Zeitliche Aberration

Zeit  Aberration und Astronomie
Dieses Material ist eine verbesserte Version des Textes auf dem Buch ,, Doppelsternsystem Relativität und andere ... "

Die actuelle Erklärung

Doppelsterne sind wichtig für die Relativitätstheorie aus mindestens zwei Gründen: der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit und der Abwesenheit von Sternaberration beim Bewegen Quelle.
The Sitter 1913 Fallstudie vorgeschlagen, die Relativitätstheorie zu unterstützen und hat eine Erklärung auf der Grundlage der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit.
Mehr als 50% der bekannten Sternen sind Teil mehrere Systeme und einige dieser Systeme sind nahe genug, um mit Hilfe von leistungsstarken Teleskopen werden.
Im dualen Systeme, bei denen zwei Sterne umkreisen einander, sie nacheinander zu einem Beobachter auf der Erde zu vergrößern
Wenn die Lichtgeschwindigkeit würde konstant sein, wie angenommen ballis Theorie sollte jedoch in Abhängigkeit von der Umlaufbewegung des Sterns, die Photonen in Frage emittiert variieren. Sterne Orbitalgeschwindigkeitskomponente sollte der Lichtgeschwindigkeit hinzugefügt werden, wenn der Stern zur Erde bewegt oder von der Geschwindigkeit des Lichts subtrahiert, wenn der Stern bewegt sich weg von der Erde. Infolgedessen sollten einige besondere Effekte hervorgehoben werden, für lange Zeitintervalle erforderlich, dass diese Photonen, die Beobachter (Dutzende oder Hunderte von Lichtjahren) zu erreichen.
Wenn eine Lichtquelle ist die Geschwindigkeit u in der Richtung des Beobachters (irgendwo auf OX angeordnet) in Übereinstimmung mit ballistischem Lichttheorie sollte Photonen in Richtung der Geschwindigkeit des Betrachters emittiert c + u, wobei c die Lichtgeschwindigkeit durch ein emittiertes stationären Quelle.
In Anbetracht eines solchen Systems und ein Beobachter in einem Abstand D zu dem System befindet, das Licht vom Stern emittiert dem Betrachter am Punkt A erreicht, nachdem eine Zeit D / (c + u), und Licht wird emittiert, wenn der Stern nach a erreicht den Punkt B Zeit D / (mit).

Abbildung 4.16 Der Fall von Doppelsternen

Bezeichnet man mit T Halbwertzeiten der Rotation des Sterns (der Einfachheit halber haben wir eine Kreisbahn halten), ist die Zeit, die zwischen zwei Beobachtungen verstreicht. zeitliche . Wenn der Stern durch die andere Hälfte der Bahn von B nach A, die Zeit, die erforderlich sein wird: . Wenn 2UD / c2 ist von der gleichen Größenordnung wie T und unter Berücksichtigung der Theorie richtig ballistische Bewegung Doppelsternen scheint im Widerspruch zu den Gesetzen von Kepler.
Im Fall der Doppelsterne durch spektroskopische beobachtet wird, ist nicht nur von der gleichen Größenordnung wie die T, sondern in einigen Fällen wird der Begriff kann auch größer sein als T. Wenn wir zum Beispiel zu u = 100 km / s, T = 8 Tage, die D / c = 33 Jahre (dh eine Parallaxe von 0,1 "), dann haben wir die zeitliche . Alle diese Werte sind durchaus üblich Bereich beobachtet spektroskopische Doppelsterne. Dementsprechend wird, nachdem De Sitter, die Existenz dieser Doppelsterne und dass Bei den meisten bekannten Fällen können Doppelsternbewegung durch die Keplerschen Gesetze beschrieben werden sind ein starkes Argument für die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum.
Wenn die Lichtgeschwindigkeit konstant sein würde, nach De Sitter sollte Umlaufbahnen von Doppelsternen und verzerrt, um Geisterbilder dieser Sterne haben werden.
Andere Theorien nehmen an, dass die Lichtgeschwindigkeit ändert durch den interstellaren Medium. Dieses Umfeld sollte auf einheitlichen interstellaren Lichtgeschwindigkeit für den Langstrecken arbeiten. Der Effekt wird mit der Frequenz des Lichtes korreliert. Experimente mit Röntgenstrahlen oder gamma (Brecher, 1977) mit einer hohen Extinktionsabstand zeigte, dass die Lichtgeschwindigkeit ist unabhängig von der Geschwindigkeit ,, Lichtquelle. "
Andererseits tritt Sternaberration, wenn der Beobachter sich bewegt, aber dieses Phänomen ist nicht vorhanden, wenn die Lichtquelle bewegt. Abwesenheit der Sternaberration, wenn die Lichtquelle bewegt wird durch Beobachtungen an Doppelsternen zertifiziert.

