Een paard op een racebaan
Een mooi voorbeeld van een ten opzichte van de aarde uitgevoerde beweging van gewone materie is het rennen van start naar finish van een paard op een renbaan. De snelheid van de beweging van de aarde rondom de zon wordt opgeteld bij de snelheid van het paard. Wanneer de race toevallig in de O/W richting plaats vindt, bedraagt de snelheid voor bijvoorbeeld een waarnemer op de zon meer dan 100.000 km per uur.
Toch maakt het voor het resultaat van een wedstrijd niet uit in welke richting de renbaan is aangelegd. Dit komt omdat voor een observator niet alleen de snelheid, maar steeds – in dezelfde mate – ook de afgelegde weg is veranderd. Het gevolg is dat voor een observator in elk referentiekader de looptijd van het paard bij alle oriëntaties steeds dezelfde blijft.
Licht
Maar ook fotonen kunnen beschouwd worden als renpaarden die zich op aarde van start (de bron) naar finish (de detector) begeven. En niet alleen rotsblokken, zandkorrels en atomen, maar ook fotonen krijgen de snelheid van de aarde mee. Wij zullen nu eerst eens kijken voor welk soort licht de (in dit geval transversale) snelheidsverandering geldt.
Het licht van de Rembrandttoren in Amsterdam
De Rembrandttoren kan op grote afstand gezien worden en hiervoor zijn twee soorten lichtbronnen verantwoordelijk:
- Licht afkomstig van een primaire bron, in de vorm van het boven op de toren geplaatste lichtbaken of ’s avonds van de overvloedige binnenverlichting op de hogere verdiepingen.
- Zonlicht (of maanlicht) dat wordt gereflecteerd door de toren zelf.
De Rembrandttoren ligt op een afstand van ca. 3.000 meter ten zuidoosten van het Oosterdok (zie bijgaande foto) en daarom zou de positie van de toren in de loop van 12 uur 30/300.000 = 1/10.000 x de afstand = ca. 30 cm naar de ene kant en vervolgens ca. 30 cm naar de andere kant verschoven moeten zijn. Van dit verschil van in totaal ca. 60 cm in de waargenomen positie om 12 uur en 24 uur is duidelijk geen sprake. Zowel het gereflecteerde licht (waardoor het gebouw zelf zichtbaar is) als het licht van het lichtbaken blijft het fototoestel op dezelfde horizontale positie bereiken. De fysische verklaring die ik hiervoor gegeven heb is, dat de snelheid van de aarde vectorieel (in het geval van licht verdeeld in een longitudinale en een transversale component) bij de snelheid van het licht wordt opgeteld.
Dit geldt zowel voor primair licht als voor gereflecteerd licht
De stabiele positie van zowel het lichtbaken als van de Rembrandttoren in zijn geheel – en van alle gebouwen waar ’s avonds de verlichting brandt – bewijst bovendien dat deze snelheidsverandering onder invloed van een zware massa zowel bij primair als bij gereflecteerd licht optreedt!
Dit maakt het nulresultaat van het experiment van Tomaschek (1924), dat als ’the most decisive experiment’ tegen een mogelijke verandering in de snelheid van het licht beschouwd wordt, volkomen begrijpelijk.
Tomaschek gebruikte een spiegel om het licht van een ster in de doorgaande arm van een MME opstelling te leiden. Hij kon dus met sterrenlicht precies hetzelfde nulresultaat verwachten als gebruikelijk was met een aan de aarde gebonden lichtbron (zie ook onder TOMASCHEK GEBRUIKTE EEN SPIEGEL).
Zowel de longitudinale als de transversale snelheid van het licht verandert
Dat de snelheid van de aarde wordt opgeteld bij de longitudinale snelheid van het licht verklaart het nulresultaat van het MME. De optelling van de snelheid van de aarde bij de transversale snelheid van het aan de aarde gebonden licht, verklaart onder andere de stabiele positie van gebouwen en hoge objecten in de N/Z richting. Uit het ontbreken van enig effect blijkt dat de snelheid van de aarde in alle richtingen bij de lichtsnelheid wordt opgeteld en dat er dus sprake is van vectoradditie.
Het optreden van vectoradditie bij licht is een logisch gevolg van mijn eerder gegeven verklaring van het ontstaan en het in stand blijven van beweging en van het gedrag van fotonen.
Copyright © 2019 Ruimte, Beweging en Tijd: Drs. C.H.J.M. Opmeer