Новые данные в фундаментальном физическом измерении

"Одна пропущенная тривиальность..."

Это наклоны от горизонта-оси установки, создаваемые зеркалом специально. Чтобы, взяв среднее между измерениями по разным сторонам зеркала (вверх и вниз), получить искомое горизонтальное положение. Если бы зеркало висело вертикально, то было бы одно измерение, а так получалось два - более точное измерение.
Сегодня в физике принято строго, что гравитационный отвес строго перпендикулярен гравитационному уровню. Когда я попробовал предположить, что это утверждение не мешало бы проверить - меня "мокнули в ..."
(Добавление)

Вы не так поняли. Но за инфу по приборам спасибо.
Я спросил про АГОН, в составе теодолит+зеркало на нити.
(Добавление)
Поймите, здесь только зацепка к обсуждению уже проведённого опыта. Да, оптика была, какая была. И не важно какая, важно из погрешностей вытащить хоть какие показания. Так был ли там график Луны? Или сплошные накрутки?
Можно ли АГОНом сделать хоть какие гравиметрические измерения? Если можно, то и ВСЁ - есть новые данные по физике!

 

Здесь мне не трудно развеять сомнение. Реакция глаза 0.3 сек. Наблюдение отражения визирной нити происходили 5-10 мин. Бралось некоторое "устоявшееся" среднее. Эти измерения вообще выпадают из известных методов. Вот почему. Они долговременные - одно показание на 2-4 часа, есть возможность ждать стабилизации установки хоть и пол часа, есть возможность зафиксировать 10 показаний и взять среднее.

 

Присоединяюсь к уже сказанному В.Шуфотинским. Хотел было бы задать еще десяток другой вопросов, но потом решил глянуть на все это с другого боку.

Уже ни для кого не секрет, что луч света может искривляться в поле тяготения.
Цитата:
"Наиболее сенсационная из всех проверок общей теории относительности была проведена в 1919 г. во время полного затмения Солнца английским астрономом А. Эддингтоном. Согласно Общей Теории Относительности тяготение искривляет световые лучи. Это искривление настолько ничтожно, что его нельзя зарегистрировать с помощью какого-либо опыта, проводимого в лаборатории, но оно может быть измерено астрономами во время полного затмения Солнца. Солнечный свет задерживается Луной и звезды, расположенные вблизи края Солнца, становятся видимыми. Свет от них проходит через самую сильную часть поля тяготения Солнца. Сдвиг в видимых положениях этих звезд должен указывать на то, что тяготение Солнца изгибает путь света".

Расчетами получено, что максимальное отклонение должно наблюдаться для луча, проходящего у края солнечного диска и равно 1.75".
И наблюдения во время затмения 1952 г. дали величину 1.7".
Всего-то 1.7".
При этом луч не ломается, а плавно искривляется, огибая Солнце. Учитывая огромные размеры Солнца, кривизна луча столь мала, что вряд ли ее можно измерить на коротком участке (1.5 м). И это на Солнце.

А теперь сопоставьте силу тяготения Солнца и Земли.
Во сколько раз искривление луча у Земли будет меньше?

Причем, заметьте, речь идет об измерениях АГОНом вариаций силы тяжести, что на порядки меньше самой силы тяжести. И если сила тяготения в Земных условиях ничтожно сказывается на искривлении луча света, то каково же будет влияние вариации?

Пытаться тут что-то измерить двухсекундным теодолитом на отрезке в полтора метра? Что мы вообще обсуждаем, господа геодезисты? Вернитесь в реальность!

 

Вот. Вы очень важное говорите. Зачем глядеть с «другого боку», который я в этой теме не трогаю никаким боком?
Ещё раз. С выводами автора опыта по физической интерпретации как бы результатов эксперимента я нигде не согласен. Подчёркиваю, меня интересует только тщательный разбор установки и измерений на ней в плане приборных погрешностей.
Задайте пожалуйста свои вопросы, буду очень благодарен. С В.Шуфотинским я тоже согласен, но мы ещё не всё и не до конца разобрали.

Вы всё верно говорите. Нет на базе в 3 метра (луч + отражённый от зеркала луч) никакого искривления луча света. И даже не в том дело, что изменение гравитационного потенциала измеряют на поверхности Земли. Ведь гравиметрами чего-то меряют, их изготавливают для измерений.

