マイケルソン・モーリーとサニャックの実験結果から干渉測定装置を回転させると公転速度が連続的に変化して光のドップラー効果が生まれることが分かりました。

今回の記事は光のドップラー効果の大きさが、地球上の実験の場所と関係があることを明らかにします。 

過去の記事とそのまとめ

★光源から放射される光には光源の速度が加算される。

★サニャックの実験のように干渉測定装置を回転させると公転速度が連続的に変化する光のドップラー効果が生まれる。 直交ポイントがあり大きな干渉縞が観察できる。

★「ローレンツ収縮では干渉縞のズレは生まれない」ことの根拠を明確にしました。
回転する円盤の実験環境程度の速度ではサニャックの実験の大きな干渉縞を説明できない。

光速のオリジナル速度の秒速30万km に加算される最大の速度は
 
    公転速度 30000 m/sec  十分な大きさの干渉縞ができる 
    自転速度      460    m/sec    干渉縞のズレは小さい     
     サニャック実験の回転速度  推定 10m/sec  以下

★また予想される干渉縞のズレの推定の方法と推定結果を示しました。

サニャック実験平面と公転速度

光のドップラー効果の大きさが、地球上の実験の場所と関係があることを明らかにします。
オリジナルの光速(秒速30万km)に加算される公転速度の比率が違ってきます。
その中で地球の公転軸に対する直交ポイントを明らかにします。

サニャックの実験が行わる地上の平面をサニャック実験平面とここでは呼びます。

地球の球体とサニャック実験平面との関係を分かり易く描くことが難しいです。
それで地球を14面体で描いて、サニャック実験平面との関係を示します。

地球の自転軸は公転軸に対して約23.4度傾いています。 
ここでは簡略化してゼロで話を進めます。

下図Fig.1がサニャック実験平面と地球の公転速度との関係を表します。
光速に加算される公転速度Voは公転軸とサニャック実験平面との角度が関係しています。 

緑の円はサニャックの実験装置の回転を示しています。 
その緑の円の中の矢印は光が放射される方向です。




A面 公転軸と平行

春分と秋分の1日を考えます。 
A面は昼の12時のサニャック実験平面と公転軸との関係を示しています。

サニャック実験平面は太陽と直角になります。 
別の言い方では公転軸と平行です。

夜の12時も反対側になります、公転軸と平行です。

公転軸と平行では南北方向が直交する方向

A面では図Fig.1中のO1とO2が直交する方向です。
この方向に光を放射すると公転速度の加算はゼロです。

B面 公転軸と直角

夕方の18時のサニャック実験平面は公転軸と直角です。
朝の6時も同じようにサニャック実験平面は公転軸と直角です。

このB面ではどの方向に光を放射しても公転速度と直交します。

放射されるどの方向の光に対しても、公転速度の加算はありません

C面 高緯度の地域

B面に似ていますが、高緯度によってサニャック実験平面が公転軸に対して
直角以下(90度以下)なります。 

それで直交する条件がありません。
しかし公転軸に対して平行になる条件もありません。
公転速度がゼロにことはありませんが、100%が加算されることもありません。 

公転速度のCos角度分の比率が加算されます。


D面 南極と北極

南極と北極ではサニャック実験平面が公転軸に対して常に平行になります。

西方向は放射される光の元速度の秒速30万kmに最大の公転速度の秒速30000mが加算されます。

東方向には光の元速度の秒速30万kmに最大の公転速度の秒速30000mが減算されます。

北方向と南方向は公転軸に対して直交の方向です。
放射される光の元速度の秒速30万kmままです。 
公転速度は加算されません。


地球の自転軸の傾きを考慮した

天と地の平行サニャック実験平面

地球の自転軸の傾きは約23.4度傾いている。

実質的なサニャック実験平面の公転軸に対する平行面は北緯66.6度当たりになります。
もしくは南緯66.6度です。

wikiには北緯66.5度と書いてあります。



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北緯66.0度

wikiからの引用では
北緯66度0分 東経12度13分
ノルウェー ヌールラン県 - ハー島、アルステン島

北緯66度0分 西経166度58分
アメリカ合衆国の旗 アメリカ合衆国 アラスカ州

南緯66.0度     

wikiからの引用では、
南緯66.6度はほとんどが海上です。
そして一部は南極大陸です。

南緯66度0分 東経0度0分
南極海    大西洋の南 インド洋の南

南緯66度0分 東経51度57分 南極大陸
オーストラリアの旗 オーストラリアが領有権主張する地域

南緯66度0分 西経65度21分 南極大陸
南極半島(アルゼンチンの旗 アルゼンチン・ チリ・イギリスの旗 
イギリスが領有権主張する地域

高緯度の都市

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/04/19 21:58 UTC 版)

北緯60度
レイキャヴィーク(アイスランド・北緯64度)
アンカレッジ(アメリカ・北緯61度)
オスロ(ノルウェー・北緯60度)

北緯50度
モスクワ(ロシア・北緯55度)
ベルリン(ドイツ・北緯52度)
ロンドン(イギリス・北緯51度)

北緯40度
パリ(フランス・北緯48度)
ミュンヘン(ドイツ・北緯48度)
札幌(日本・北緯43度)
ローマ(イタリア・北緯41度)



資料


2)ローレンツ変換
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AD%E3%83%BC%E3%83%AC%E3%83%B3%E3%83%84%E5%A4%89%E6%8F%9B

3)マイケルソン・モーリーの実験1
https://en.wikipedia.org/wiki/Michelson%E2%80%93Morley_experiment

4)マイケルソン・モーリーの実験2
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9E%E3%82%A4%E3%82%B1%E3%83%AB%E3%82%BD%E3%83%B3%E3%83%BB%E3%83%A2%E3%83%BC%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%81%AE%E5%AE%9F%E9%A8%93

5)サニャック効果
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B5%E3%83%8B%E3%83%A3%E3%83%83%E3%82%AF%E5%8A%B9%E6%9E%9C


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