Met betrekking tot het onderdeel ‘Het meten aan fotonen op een bewegende aarde’ (Deel II van mijn boek) stel ik de volgende zeven experimenten (met twee experimenten meer en een andere nummering dan in het boek) voor om mijn hypotheses op dit gebied te toetsen. Alle experimenten zijn bij de huidige stand van de techniek uitvoerbaar.
Experiment 4. Een meting van het effect van de rotatie van de aarde met behulp van een Michelson en Morley opstelling
Er is nooit een effect gevonden van de beweging van de aarde rondom de zon (noch van de beweging van de aarde ten opzichte van het centrum van ons melkwegstelsel etc.) op de resultaten van een Michelson en Morley experiment (MME). Ik heb aannemelijk gemaakt dat dit komt omdat bij een dergelijke (nagenoeg) lineaire beweging steeds een verandering in de door het licht afgelegde weg gecompenseerd wordt door een verandering in de snelheid van het licht.
Wij zouden dus wél een effect mogen verwachten wanneer die compenserende verandering in de snelheid van het licht niet mogelijk is. Dat is, zoals wij gezien hebben, het geval bij een te sterk roterende beweging omdat daarbij het vectoradditie mechanisme verstoord wordt door centrifugale stromingen. Daarom zou de rotatie van de aarde om zijn as (een beweging die meetbare centrifugale effecten oplevert) volgens mijn theorie wél een effect op het MME moeten hebben. Ik stel daarom voor om een MME-opstelling te bouwen van een zodanige omvang en op een zodanige plaats dat hiermee de invloed van de rotatie van de aarde om zijn as gemeten kan worden.
Experiment 5. Een correctie van de LIGO- en Virgo-metingen voor de variaties in de snelheid van de rotatie van de aarde om zijn as
De door het LIGO-consortium geregistreerde signalen bevatten zeer veel ruis, die de huidige drie detectors zelfs ten dele gemeenschappelijk hebben. Over de grote afstanden van de armen van de opstelling (bij LIGO is dit 4 km) zou er zeker een invloed van de rotatie van de aarde om zijn as moeten zijn (zie in mijn boek op blz. 268 en bij eindnoot 96). Omdat het een relatief sterke roterende beweging betreft, wordt de normaal optredende vectoradditie door de centrifugale krachten verstoord. Er vindt hierbij dus niet, zoals bij de invloed van de omloop om de zon op het MME, een compenserende snelheidsverandering (waardoor de looptijd gelijk blijft) van het licht plaats. Daarom zullen kleine variaties in de snelheid van de rotatie een invloed op de looptijd van het licht over deze 4 km en dus op de meetresultaten hebben. Correctie voor de effecten van deze variaties in rotatiesnelheid (die dan wel apart gemeten zouden moeten worden) zal de aanwezige ruis in de signalen verminderen en daarmee de betrouwbaarheid van het vinden van een zwaartekracht golf vergroten.
Experiment 6. Welk van beide lichtsignalen komt het eerste aan in een Sagnac opstelling?
Mijn verklaring van het nulresultaat van het MME is dat de door de nagenoeg lineaire beweging van de aarde om de zon veroorzaakte verandering in afgelegde weg gecompenseerd wordt door een evenredige verandering in de snelheid van het licht. Deze tijdelijke verandering in de snelheid van het licht is niet mogelijk bij een roterende beweging. Daarom kan de verandering in de door het licht afgelegde weg in een roterende Sagnac opsteling niet gecompenseerd worden door een snelheidsverandering. Het Sagnac effect (een duidelijk 1e orde effect) wordt daarom volgens mijn theorie veroorzaakt doordat het met de rotatie meegaande licht een (niet gecompenseerde) langere weg aflegt en daarom later aankomt dan het tegen de roterende beweging ingaande licht.
Experiment 7. Een meting van de snelheid van het door een nagenoeg lineair bewegende zware bron uitgezonden licht
Dat voor elke waarnemer op aarde de onderlinge positie van gebouwen en objecten op verschillende afstanden in noordelijke en zuidelijke richting, gedurende het hele etmaal gelijk blijft, vraagt om een verklaring. Mijn fysische verklaring is dat, onder invloed van de massa van de rondom de zon bewegende aarde, de snelheid van de aarde vectorieel wordt opgeteld bij de snelheid van het door de verlichting in gebouwen of objecten uitgezonden, of door hen gereflecteerde, licht. Vanwege de grote straal van de omloop zijn de bij de omloop om de zon optredende centrifugale krachten te gering om dit gevoelige vectoradditie mechanisme te verstoren (die verstoring vindt bijvoorbeeld wél plaats bij de rotatie van de aarde om zijn as en in een Sagnac opstelling).
Het voor de hand liggende experiment om dit te toetsen is uiteraard een experiment, waarbij de snelheid gemeten wordt van het door een lineair bewegende zware bron uitgezonden licht. Ik veronderstel dat hiervoor niet de volledige massa van de aarde nodig is, maar dat al een massa > 10 kg (ik noem dit een zware massa) deze snelheidsverandering van het licht kan veroorzaken.
