Dok je Majklson pokušavao svojim interferometrom otkriti apsolutnu brzinu Zemlje u mirujućem eteru,a to nije išlo,javile su se razne druge ideje.Jadna od njih je da se možda etar povlači sa Zemljom pa je u odnosu na nju mirujući.Francuz Sanjak je 1913 godine napravio rotacioni uređaj u kome je svjetlosni snop dijelio i slao u suprotnim smjerovima okolo do cilja.Svoj rad je objavio kao eksperimentalnu potvrdu postojanja etra.Zaključio je da prijemnik zbog rotacije na jednoj strani ide ka tim talasima,a na drugoj bježi.Stvarno su se pojavljivali pomaci interferentnih pruga,i uočen je uticaj smjera i brzine rotacije.
Desetak godina kasnije izmjerena je ovim uređajem i rotacija zemlje,pa je ispalo da etar ne rotira sa njom.Eterska teorija se ovim zakomplikovala.
Ovo otkriće je omogućilo realizaciju izuzetno preciznih elektronskih žiroskopa sa širokom primjenom u navigaciji.A istovremeno se nezna zašto se taj efekat javlja.
Objašnjenja ima raznih,a “zvanični” je da se jednako dobro tumači relativistički i klasično.

Sagnac je napravio uređaj otprilike ovakav:
(slika).Sa ciljem da dokaže da je TR pogrešna i da MM eksperimenti ne uspjevaju zato što je eter relativno miran u odnosu na Zemlju.sagnacANa slici detektor je pokazao interferentne pruge zbog faznog pomaka razdvojenih svjetlosnih puteva.Kad ga je zavrtio na gramofonu primjetio je da se te pruge pomjeraju.Fazni pomak se mijenja.Zaključio je da je eterska teorija dokazana jer se opaža relativna brzina prijemnika i mirujućeg etra.Jer ako svjetlost ide jednolikom brzinom (c) kroz etar u oba smjera,ona na cilj stiže sa c+v i c-v brzinama pa se pojavi pomjeranje interferentnih pruga.
Objašnjenje ovoga nije baš jednostavno.Zapravo i ne postoji jer znanje o prostiranju em talasa nije dovoljno ispitano.

Teoretskih objašnjenja ovog efekta ima mnogo,uglavnom međusobno isključivih.
1)Eterski,kako je tvrdio autor.Ali mjerenje rotacije Zemlje ukazuje da se eter ne rotira,a translatira.Pa je ovo “zvanična nauka” odbacila.
2)Gravitacijski,kao zamjena prethodnoj,nije stekla pristalice.
3)”Zvanična”,opšteprihvaćena relativistička, objašnjava različita vremena stizanja oko petlje,kontrakcijom L i dilatacijom t,zbog v.
Ujedno priznaju i da je i klasično objašnjenje dobro.
4)Klasično (zbrajanje brzina),kontradiktorna je sa STR.Relativističko objašnjenje ne priznaju,osim dokaza greške emisione (balističke) teorije.
5)Lorencovom teorijom (apsolutno miran eter),napravljena je neka računica,ali kao da na obim petlje djeluje kontrakcija,a na njen radijus ne.Pa je uglavnom odbačena.
6)Balistička (emisiona Ritzova) teorija ukazuje da se na prijemniku ne javlja doplerov efekat na 2 svjetlosna toka.A to znači da se izvor i prijemnik međuse relativno ne kreću.Nema objašnjenja za fazni pomak,
7)Koriolisova skretanja.Ima link pa ko hoće nek pogleda.Zanimljivo je.
8)Panco Valev primjedbe.Po njegovom mišljenju treba još jedan dobar eksperiment (uz Sanjaka i Morlija),pa da se riješi sistem sa tri jednačine.