Да, пожалуйста, именно к реальному. Можно ли сказать, что АГОН (Абсолютный Гравиметр Оптический) был гравиметром хоть на сколь-нибудь? А если не был, то почему?

 

Коллеги. Мы остановились в предтечи самого главного - "гравиметр оптический" возможен ли такой прибор?
Спасибо В.Шуфотинскому за ценные замечания по части приборных ошибок установки - всё это с тщательностью проанализируется и будет использовано в расчётах отклонений!
Но мне пока не удаётся получить ответы на основные вопросы, сможет ли кто-то помочь разобраться уже с проблемой вполне?

Гравитационное возмущение, измеряемое гравиметрами, например, от действия гравитационного поля Луны на поверхности Земли, не может быть прямоугольным импульсом. Таковое воздействие имеет гладкий график с максимумом и постепенным спаданием к краям. Касательные к такой зависимости распределения имеют углы наклона к горизонту.

 

Пока мне предстоит подготавливать тщательный ответ В.Шуфотинскому. Предлагаю Вам мультфильм – некую наглядную иллюстрацию.
Вот эскиз мультфильма в динамике:
- прямоугольная сетка из строго горизонтальных линий и строго вертикальных линий во весь экран - лист в клеточку такой на экране
- самая нижняя горизонтальная линия жирная такая - это как бы поверхность Земли
- на этой жирной линии ногами своим стоит АГОН с трубой на штативе, труба направлена строго по горизонтали и совпадает с одной из горизонтальных линий
- тут, откуда не возьмись, по верхней части экрана поплыла Луна слева направо,
сетка стала несколько искривляться горизонтальными линиями в сторону Луны по мере её приближения, верхние горизонтальные линии сильнее искривляются под Луной, нижние меньше
- Труба АГОНа стоит жёстко горизонтально, а сетка вокруг трубы начала несколько искривляться
- в этот момент (как сетка заметно на глаз уже искривилась) включаются, откуда ни возьмись, лучи света - это горизонтальные яркие жёлтые линии, которые дифференцируют искривление сетки
- а вот оно и измерение - красная точка, которая выскакивает из трубы АГОНа бежит по наклонённой жёлтой линии света и возвращается в АГОН
- тут же вспыхивает красный отрезок пути красной точки
- и тут же высвечивается жирным чёрным в правом углу угловое значение наклона луча к горизонту

 

В.Шуфотинскому.

1. Мультик он и есть мультик - грубое наглядное пособие. Разумеется, что в реалии всё с погрешностями.
Сразу здесь хочу исправить недочёт мультика. Красный отрезок - это отрезок касательной к жёлтым дифференциальным линиям, которые не есть сами по себе лучи света, а только есть кривые, к которым лучи света есть касательные - тут я грубо поспешил с рассказом

2. Кто Вам такое сказал, что "Труба тоже искривляется по мере прохождения над ней Луны", тот плохому Вас научить хотел.

3. Луч света искривляется, но на очень огромном пути своего распространения. На столько огромном, что мы видеть можем и говорить можем только соответсвенно лишь об отклонении луча света от своего первоначального распространения. Это на практике доступных нам измерений. В астрофизических рабочих гипотезах есть настолько массивные обьекты, что искривление света гипотетически доступно уже и наблюдению нашими приборами - это гипотетические чёрные дыры.
(Добавление)
Да простой же пример. Вода в океане поднимается под воздействием Луны, а берег остаётся на месте, потому и прилив воды на берег. Труба - твёрдое тело со связями, не испытывающими относительных возмущений тяготения Луны (внутренние связи сильней) а вода, как жидкость - испытывает. К тому же база твердотельной трубы настолько коротка, что и говорить об искривлении в разумно измеряемых порядках величины далеко не приходится.

 

Погодите. Тут уж такие вещи пошли, что и не до поворота зеркала (поворот зеркала, которое под углом к горизонту, – для уменьшения погрешности на зеркале).
Постойте. Луна может влиять на отвес? Поясните свою мысль с ГНУ-КВ и кварцевой нитью. Это не ирония какятотам – это действительно важно.

