3、光行差效應的解釋

1、3、光行差效應的解釋(1)光行差效應提出1725年，英國天文學家布萊德雷發(fā)現(xiàn)了恒星的"光行差"現(xiàn)象，以意外的方式證實了羅麥的理論。剛開始時，他無法解釋這一現(xiàn)象，直到1728年，他在坐船時受到風向與船航向的相對關系的啟發(fā)，認識到光的傳播速度與地球公轉(zhuǎn)共同引起了"光行差"的現(xiàn)象。他用地球公轉(zhuǎn)的速度與光速的比例估算出了太陽光到達地球需要8分13秒。這個數(shù)值較羅麥法測定的要精確一些。菜德雷測定值證明了羅麥有關光速有限性的說法。光速的測定，成了十七世紀以來所展開的關于光的本性的爭論的重要依據(jù)。但是，由于受當時實驗環(huán)境的局限，科學家們只能以天文方法測定光在真空中的傳

2、播速度，還不能解決光受傳播介質(zhì)影響的問題，所以關于這一問題的爭論始終懸而未決。在地球上用望遠鏡觀測遙遠的任意一顆恒星，發(fā)現(xiàn)在地球軌道的不同位置上，我們用以觀察的望遠鏡方向在一年內(nèi)有周期性的變化。望遠鏡方向a假如星光射來的方向固定，如圖1所示，則當?shù)厍蛟谖恢胊時，望遠鏡需朝下偏一個角度a'；當?shù)厍蛟谖恢胋時，望遠鏡需朝上偏一個角度a。如果a、b位置使星光與望遠鏡方向組成的平面都與地球軌道平面垂直，則a=a'。在一般位置上，a角的大小要變化。這在觀測上表現(xiàn)為一顆恒星一年內(nèi)在天球上畫出一個很小的橢圓形軌跡，這就是光行差現(xiàn)象。圖2如圖2所示，設恒星發(fā)出的光以速度c垂直與地球的軌道平面，

3、則望遠鏡必須傾斜一個Q角，以保證進入望遠鏡筒口的光經(jīng)過At時間后到達筒底，被我們的眼睛看到，而不至vAtv于被筒壁擋掉。從圖上可以看出：tga二二，在實際觀測中，這個最大的a角約等于cAtc10-4弧度，剛好等于地球繞太陽的軌道運動速度除以光速。2、實驗結(jié)果科學家們認為“以太”和絕對空間參考系是對應的，光相對“以太”的速度是恒定的c。所以人們不得不接受這樣的圖畫：太陽系就是對應于以太靜止的參考系，地球在這個以太海洋中以30公里/秒的速度運動，完全沒有帶動以太。光行差現(xiàn)象首先由J.Bradley于1727年報道的。、At如圖：布喇德雷光行差現(xiàn)象(1728)a) 地球相對與該恒星靜止。b) 地球相

4、對與該恒星與恒速率運動。光行差角=20.517C)太陽相對于以太是靜止的布喇德雷對天龍座Y星進行了一年的觀測得到的結(jié)論是：以太相對于恒星靜止?；蛘哒f：以太完全不被地球所拖拽。麥克爾遜莫雷實驗各次結(jié)果觀測者年份&觀測（上限）比值麥克爾遜18811.20.040.02麥克爾遜一莫雷188711.00.40.0140莫雷一米勒190232.21.130.015801904米勒192132.21.120.0815米勒192432.21.120.0340米勒（太陽光）192432.21.120.01480托馬歇克（恒星光）19240.30.0215米勒1925321.120.08151926肯尼

5、迪19262.00.070.00235伊林沃斯19272.00.070.0004175皮卡爾、斯塔埃爾19272.80.130.00620麥克爾遜等人192925.90.90.0190約斯193021.00.750.002375塞達羅姆、湯斯19584500摘自Rev.Mod.phys.2!167(1995)也可用占'=-侏檢驗，入允許物質(zhì)的極限速度。1887.micheIson-morley.忖10“q:電磁波速度q193019罰華盛頓大學1乾0通過研究水銀同位素的能級的各向同性3序10刁HAII-CimriKlr»iri陽ptMu仙獻gsplak3、Einstein對于光行差現(xiàn)象的解釋Einstein在相對論的意義中寫道：“沒有別的理論曾經(jīng)滿意地解釋光行差的事實”。這就是說，光行差的解釋，是帶有檢驗性質(zhì)的。英w。GoV。羅瑟在相對論導論中，vv用洛倫茲變換（1-v2/c2）i/2得出光行差：Aa二一sina六個月后，Aa二一sina本1c1cv文采用類似羅瑟方法將（1+V2/C2）1/2處理得到光行差：Aa二-sina（5）,六2cv個月后Aa二sina（6）,當恒星處在頭頂上時，a=900，Aa=10-4弧2c度=20。5z弧秒，這與天體測量數(shù)據(jù)相符合。1958年，有人改進了邁克耳孫-莫雷實驗，得到了“以太風”小于地球軌道速度的11000