Da bi ovaj prethodni tekst lakše razumjeli opisaću zorno rad Sanjakovog elektronskog žiroskopa.Izvor koherentne svjetlosti (laser) kontinuirano šalje svjetlost na polupropusno ogledalo gdje se pola odbija u jedan smjer kružne petlje,a pola prolazi kroz ogledalo i ide u suprotan smjer.Petlja je optičko vlakno dugo oko 1500 m višestruko namotano na prsten od 100 mm.(Radi pojačanja tačnosti.)Izvor i prijemnik su vezani za uređaj.
Na kraju puta oba svjetlosna toka se usmjeravaju zajedno ka prijemniku.
Ispred se još polarizuju paralelno s osom rotacije kako bi optikom na zaslonu bile prikazane interferentne pruge.To izgleda kao taraba,naizmjenično nekoliko tamnih i svijetlih pruga.Bez ikakvog baždarenja ove pruge su mirne.Čim se uređaj lagano zarotira pruge potrče,a ako se promjeni smjer rotacije pruge takođe krenu suprotno.
(Zapravo moderni žiroskopi koriste elektronsku obradu i displej,a istovremeno kontrolišu 3 prostorne osi.Imaju 3 optičke petlje.)

Sanjakov žiroskop je učvrstio Njutnovu hipotezu da je rotacija apsolutna. Rotira, ali u odnosu na šta?Ako rotiramo u nekoj komori može li se predpostaviti da možda komora rotira,a mi stojimo.Njutn je ukazao da se to može prepoznati pomoću centrifugalne sile.Kanta vode bi pokazala ko se stvarno rotira.Ernst Mah i još neki tvrdili su da objašnjenje može biti i drukčije,relativno.
Aberacija kod astronomskog posmatranja zvijezda je otkrivena davno.Kretanje Zemlje oko Sunca brzinom 30 km/s primorava astronome da nagnu teleskop za 20 lučnih sekundi u smjeru kretanja.Slično kao kišobran kad se trči a kiša pada vertikalno.Na sl.1) tangens ugala nagiba je v/c,i ne ovisi o udaljenosti zvijezda.Osmatranje Sunca takođe dokazuje ovu pojavu otklona za 0°0´20“.

Ali zvanična nauka tvrdi da posmatranjem svjetlosnog izvora koji se poprečno kreće nemamo aberaciju,sl.2).Tu se zbog kašnjenja svjetlosti vidi objekat gdje je nekad bio.Ovakvo tumačenje je uzrokovano je osmatranje jupiterovog satelita.Ovo je već ozbiljna konfuzija.Kako nešto objasniti sa ovakvim nivoom znanja o svjetlosti?

Iz prethodnog,na prvi pogled ispada da klasična relativnost translatornog kretanja ne vrijedi.Uobičajeno je da da za dva referentna sistema u međusebnom inercijalnom kretanju, bilo koji možemo odabrati za mirujući.
Zapravo mi kažemo da uopšte ne znamo apsolutnu brzinu,niti takva postoji,a ovdje odjednom druga priča.I to astronomski utvrđena.

Zamislimo ovako:Svjetlosni izvor i teleskop se nalaze u relativnom mirovanju na udaljenosti L.Posmatramo kroz teleskop dotični izvor.Odjednom odlučimo da krenemo u smjeru okomitom na pravac posmatranja brzinom v.Istog trena moramo nagnuti teleskop za ugao aberacije da bi mogli nastaviti osmatranje.
U obrnutom slučaju ako izvor svjetlosti odjednom krene brzinom v okomitom na pravac ka teleskopu,treba proći neko vrijeme t=L/c) da osmatrač reaguje.Ako počne teleskopom pratiti kretanje i odredi početnu brzinu,nemože sa sigurnošću tvrditi da zna gdje je trenutno izvor svjetlosti stigao.Može biti da je prešlo v*t,ali možda je skrenuo ko zna kud.

Zahvaljujući STR ovo stvarno kretanje svetlosti uopšte nije izučavano. Eto to je konkretan
“doprinos” teorije relativnosti nauci.

Izgleda da je tako.Istraživačke projekte odobravaju ubijeđeni relativisti.
Normalno je da će odbiti sve prijedloge koji ne polaze sa takve platforme.Proizvođači elektronskih žiroskopa vjerovatno rade na nekim istraživanjima, samo što oni klučna otkrića kriju od konkurencije.
Na internetu ima mnogo raznih teoretskih objašnjenja.Mogu se svrstati u dvije osnovne grupe.Razna relativistička i objašnjenja nekom od klasičnih teorija.