Нет, я не знаю, что он заканчивал – вернее даже не возьмусь искать (он мне где-то писал, но может и не сохранилось то письмо). Для меня главное другое. Когда я его гонял (по чёрному гонял по ступенькам и разбросам) – но парировал спокойно, чётко и уверенно грамотно.
Давайте посмотрим на это глазами экспериментатора. Вот мы собрали всю эту бодягу: Т2 на штативе с визирной нитью на объективе + зеркало, наклонённое и подвешенное на скрученной нити. Установили МО теодолита. Поглядели – ёлы моталы - вот изображение нити, которое вижу в отсчёте. А потом прочитали бы про себя, что нельзя увидеть эту нить никогда при таких условиях опыта и таком теодолите…
Всё-таки давайте допустим, что автор опыта – видел нить! Или тогда давайте допустим, что я пациент психиатрической клиники, которому тайком дали ноут с модемом и с выходом в интернет. Вы извините, но настаивать, что нить была не видна – это что-то…, на что, я не знаю, как уже и реагировать. А когда нить видна, то отпадает многое, что вызывает у вас сомнения. Это и нестабильность зеркала и неверные расчёты установки (нить видна при двух положениях наклонов зеркала – вверх и вниз). Остаётся только определять погрешности при условии, что всё состоялось – НИТЬ НАБЛЮДАЛАСЬ ТЕОДОЛИТОМ»\.

А мне-то как интересно, спасибо, расскажите кратко про ГНУ-КВ или пошлите ссылкой.

Тоже вижу, что в таком виде опыт повторять нет смысла. Есть идеи?

Вы не берите так уж всерьёз отдельные словосочетания, вырванные из контекста предыдущих многолетних обсуждений на различных научных форумах. Вы сейчас только со мной, пожалуйста, обсудите – прошу лично. Если бы я не понимал, что геодезия – есть поле Вашей профессиональной деятельности, то зачем я к Вам пришёл с этими вопросами? Мы подходим к к границе геодезии и к переходу на гравиметрию? Но есть и смежные штуки в АГОНе - мы ещё вернёмся к этому, (ладно (?)).
А геофизиков тоже спросим – это даже проще чуть – гео-физики потомучто…

ЗЫ Мы с Вами почему-то застряли и не ищем ответа на вопрос: АГОН – это гравиметр или нет? Почему геодезист Никитин считал свой прибор гравиметром? Почему журнал "Геодезия и картография" опубликовал статью по гравиметрии?

 

Все правильно. Мы об одном и том же, но разными словами. Говоря "огибает", я хотел подчеркнуть, что отклонение (изгиб, излом) луча в сторону Солнца происходит не в одной точке, и увеличивается плавно, по мере приближения к Солнцу, а затем уменьшается, по мере удаления. Что-то мне подсказывает, что траектория луча должна напоминать параболу (хотя могу и ошибаться).

Не только может, но и влияет. И ровно столько же влияет на цилиндрический уровень при вертикальном круге теодолита. Горизонтальная плоскость, относительно которой измеряются вертикальные углы, всегда перпендикулярна отвесной линии, проходящей через данную точку.
Другими словами, если в бочку с водой опустить отвес, то он будет перпендикулярен поверхности воды. И если под действием притяжения Луны произойдет отклонение отвеса, то от притяжения Луны произойдет отклонение и поверхности воды. Отвес и поверхность воды по-прежнему останутся перпендикулярными.
То есть, если перед каждым измерением вертикального угла, как положено, подправлять уровень при вертикальном круге, мы не зарегистрируем отклонение отвеса, потому как и отвес и теодолит в конечном счете ориентированы по одному и тому же вектору силы тяжести.
Если же, единыжды установив теодолит, далее выполнять измерения не трогая уровни, то никто не может гарантировать стабильное положение (ориентацию) теодолита в пространстве.
Прежде чем пытаться что-то измерять, нужно, опираясь на закон всемирного тяготения, вычислить (хотя бы ориентировочно) величину влияния Луны на отвес. Не пытаемся ли мы штангенциркулем измерить диаметр атомов и электронов?