Die Erklärung vorgeschlagen
Eine erste Paradox entsteht, wenn die Integration Wenn Doppelsterne Relativität. Es gibt keine schlüssige Erklärung für die Abwesenheit der Aberration von Licht, wenn die Lichtquelle bewegt ....
Wenn das binäre System ist so positioniert, dass die Umlaufebene der Bewegung senkrecht zu der binär Beobachter jeweils dieser Sterne in entgegengesetzten Richtungen relativ zum Beobachter bewegt. Wenn nach der Relativitätstheorie ist die Bewegung der Lichtquelle entspricht bewegten Beobachter sollten stellare Aberration haben, wenn die Sterne bewegt. Im Fall von binären Systemen, da die Sterne sind gleichzeitig in entgegengesetzte Richtungen bewegen, die scheinbare Position dieser Sterne können auch in entgegengesetzte Richtungen bewegt werden. Anbetracht dessen, dass in der Regel Bahnbewegung von Doppelsternen tritt bei höheren Geschwindigkeiten als die Umlaufgeschwindigkeit der Erde, die Änderung der scheinbaren Bahnen dieser Sterne sollte erheblich sein und erreichte Größen von Hunderten von Bogensekunden. Im Gegensatz zu den Vorhersagen der Relativitätsdoppelsternbewegung offenkundig Vorhersagen dieser Theorie; Aber wen interessiert das ...?!
Das Internet ist eine große Quelle von Informationen, und ich würde mit einem neuen Doppelsterne im Bereich (2009) zu starten: Die Astronomen ,, Mullard Space Science Laboratory an (MSSL) gemeinsam mit Kollegen aus Finnland haben ein binäres System, in dem beiden Sterne umkreisen entdeckt umeinander innerhalb von 5 Minuten. Unabhängig davon hat eine Gruppe von Astronomen in Rom wurden gemessen und sie gleichen Zeitraum Dreh für dieses System. Diese Beobachtungen bestätigen eine Aufzeichnung in Bezug auf die Rotationsperiode dieser Körper (der bisherige Rekord war 10 Minuten!).
Andererseits die Entdeckung und Untersuchung von Exoplaneten ist ein heißes Forschungsgebiet in der letzten Dekade. Aber hier sind Rennen zu Überraschungen Astrophysiker zu präsentieren. Massen Planeten nahe oder größer als Jupiter, der Rotationsperiode der ein paar Tage und Entfernungen von der Zentralstern von 0,1-0,5 u sind an der Tagesordnung.
So eine einfache Statistiken zeigen, dass mehr als 50% der bekannten Exoplaneten haben eine Rotationsperiode von weniger als 50 Tagen (Mercury hat eine Periode von 88 Tage) und weniger als 20% über eine Frist von weniger als 4 Tagen. Das Problem ist, dass diese Planeten haben Massen vergleichbar mit Jupiter und tatsächlich diese Planeten werden als ,, Jupiteruri heiß klassifiziert ". Niemand kann erklären, wie diese Planeten um einen Stern, in vier Tagen während unseres Sonnensystems, Jupiter braucht 12 Jahre?
Im Jahr 2009 startete die NASA Kepler Satellitenheliozentrische aprofundăririi, um zu entdecken und zu studieren Exoplaneten. Einer dieser Solar exosisteme studiert, nämlich Kepler 11 hat fünf Planeten größer als die Erde. Alle diese fünf Planeten ,, Abstände sind kleiner als steua zentralen "als Merkur zur Sonne. Die Periode dieser Planeten zwischen 10 und 47 Tagen haben.
Für jede Astronom mit ein wenig Erfahrung und ein wenig gesunden Menschenverstand ,, "Periode der Revolution auch sollten einige Fragen zu stellen, denn es ist unwahrscheinlich, wenn nicht unmöglich, solche Perioden der Revolution für Doppelsterne oder Exoplaneten. Mit diesen Werten würde es bedeuten, dass diese Himmelskörper sehr nahe beieinander liegen und über diesem riesigen Umlaufgeschwindigkeit wäre in der Größenordnung von Tausenden oder gar Zehntausende von km / s.
Als eine Kuriosität, ist es ziemlich seltsam, dass Doppelsterne in der Nähe der Erde und das visuell beobachtet werden können Perioden von Revolution haben Jahrzehnte während fernen Sternsystemen (die beobachteten spektroskopischen oder wegen der gegenseitigen Finsternisse) haben Rotationsperioden der Bestellung Tagen oder sogar Stunden. Eine statistische Studie zum Thema zeigt, dass es eine konsistente Korrelation zwischen der Dauer eines binären Systems und der Abstand zum Betrachter.
Wenn exogene Planeten Situation ist ebenso neugierig. Die aktuelle Technik ermöglicht Entdeckung von vergleichbarer Größe Planetenriesen Jupiter und Saturn, aber nicht die Entdeckung von kleinen Planeten von der Größe der Erde und Merkur. Kursentwicklung und Einsatz neuer Technologien Nachweismethoden zur Entdeckung von Exoplaneten kleinen führen und wahrscheinlich wird sich bewegen ihre Zeitraum von weniger als ein paar Stunden ,, ".
Die vorgeschlagene Erklärung basiert auf einem neuen Konzept bereits im Buch der Relativitätstheorie, nämlich zeitliche Abweichung eingeführt wurde.
Kurz gesagt, bedeutet dies, dass ein Phänomen, das ein Zeitintervall Dt in einem bestimmten räumlichen Ort stattfindet, erhalten eine Dauer mehr oder weniger offensichtlich für einen Beobachter in einer anderen Region des Weltraums befinden müssen.
Wir veranschaulichen, wie man diesen Effekt anwenden, wenn Doppelsterne, bei einer eingehenden Behandlung dieser Effekt für andere besondere Fälle im Buch der Astronomie durchgeführt werden.
Um die Situation zu vereinfachen, wird einer der Stars im Zusammenhang betrachtet ruhenden Beobachter an Land und anderen Stern führt eine Kreisbewegung, wie in Fig. 4.17.
Zusätzlich ist es notwendig zu berücksichtigen, dass die Lichtphotonen durch atomare Prozesse mit der gleichen Anfangsgeschwindigkeit (c) erzeugt wird, die beiden Sterne der binären System. Er vernachlässigt die Wechselwirkung von Photonen mit dieser Diskussion interplanetaren Umwelt an der Kreuzung Abstand zwischen Binär- und Beobachter.