Omdat de hiervoor vereiste hoge snelheid van een lineair bewegende en > 10 kg zware lichtbron op de grond waarschijnlijk niet makkelijk te realiseren is, heb ik een experiment voorgesteld met drie satellieten in een baan rondom de aarde, waarvan er één een sterk excentrische baan doorloopt. Deze satelliet fungeert als drager van de lichtbron en de twee andere satellieten meten de snelheid van het uitgezonden licht. Wanneer de snelheid ten opzichte van de aarde van de satelliet met de lichtbron gelijk is aan w zal, op het nagenoeg lineaire deel van het traject, de snelheid ten opzichte van de aarde van het uitgezonden licht c‘ = c + w bedragen.
Experiment 8. Een uitvoering van het Michelson en Morley experiment met sterrenlicht, maar zonder extra spiegel
Omdat de duur van een snelheidsverandering maar kort kan zijn (ten hoogste enkele uren) zal het licht van een ster dat de aarde bereikt al lang weer zijn normale snelheid c gekregen hebben. Het door een aan de aarde (snelheid V) gebonden lichtbron uitgezonden licht heeft volgens mijn theorie een snelheid c + V. Daarom levert het met aards licht uitgevoerde MME altijd een nulresultaat op. Maar sterrenlicht zou (over de doorgaande arm van de opstelling) wél een effect moeten geven.
Ook Tomaschek veronderstelde dat sterrenlicht een effect te zien zou geven in een MME-opstelling, maar hij vond geen effect.
Ik stel daarom voor om het experiment van Tomaschek (1924), die het licht van onder andere Sirius in een MME-opstelling leidde, te herhalen, maar nu zonder daarbij (zoals Tomaschek deed) voor de invoer van het sterrenlicht een extra spiegel te gebruiken. Door het te reflecteren tegen een aan de aarde gebonden spiegel krijgt sterrenlicht dezelfde snelheid als het licht van een aardse bron. Daarom kon Tomaschek ook niet het door mij verwachte effect vinden.
De eis dat er geen extra spiegel gebruikt mag worden zou kunnen leiden tot een opstelling die in zijn geheel in de richting van een ster moet worden georiënteerd. Maar dat zal met de huidige techniek, zoals die bij adaptieve telescopen wordt gebruikt, waarschijnlijk geen probleem zijn.
Experiment 9. Een onderzoek naar de duur van een snelheidsverandering van het licht
Vreemde waarnemingen aan signalen van ruimtevaartuigen die in de buurt van Saturnus komen en de waarnemingen van de zogenoemde “Pioneer anomalie” zouden er op kunnen wijzen dat de terugkeer naar de normale snelheid c van het licht na ruim 1½ uur plaatsvindt. Als Toetsingsexperiment 9 stel ik daarom voor om langdurig de signalen te onderzoeken van twee, speciaal met dit doel, in tegengestelde richting uitgezonden ruimtesondes. Een terugkeer naar de normale snelheid c zou, vanwege het daarbij optredende plotselinge tijdverschil, op aarde waarneembaar moeten zijn. Hiermee zou, wanneer de afstand op dat moment van de desbetreffende ruimtesonde bekend is, een nauwkeurige schatting van de duur van een tijdelijke verandering in de snelheid van het licht (dat wil zeggen van elektromagnetische straling) kunnen worden gemaakt.
Experiment 10. Een nauwkeurige meting van het Dopplereffect bij het door een lineair bewegende zware bron uitgezonden licht
Niet alleen de snelheid, maar ook de frequentieverandering (het Doppler effect) van het uitgezonden licht is in het geval van een lineair bewegende zware bron (in zeer geringe mate) anders dan nu verondersteld wordt. Het Dopplereffect bedraagt bij een lineair bewegende zware bron niet √ ((c + V ) / (c – V )), maar (1 + V / c ) . √ (1 – V ²/ c ²).
Het Dopplereffect ten gevolge van een bewegende detector is echter niet veranderd. Hiervoor geldt ook in mijn theorie de normale relativistische formule. Het is dan dus in principe mogelijk om aan de hand van de grootte van het effect uit te maken of een Dopplereffect het gevolg is van de beweging van de bron of van de detector (resp. van de ontvanger). Het aantonen van een verschil met de huidige relativistische formule voor een bewegende bron zou dus tevens bewijzen dat het relativistische wederkerigheidsbeginsel in ieder geval niet geldt voor het Dopplereffect.
Voor de uitvoering van de vereiste nauwkeurige meting kan gebruik gemaakt worden van de situatie met de drie satellieten in Toetsingsexperiment 7. Hierbij heeft immers ook al een nauwkeurige meting van de snelheid van de zware lichtbron plaatsgevonden.
Copyright © 2019 Ruimte, Beweging en Tijd: Drs. C.H.J.M. Opmeer