 

Профессор Трубочкин лежал на полу, связанный по рукам и ногам толстой верёвкой. Рядом на табурете сидел очень толстый человек и курил трубку. Это был великан Бобов.
Великанов нет, есть только очень высокие люди. А Бобов даже не был очень высоким человеком. Но сам себя он называл великаном.
— Ты, профессор Трубочкин, знаешь всё,— говорил великан Бобов.— А я ничего не знаю. Почему это так?
— Потому что ты лентяй. Вот почему ты ничего не знаешь,— сказал профессор Трубочкин.— А я знаю так много, потому что я всё время что-нибудь изучаю. Вот даже сейчас, я лежу связанный, разговариваю с тобой, а сам в голове повторяю таблицу умножения.
— Ох, эта таблица умножения!— сказал великан Бобов.— Сколько я её ни учил, так и не мог выучить. Одиножды один — четыре! Это я ещё запомнил, а уж зато больше ничего в голове не осталось!
— Да, наука легко не даётся...
Набрать-то в гугле фразу "Приливные явления в земной коре" не судьба, по ходу.

Оффтоп

Хотя с таким диагнозом не судьба, конечно.

 

А при чём здесь приливные силы в земной коре? Вы посчитайте искривление трубы теодолита под действием этих вот приливных сил и продемонстрируйте нам здесь результат расчёта. Можете при этом использовать таблицу умножения, не запрещено.
(Добавление)

Ну вот, наконец-то. Спасибо, ЮС, что подключились с разумной критикой.
Итак, мы утверждаем, что уровень при трубе и отвес в виде груза на нити всегда строго перпендикулярны. Под всеми углами Луны относительно установки. Так?

Да, главный уровень был выставлен один раз, а уровень при трубе проверялся постоянно. А влияние Луны на отвес по закону всемирного тяготения можно не считать. Это будет не тот порядок величин отклонения, который может измерять АГОН.

 

Ага бегу уже, лечу во весь опор. В МГУ АН за подмогой забегу, и сразу считать сажусь.
(...)
По прошествии трех недель экспедиция достигла опушки леса, и глазам исследователей открылся огромный неведомый мир. Какое это было захватывающее зрелище! Перед ними лежала широкая гладь равнины, орошаемая извилистой рекой; а вдали на горизонте высилась какая-то длинная огромная стена неизвестного происхождения. Жук-навозник заявил, что, на его взгляд, это просто-напросто земля, поставленная торчком, потому что на ней видны деревья. Но профессор Улита и другие знаменитости живо осадили его:
— Мы наняли вас рыть землю, милейший, — не более того! Нам нужны ваши мускулы, а отнюдь не мозги. Когда нам захочется узнать ваше мнение по какому-либо научному вопросу, мы не замедлим сообщить вам об этом. Пока же от вас что-то не видно усердия по службе, — вы тут шатаетесь без дела и суетесь в ученые разговоры, а другие рабочие тем временем разбивают лагерь. Ступайте-ка помогите им разгрузить багаж.
Навозник, нимало не обескураженный, преспокойно показал им спину и ушел, бормоча себе под нос: «А все-таки умереть мне без покаяния, если это не земля, поставленная торчком».
Профессор Жабень Квакш (племянник погибшего исследователя) высказал предположение, что перед ними барьер, ограждающий край земли. Он сказал:
— Наши предки оставили нам много бесценных знаний, но они не совершали дальних путешествий, и мы вправе считать, что первыми сделали это блестящее открытие. Отныне нам обеспечена слава, пусть даже мы ничего больше не откроем до самого конца экспедиции. Любопытно узнать, из чего сооружена эта стена? Уж не из лишайника ли? Лишайник — отличнейший материал для постройки стен.
Профессор Улита поднес к глазам подзорную трубу и придирчиво осмотрел стену. Потом он глубокомысленно изрек:
— Отсутствие прозрачности убеждает меня, что перед нами конденсированный пар, образованный при нагревании восходящего потока влаги, оксидированной путем рефракции. Мое заключение легко было бы подтвердить полиметрическими измерениями, но я не вижу в них необходимости. Все и так ясно.
Он сложил трубу и удалился в свою палатку, чтобы занести в журнал запись об открытии края света и о его физической природе.
— Какой глубокий ум! — заметил профессор Червь профессору Нетопырю. — Ах, какой глубокий ум! Для этой светлой головы нет неразрешимых загадок.
Пришла ночь, сверчки-караульщики стали на свои посты, зажглись светляки и тускляки, и притихший лагерь погрузился в сон. А наутро, позавтракав, исследователи продолжали путь. К полудню они добрались до большой дороги, по которой были проложены параллельно друг другу, вровень с головой самой рослой лягушки, два бесконечных бруса из какого-то твердого черного материала. Ученые мужи залегли за один из них, осмотрели и исследовали его всеми возможными способами. Потом они долго шагали вдоль брусьев, но не нашли ни конца, ни края, ни даже сколько-нибудь широкой щели. В анналах науки не было и намека на что-либо подобное. Наконец, лысый, почтенный географ, профессор Аспид, выходец из низов, который собственными силами выбился наверх и стал главой географов своего времени, сказал:
— Друзья мои, мы сделали поистине великое открытие. Мы нашли осязаемое, реальное, неопровержимое воплощение того, что даже мудрейшие из наших предков полагали лишь воображаемой категорией. Благоговейте, друзья, ибо мы стоим у великого преддверья. Перед нами географические параллели!
Все сердца замерли, все головы благоговейно склонились: столь потрясающе и величаво было это грандиозное открытие. Многие прослезились.
Путешественники разбили лагерь и весь остаток дня сочиняли объемистые отчеты о чуде и вносили соответствующие поправки в астрономические таблицы.

