Звездная аберрация

Рассмотрим так называемую звездную аберрацию смещение углового положения звезд на небесном своде за счет орбитального движения Земли (см. рис. 1.26).

Рис. 1.26. Звездная аберрация

Пусть телескоп - труба длиной L со входным и выходным отверстиями направлен точно на звезду S. Если Земля неподвижна относительно звезды, то луч света пройдет через телескоп и попадет на приемник света.

Если Земля движется со скоростью v, то луч света не попадет на приемник, так как за то время τ, которое луч света идет от объектива до окуляра:

τ =L/c,

где с - скорость света, приемник света сместится на расстояние Δ x, равное:

Δ x=V·τ =V·L / c

Следовательно, для того, чтобы луч света попал на приемник, необходимо телескоп наклонить на угол Δ α по ходу движения Земли (см. рис. 1.26). Этот угол Δ α определится из условия:

tgΔ α =V·τ /L=V·L / c·L=V / c

Поскольку скорость движения Земли по орбите v=30 км/с много меньше скорости света с=300000 км/с, то тангенс угла можно заменить самим углом:

Δ α =V/c

Через полгода, направление скорости Земли изменится на противоположное, и телескоп нужно наклонять в другую сторону под тем же углом. Полный угол аберрации будет, очевидно, равен:

α =2·Δ α =2·V/c=2·30/300000=2·10^-4(рад)=1.14·10^-2(⁰)=0.68'=41''

Т.е., вследствие движения Земли по орбите, положение звезд на небесной сфере мы можем указать лишь с точностью до угла аберрации.

Были произведены измерения углов аберрации для некоторых звезд. А зная угол аберрации и орбитальную скорость Земли, можно определить скорость света.

Измерения дают для скорости света c=303000 км/с, что весьма близко к действительности.

Значение аберрации звезд двоякое.
1) Оно дает то же значение скорости света, что и измеренное в земных условиях и из экспериментов за наблюдением движения спутников Сатурна
и говорит о постоянстве скорости света.
2) Оно опровергает гипотезу полностью увлекающегося эфира, т.к. в этом случае ни о какой аберрации не могло быть и речи - свет распространялся бы в эфире, неподвижном по отношению к телескопу (Земле).

Остается предположить, что эфир либо частично, либо вовсе не увлекается материальными телами.