в скорости света в одном направлении. Когда оба часа движутся с постоянной скоростью, они оба тикают с одинаковой скоростью. Это одновременность (относительно их общей отправной точки), которая не зависит от расстояния. Если вы остановите часы, вы вызовете парадокс близнецов и проблему синхронизации между ними. Недавно я написал здесь что-то , что могло бы добавить дополнительные разъяснения, но это в подвешенном состоянии. Я не уверен, что эксперты не одобряют это или это все еще сбивает с толку.

Если скорость света различна по разным направлениям, то и время не распространяется равномерно по всем направлениям.
Да, именно поэтому использование центральных стационарных часов между двумя другими, которые разделяются, будет проверять любую разницу в c из-за направления, как показано в этом видео. youtube.com/…
Это страдает от точно такой же проблемы, хотя. Вы не можете обнаружить перекос часов таким образом, не предполагая уже изотропию.
Но свет идет в центр с противоположных направлений и по сравнению со временем центральных часов, и все 3 были синхронизированы вместе до того, как двое часов разделились. Вы говорите, что перекос не из-за направления между часами, а из-за возможного перекоса между направлениями наружу и в направлении относительно каждых независимых часов?
Часы были синхронизированы вместе ДО того, как вы их раздвинули. Любое относительное движение вызовет их рассинхронизацию со скоростью, которую вы не можете знать заранее. Если, например, скорость света в одном направлении намного больше, чем в другом, то перекос в одном направлении будет значительно меньше, чем в другом. Несоответствие анизотропии, измеренное на интерферометре, точно компенсируется смещением часов, поэтому его результаты бесполезны. И вы не можете напрямую измерить перекос часов.
Центр и концы имеют интерферометры. В центре также есть 2 отражателя и 2 прохода для света, поэтому концы могут сравнивать отраженный свет со светом, прошедшим от дальних часов, для обнаружения любой анизотропии.
Вы действительно должны опубликовать это как вопрос, а не ответ на чей-то вопрос. Но: проблема с вашим методом заключается в том, чтобы убедиться, что 2 движущихся часа имеют одинаковую скорость. Чтобы проверить скорость, вам нужно измерить расстояние между двумя точками и время, необходимое для перемещения между этими двумя точками. Для измерения затрачиваемого времени вам понадобятся еще двое часов, одни в одной из точек, а другие в другой. Эти два других часа должны быть синхронизированы друг с другом, вероятно, с помощью метода синхронизации Эйнштейна....
.... Если скорость света различна в двух направлениях, то этот метод синхронизации приведет к рассинхронизации двух часов (по сравнению со всенаправленной равномерной скоростью света). Конечным результатом является то, что, хотя вы думаете, что у них одинаковая скорость, на самом деле это не так, и их замедление времени будет другим. Все работает вместе для того, чтобы в конечном результате свет все равно достигал средней точки в одно и то же время, несмотря на разные скорости света в разных направлениях.
@ralfcis Это просто дополнительные уровни сложности, которые не решают ни одной проблемы. Точная интерпретация результатов каждого устройства в вашем аппарате (вместе или по отдельности) требует, чтобы вы уже предполагали, что скорость света изотропна.

Я прочитал ваш вопрос следующим образом:

  • Скорость света, движущегося от А к Б может отличаться от обратного направления движения, от Б к А . Таким образом, вы подозреваете, что скорость света зависит от направления движения. Эта идея аналогична гипотезе Майкельсона-Морли о том, что свет распространяется внутри эфира. Отрицательный результат привел Эйнштейна к его знаменитой гипотезе: скорость света постоянна и не зависит от системы отсчета.
  • Вместо умной установки (интерферометра), где нам нужны только одни точные часы и большая часть проблем с измерениями при измерении в двух состояниях (вращении прибора), вы предлагаете использовать двое точных часов: первые в положении Б -- так что мы "знаем" время, которое требуется свету, чтобы пройти от А к Б -- и второй в позиции А -- чтобы "узнать" время в пути от Б к А .

Пожалуйста, дайте нам знать, если эти утверждения верны. Если они верны, вот мой ответ: В принципе ваша установка должна работать, но...

  • Я не понимаю, почему мы знаем время в пути от А к Б в вашей настройке. Как часы в Б известно время начала?
  • Я полагаю, вы хотите убедиться, что отраженный свет и Б генерируемый свет имеет лишь «небольшую» временную задержку. Хотя это будет трудно сделать (в зависимости от вашего определения «малой» временной задержки), в этом также нет необходимости: если вы можете измерить время от А к Б почему бы вам просто не изменить эксперимент и не измерить время от Б к А .

В эксперименте Майкельсона-Морли используется очень умная установка, потому что она устраняет все виды систематических ошибок. Их ключевая идея заключалась в том, что вместо измерения времени они измеряют частоту — можно подсчитать интерференционные полосы. Этой философии/совету следуют в современной физике всякий раз, когда нам нужно получить точное время.

Отвечает ли это на ваш вопрос?