::down::

Надо будет всё-таки попросить руководство клиники, чтобы комп забрали. Иначе страшное случится:
::down::

Не дай Бог.

 

Вы же хотели подключить свою кору к трубе теодолита с помошью приливных сил. Значит не подключилась

 

То есть Вы согласны, что луч от прибора до зеркала (1.5 м) и его отражение обратно до прибора практически прямолинейны? В любом случае нам нечем измерить столь малую кривизну.

Я говорил, что отвес и поверхность воды по-прежнему останутся перпендикулярными. Если уровень отъюстирован и приведен в нульпункт, то он будет перпендикулярен отвесной линии в точке стояния прибора. Если не брать во внимание, что прибор и отвес с зеркалом находятся не в одной точке, то можно считать ось уровня перпендикулярной отвесу.
Если подходить более строго, то отвесные линии (в точке стояния прибора и в точке отвеса с зеркалом) непараллельны на величину угла в 0,05". То есть, если измерить теодолитом угол на отражение оси зрительной трубы в зеркале, которое висит в строго вертикальной плоскости, то должны получить угол наклона равный -0°00'00.05", или если считать от зенита, то 90°00'00.05".

Что, по Вашему мнению, должно измениться, если в точке наблюдения изменится сила тяжести?

Величина непараллельности отвесных линий останется прежней, поскольку длина дуги (1,5 м) и радиус Земли не изменятся. Кривизна луча от прибора до зеркала не изменится. Следовательно вертикальный угол на отражение в зеркале тоже не изменится.
Вся ставка в эксперименте сделана на угловые измерения теодолитом.

Что в таком случае Вы собираетесь получить, если углы остаются неизменными?

 

Абсолютно согласен. И никогда не думал по-другому. И автору опыта пытался это растолковать ещё перед последней серией измерений.

0,05" – это в условиях измерений на АГОНе будем считать как 0”.
Если считать изменение силы тяжести в точке прибора и установки в целом, то тоже самое – ничего не изменится с углами установки. В этих аспектах ничего нового от АГОНа и не ожидалось.
Предметом измерения на АГОНе были углы естественных лучей света. За нулевой луч (начало отсчёта углов) принимался луч направленный строго вдоль оси трубы теодолита. А угол отсчитывался по лучу, отражённому от зеркала. Это в том понимании, что изображение в оптике строится многими лучами, приходящими под различными углами.

Хочу получить заключение, что в рассмотренной нами установке под названием АГОН никаких уклонений уровня от отвеса не могло происходить под влиянием изменения поля тяжести или в силу иных причин, кроме собственно приборных отклонений от перпендикулярности уровня и отвеса. Таким образом данные измерений, полученные на этой установке, представляют собой измерение приборных погрешностей установки и не могут быть рассмотрены, как измерение чего-то другого. Заявленная установка не может считаться гравиметром. Поэтому, вывод автора об изменении среднего угла наклона луча света в зависимости от изменения силы тяжести в точке установки не подкрепляется надёжными опытными данными и не может быть признан верным на основании таких измерений.