-Strogo relativističkih objašnjenja ima nekoliko vrsta.SA kontrakcijama,dilatacijama ili bar nešto od toga.
-Umjereni tvrde da je Sanjakov efekat dobro objašnjiv i klasično i relativistički,te da potvrđuje TR,a ne proturječi.Izgleda da je ovo glavni stav relativista jer se najčešće citira.
-Skeptični kažu da taj efekat uopšte nije relativistički.Brzina rotacije je premala i zanemariva,pa se sve treba svesti na klasično tumačenje.Ne ukazuju na koje.(Valjda misle na neko koje ne negira TR.Postoji li takvo?Ovo mi je genijalno rješenje!)

-Klasično tumačenje najčešće je eterovsko ili tako nešto.Pažljivo prešućuju da nema pojave doplerovog efekta iako imaju zbrajanja i oduzimanja brzina.(c+v i c-v.)
-Balistička tumačenja se nešto rjeđe mogu naći.Problem je što tu nema razlike u vremenu stizanja valova do senzora.Teško je objasniti pojavu faznog pomaka.
-Ima ih još nedorečenih,ali interesantnih.Uglavnom su ovdje najozbiljnije kritike nekih prethodnih tumačenja.

Jasno se vidi da nedostaje poznavanje nekih osnovnih zakona em talasa.Očekujmo uskoro brz napredak na tom planu.Naročito zbog primjene u informatici.

Evo jednog finog modernog MM eksperimenta sa mikromrtarskim vijkom.
Za pomak od 1/100 mm (ogledalo se pomjeri nekoliko puta manje zbog kraka poluge) imamo tri regeneracije interferentne slike.To dokazuje da je za pomak ogledala od pola valne dužine put promjenjen za cijelu fazu.
Na isti način se mijenja interferentna slika kod Sanjakovog uređaja.Ali tu umjesto vijka rotiramo uređaj.Treba imati na umu da se promjene javljaju samo ako se ugaona brzina mijenja.Pri konstantnoj brzini rotacije slika ostaje mirna.
Ako je kod MM uređaja jasno kako dolazi do promjena interferentnih linija,kod Sanjakovog uređaja nije.
Ali ni kod MM eksperimenta nije sve jasno.Nigdje nisam našao zašto interferentni krugovi kod primicanja ogledala “izviru”iz centra,a kod odmicanja “uviru” u centar.Pitanje nije jednostavno,pogotovo za S-uređaj.
http://www.youtube.com/watch?N…PoGuLSuw&feature=endscreen

Objasniti Sanjakov efekt pomoću pojave aberacije nije previše teško.
Ako svjetlosni tok rotira mora doći do ugla zakretanja (aberacije).Pritom izvor i prijemnik ne mijenjaju svoj razmak.To je uporedivo sa slučajem Sunca i Zemlje,pa sam zato najprije to prikazao na slici.
Ključni razlog za pojavu faznog pomaka je zakretanje suprotno orjentisanih svjetlosnih tokova radi sparivanja na prijemniku.Tada aberaciona odstupanja postaju fazni pomak.
Taj detalj prikazan na slici je maksimalno šematski i služi samo radi zornosti.Pošto se ovo objašnjenje u potpunosti slaže sa svim eksperimentalnim pokazateljima,nema razloga za sumnju u ispravnost.

Najčešće korišteno objašnjenje Sanjakovog efekta nije opšteprihvaćeno.
Iz tog razloga ima nekih 20 verzija i pokušaja da se razriješe neki problemi.Iako je formula u skladu sa eksperimentima,pa se zato i ovo objašnjenje eksploatira,postoji uvjerenje da nešto ne štima.
Evo šta je problem.
-Da bi se postigao fazni pomak mora se uvesti eter.To je prva nevolja.
-Kad je na takvoj bazi izračunato vrijeme kašnjenja, ispalo je da bi na prijemniku moralo doći do doplerovog pomaka zbog c-v i c+v.Eksperimentalno utvrđeno da doplerovog pomaka nema.
-Kada je umjesto ogledala i zraka upotrebljeno optiičko vlakno očekivalo se da u formuli za pomak treba koristiti dvostruko manju brzinu svjetlosti.Eksperimenti su pokazali da nije tako, c mora ostati isto.
Na priloženoj slici je prikazano izvođenje formule za klasično i aberaciono objašnjenje.Formule su potpuno iste iako su dobijene drastično različitim pristupom.To ukazuje da je aberacijono objašnjenje dobro.Pogotovo što ne treba eter,nema doplera i indeks loma stakla ne utiče na ugao aberacije.

