Wij weten, dankzij Galilei en Newton, dat, bij de snelheid van renpaarden die van start naar finish lopen of bij de snelheid van kanonskogels die naar hun doel bewegen, de snelheid van de aarde wordt opgeteld. Maar ook fotonen bewegen zich van A naar B. Licht beweegt zich altijd van een bron naar een detector, anders zouden wij het niet kunnen waarnemen. Een duidelijk voorbeeld van deze beweging van fotonen van bron naar detector is de waarneming van gebouwen. Ik zal hier nagaan hoe het mogelijk is dat wij niet alleen renpaarden op een racebaan, maar ook gebouwen normaal kunnen waarnemen op een met grote snelheid rondom de zon bewegende aarde. Maar eerst zal ik aandacht schenken aan de huidige opvatting dat alle beweging relatief is.
Een eenvoudige aanvulling op het Michelson en Morley experiment
Als voornaamste experimentele ondersteuning van de opvatting dat alle beweging relatief is en dat er geen absoluut referentiekader (AFR) voor beweging zou bestaan, wordt vaak het nulresultaat van het op de bewegende aarde uitgevoerde Michelson en Morley experiment (MME) beschouwd. Dit cruciale experiment staat dan ook centraal in Deel II ‘Het meten aan fotonen op een bewegende aarde’ van mijn boek.
In Deel II heb ik een verklaring gegeven van het nulresultaat van het MME, die juist wél is gebaseerd op het bestaan van een absolute ruimte. De door het licht over een arm van de interferometer afgelegde weg is dan niet de ten opzichte van de aarde afgelegde weg, maar is de weg die is afgelegde ten opzichte van het AFR. De door het licht in feite afgelegde weg is dus ten gevolge van de beweging van de aarde veranderd.
Maar, omdat de lichtbron onderdeel vormt van de massa van de aarde, heeft het licht bij het doorlopen van een arm van de opstelling een snelheidsverandering ondergaan die de tegelijkertijd optredende verandering in de afgelegde weg volledig compenseert, zodat de looptijd over een arm (met een lengte ℓ) van de opstelling gelijk blijft aan t = ℓ / c. Omdat de looptijd over beide armen bij elke oriëntatie gelijk blijft aan t = ℓ /c wordt er geen interferentie effect gevonden (zie ook de twee figuren op de pagina DIT GEBEURT OOK BIJ LICHT DOOR MIDDEL VAN VECTORADDITIE).
De snelheid van de aarde werd in dit geval toegevoegd aan de lineaire snelheid waarmee het licht de beide armen van de MME-opstelling doorloopt. Er is echter een eenvoudige methode om, zonder een gevoelige opstelling te hoeven bouwen, eenzelfde nulresultaat waar te nemen met betrekking tot de transversale snelheid van het aan de aarde gebonden licht. De transversale snelheid bepaalt de richting van het uitgezonden licht (en bepaalt het momentum van het foton).
De stabiele positie van hoge gebouwen, op verschillende afstanden in de N/Z richting
Wij zouden, met dezelfde opmerkzaamheid waarmee Galilei naar varende schepen keek, eens goed naar de vele hoge gebouwen of andere hoge objecten moeten kijken, die in bijna elke stad makkelijk te vinden zijn.
Dat wij deze gebouwen kunnen zien, is het gevolg van het feit dat licht (dat wil zeggen fotonen) zich vanaf het gebouw naar ons oog hebben bewogen. De normale snelheid waarmee fotonen zich voortbewegen bedraagt 300 000 km/s en de snelheid waarmee de aarde zich rondom de zon beweegt bedraagt 30 km/s. Dit betekent dat, wanneer wij naar een gebouw op een afstand van 1 km in zuidelijke richting kijken, ons oog (of het fototoestel) zich 1/10 000 x 1 km = 10 cm in oostelijke richting verplaatst heeft. Wat dit betekent voor de waarneming van bijvoorbeeld de Rembrandttoren in Amsterdam wordt hierna beschreven onder ALLES KRIJGT DE SNELHEID VAN DE AARDE MEE.
De meest voor de hand liggende verklaring voor de stabiliteit van onze waarneming van de positie van gebouwen ten opzichte van elkaar, is dezelfde verklaring die Galilei gaf voor het ontbreken van een invloed van de beweging van de aarde op materiële voorwerpen. De van een gebouw (of van een ander aan de aarde gebonden object) afkomstige fotonen hebben de snelheid van de aarde meegekregen.
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 van gebouwen afkomstige licht verklaart de stabiele positie van gebouwen en hoge objecten in de N/Z richting.
Ik heb mij hier voor het gemak beperkt tot de invloed van de beweging van de aarde rondom de zon, maar in werkelijkheid is de snelheid waarmee de aarde door de ruimte beweegt nog ruim een factor 10 x groter. Dergelijke grote snelheden zouden tot nog veel sterkere effecten op onze waarneming moeten leiden. Maar ook deze effecten zien wij niet!
Copyright © 2019 Ruimte, Beweging en Tijd: Drs. C.H.J.M. Opmeer