Abbildung 4.17 Beispiel Binärsystem

In dem Beispiel gewählten Abstand von dem zentralen Stern und dem Beobachter ist d und der Abstand zwischen den Komponenten des binären Systems ist r.
In der aktuellen Astronomie scheinbare Rotationsperiode von Doppelsternen ist die einzige zuverlässige Informationen, die wir aus dem binären System und empfangen, die der Sitter Erklärung beruhte.
Doch wie zuverlässig ist diese scheinbare Wert der Periode eines binären Systems?
Betrachten wir eine Uhr auf dem zentralen Stern und S zur Zeit t = 0 als Ausgangspunkt Sekundärsternposition relativ zum Beobachter O auf dem Boden gelegen ausgerichtet, wie in Fig. 4.18.

Abbildung 4.18 Steua P eclipse steua S

Ein Photon durch P Begleiter während der Finsternis in Richtung des Beobachters O (Detail Fall A) emittiert wird nie durch den Beobachter O. Dies ist, weil die Photonenrate aus der Zusammensetzung der Umlaufgeschwindigkeit des Sterns, die Bewegungsrichtung des Photons fährt erfasst werden die PO Richtung mit einem Winkel; obwohl dieser Winkel klein auf Grund der riesigen Entfernungen (Dutzende oder Hunderte von Lichtjahren), wird das Photon in eine andere Richtung zu folgen und einen Punkt irgendwo vor dem Betrachter zu erreichen.
Um auf die Sternwarte in A liegt zu erhalten, müssen die Photonen von der Begleiterin P in einem Winkel größer als π / 2 ausgegeben, wie im Fall von b) zu sehen ist, und nach dem Komponieren klassische Photonengeschwindigkeit der Umlaufgeschwindigkeit, Richtung des Sterns Seine letzte Zeile muss parallel zur SPO sein.
Emissionswinkel ist abhängig von der Umlaufgeschwindigkeit des Sterns und kann sehr einfach berechnet werden. Aber solch ein Photon mit einer Geschwindigkeit von weniger als der Geschwindigkeitsklasse (c) mit leichtem Gepäck reisen.
Die Zeit für ein Photon, das den Betrachter erreicht O benötigt:

Wenn der Beobachter O annehmen, dass die Photonen bewegt Geschwindigkeit c, wird eine Fehlerübergangszeit für den Beobachter.
Nach einer halben Periode, die entgegengesetzte Position in diesem Fall S Eclipse P. erreicht Begleiter Umlaufbahn
Im Hinblick auf die korpuskulare, weil die Zusammensetzung Getriebe Eklipse nicht beobachtet wird, wenn das Photon durch P emittiert wird parallel zur PSO, aber wenn die resultierende Geschwindigkeit des Photons durch P emittiert parallel zur PSO ist, wie in Figur 4.19-b gezeigt.