Šta je to zapravo Sagnac efekat?Iz prethodnog razmatranja nedvosmisleno slijedi da je to:

Mjerenje ugla aberacije pri rotaciji korištenjem interferencijske tehnike.
Mjerenje ugla aberacije pri rotaciji korištenjem interferencijske tehnike.

Ova tehnika mjerenja osigurava ogromnu tačnost.
-Ugao aberacije i ugaona brzina su direktno proporcionalni.
-Interferencija se ostvaruje razdvajanjem koherentne svjetlosti na dva snopa pomoću polupropusnog ogledala.A zatim se ta dva snopa upare na detektor s tim da se prethodno njihovi aberacioni otkloni zrcalno zaokrenu (180 stepeni).
-Na detektor dolaze dva snopa svjetlosti koji se projektovanjem na ekran vide kao interferentne pruge.
-Aberacioni otklon se mijenja sa promjene ugaone brzine.A s time se mijenja i interferentna slika.

Ako se aberacijski otklon promjeni za pola talasne dužine, interferentne pruge se pomjere za jedan korak.(Ovo je posebna priča i više stvar tehničke realizacije!)

Zavisnost promjene ugaone brzine o pomjeranju interferencijske pruge za jedan korak je:

(brzina svjetlosti;talasna dužina;dužina optičkog vlakna.)

(Naknadno ću nešto napisati o ranije spomenutom k i samom detektoru.)

Ovu formulu možemo eksperimentalno provjeriti.

Usput provjerimo i „opšteprihvaćenu“ formulu koju sam pokupio ovdje:
http://mathpages.com/rr/s2-07/2-07.htm
Sredimo je malo da dobijem ovisnost promjene ugaone brzine o promjeni faze za jednu talasnu dužinu:Približno je
Dakle razlučivost ovisi o talasnoj dužini,dužini optičkog vlakna i radijusu namotavanja.
Eksperimentalne podatke možemo pokupiti od firme FOG,poznatog proizvođača optičkih žiroskopa.Direktor razvoja Fabijen Napolitano nudi paletu ovih proizvoda.Najmanji prečnika 60x15mm ima razlučivost 0.07 okretaja na sat,a
Najskuplji fi150x47,sa razlučivosti 0.001 o/h.
Dužinu optičkog vlakna I talasnu dužinu nisu dali,ali poznato je da L ide od par stotina metara pa do 5Km.Uzmimo da je L=5000 m ,R=7.5cm i talasna dužina 850 nanometara.Provjerimo formule.
Ispada da je ,a

Izrazimo to u o/h.imamo.
0.003 o/h i 190 0/h.

“Opšteprihvaćena” formula je očigledno katastrofalno pogrešna.
Sa još par jednostavnih eksperimenata moći će se potvrditi valjanost moje formule.Ali prethodno ću ubaciti jednu animaciju da se vidi kako to radi.

U priloženoj animaciji se vidi kako se kreću radijalne interferentne pruge u ovisnosti o promjeni aberacijskog ugla.Brojanjem se dobije da jedna linija nastane za otklon od pola talasne dužine.Odatle k=1.
Dodano je i širenje koncentričnih prstenova za testiranje uticaja temperaturnog istezanja.Vidi se da ne utiče.U stvarnosti krugovi (koji prestavljaju vrhove talasa) se ne vide,već samo sjecišta vrhova i udolina talasa uparenih snopova.Slika radijalnih pruga bi funkcionisala na isti način.
(Animacija je u “GeoGebra”,besplatan na http://www.geogebra.org/help/docuhr/.

Za otvaranje animacije neophodna “Java”)

Primjećuje se da promjene slike neće biti ako nema promjene ugaone brzine.Kako saznati kolika je?Mjenjajem usmjerenosti ose može se pronaći ravan nulte rotacij koja je okomita na apsolutnu ugaonu brzinu.
Da bi imali pokazatelj ugla usmjerenosti,ovi žiroskopi moraju imati sat.
Integracija ugaone brzine u vremenu daje ugao.Za tri prostorne komponente trebaju tri petlje optičkog vlakna.