Abbildung 4.19 Bedeckungs star star S P

So weit nichts Besonderes. Aber das ist die Zeit für ein Photon, um den Abstand OP in diesem Fall fahren erforderlich?
Für PS-Bereich (Radius der Kreisbahn) erfordert eine Zeit, die gleich:

Aber SO Intervall fährt das Photon mit der Geschwindigkeit c, weil die Stern S ist stationär relativ zu dem Beobachter O und dann haben wir: 
Es ist wichtig anzumerken, dass die Übertragung von Informationen an die sekundären Eklipse ist mit einer anderen Geschwindigkeit (höher) als mit primären Eklipse.
Die Gesamtzeit Informationen über eingehende sekundäre Eklipse der Beobachter:

In der Praxis viele Doppelsterne d >> r und daher tritt ein interessanter Effekt. Da die Informationen über die sekundäre Eklipse schneller als Informationen über Haupt eclipse, gibt es eine Änderung scheinbaren Begleiter Umlaufzeit (zeitliche Aberration). Ich vermied den Begriff ,, Kontraktionszeit ", weil es so eine Sache. Wenn eine Uhr hinter sich gelassen oder nehmen Voraus ,, bedeutet nicht, dass die tatsächliche "hat sich geändert, aber wir haben ein Problem mit der Uhr. Hier haben wir das gleiche Problem, ist die Uhr unregelmäßig in Bezug auf unsere Erwartungen. Es sollte betont werden, dass nur die Übertragung dieser Informationen für den Betrachter ,, relativen ", aber das bedeutet nicht, dass der Betrachter nichts eesenţa physikalische Phänomene selbst zu modifizieren.
Wenn wir davon ausgehen, dass der Begleiter ist Echtzeit TP wird der Betrachter eine scheinbare TO kleiner als der reale messen. Die Differenz zwischen der Echtzeit und der scheinbaren TP wird auf der Strecke zwischen dem Beobachter und dem binären System und die relative Geschwindigkeit der Bewegung des binären Systems Komponenten abhängen. Daher gibt es keine Doppelsterne, die mit einem Fernrohr gesehen und haben offensichtlich Zeiten von wenigen Minuten oder ein paar Stunden werden kann, aber es wird ein erheblicher Teil der beobachteten spektroskopischen Doppelsterne mit solchen Perioden.
Folglich wird gemäß dem neuen Erläuterung wird die tatsächliche Dauer eines binären Systems Jahrzehnte terrestrischen und nur in speziellen Fällen in der Größenordnung terrestrischen sein. Periode von einem Beobachter weit von einem solchen System befindet, gemessen durch die Geschwindigkeit der Informationsübertragung beeinträchtigt und all diese offensichtlichen Zeiten müssen korrigiert werden, um Echtzeit-Bewegung zu erhalten.
In einigen extremen Fällen Sie können die Informationen über die sekundäre Eklipse ankommen, bevor Informationen über die primäre Sonnenfinsternis.
Für echte Fällen wird diese zeitliche Abweichung durch andere Faktoren wie Bewegung und die Wechselwirkung von Photonen mit primären Sterne interplanetare Umgebung beeinflusst.
Sitter Argumentation im Prinzip richtig, aber der Wert ist nicht korrekt Bewegungsperiode. Wenn stattdessen die Zeit offensichtlich auf der Erde gemessen, sollte die Berechnung mit Echtzeit-Bewegungs binären System geschehen wäre völlig andere Situation.
Das bedeutet nicht, dass für einen Beobachter auf der Erde entspricht der beobachteten Flugbahn zu den eigentlichen Doppelsterne; natürlich ist es ein bisschen vage, das Konzept der Flugbahn im klassischen Sinne des Wortes zu diskutieren. Mit dem leistungsstärksten Teleskop ein Doppelstern in einem Winkel von wenigen Bogensekunden gesehen und der Betrachter ist erfüllt, wenn es eine optische Trennung der beiden Sterne im System.

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