Dok čekam na mišljenja i odgovore koje sam tražio od eksperata
za optičke žiroskope,našao sam na ovo:
http://wn.com/sagnac_effect?up…me=all_time&orderby=rating
Snimljen je eksperiment koga vrijedi pogledati.

 

 

Alternativno i bolje objašnjenje

Sagnac effect  (Sanjak efekt)

Uvod

  Sanjak efekt je pojava nazvana po autoru eksperimenta izvedenog 1913 godine.Ideja je bila da se provjeri postojanje mirnog etera u odnosu na Zemlju.Eter,kao medij koji prenosi elektromagnetne talase,nije bio dokazan,ali jeste opšteprihvaćen.Pretpostavka da postoji apsolutno miran eter kroz koji juri Zemlja, je oborena eksperimentima Majklsona.

Opis eksperimenta

Uređaj je radio na principu interferencije koherentne svjetlosti.Polupropusnim ogledalom svjetlost se razdvoji na dva podjednaka dijela i pošalje različitim putevima na isti ekran.Tamo gdje je pristigla svjetlost približno u fazi javiće se svijetlije pruge,a gdje su faze pomjerene za ½  pruge su tamne.Ova dva snopa usmjerena su pomoću ogledala na obilaznu putanju do ekrana suprotnim smjerovima.Slike interferentnih pruga napravljene su u stanju mirovanja,a zatim pri rotaciji  na jednu i drugu stranu.Za rotaciju uređaja korišten je gramofon. Eksperimentom je dokazano da se interferentne prugre pomjeraju u skladu sa smjerom rotacije.

Šema uređaja

Klasično objašnjenje

Klasično objašnjenje ove pojave je u skladu sa eterskom teorijom.Svjetlost iz izvora putuje na obe strane brzinom c u odnosu na labaratorij,a uređaj za to vrijeme rotira ugaonom brzinom ω.Pošto ekran putuje ususret jednom snopu svjetlosti,a od drugog bježi,pojaviće se razlika puteva koje ova dva snopa pređu.

sl 1)

Radi jednostavnosti računanja izabrana je  kružna putanja kao na slici 1. Zbog c >> v mogu se zanemariti  veličine drugog reda pa je vrijeme putovanja ekrana jednako vremenu obilaska svjetlosti oko punog kruga.Kada se izračuna razlika puteva nasuprot usmjerenih snopova svjetlosti i to podijeli sa talasnom dužinom  λ,dobije se fazni pomak p.Formula za fazni pomak prikazana na sl 1) i dodatno je ukrašena tako što je ubačena površina A umjesto rrπ,uz konstataciju da to vrijedi za obuhvaćenu površinu bez obzira na oblik petlje.Citat:“where A is the area of the ring. This result happens to be general for any shape of loop with area A.“

http://en.wikipedia.org/wiki/Sagnac_effect

Mistifikacija ili gruba greška ?

Primjetimo da je ova tvrdnja za obuhvaćenu površinu petlje A izvučena niotkud i očigledno pogrešna.Naprimjer dodajmo  kružnoj putanji skretanje  svjetlosti ka centru i vraćanje nazad.Imamo istu obuhvaćenu površinu,ali se putanja produžila za r+r pa je vrijeme t duže.Zbog toga je razlika pređenih puteva snopova svjetlosti veća za istu ugaonu brzinu,a time i fazni pomak.Nije ovo jedina  omaška,zapravo kompletno klasično objašnjenje Sanjakovog efekta je na klimavim temeljima.

Nameće se ideja da se cijeli račun kritički provjeri i usporedi sa pouzdanim eksperimentalnim iskustvima.

Majklson-Gale eksperiment

nastavak slijedi…a ova slika će trebati kasnije (Dowdye)

Uglavnom će biti ukazano na to da je kompletan eksperiment štimovan.

Inače nema sumnje da se “Sagnac efektom” može detektovati rotacija Zemlje,samo ne ovako kako je to organizovao Gale (prevarant.)Nastavak ide uskoro…Čudno je da niko nije reagovao na objavljeni eksperiment kroz sve ove godine.A radi se o nemogućoj misiji.Ako pogledamo ovaj eksperiment