согласно которой скорость света в каком-либо направлении равна сумме скоростей источника света в этом направлении и скорости света при покоящемся источнике, и находит, что их движение не может быть кеплеровским, и при этом должно обнаруживаться, что промежуток времени между двумя отклонениями (дигрессиями) составит в одном случае и – в другом, где T обозначает полупериод систем, Δ удаление двойной звезды, u орбитальная скорость светящейся компоненты, c скорость света в обычном смысле. Поскольку величина может достигать значения порядка Т, то одна половина периода может сократиться до нуля, а именно или даже принять отрицательное значение. Поскольку это примечательное явление никогда не наблюдалось, то господни де Ситтер приходит к заключению, что скорость света не должна зависеть от движения источника света.

    Действительно, вывод господина де Ситтера несомненно строгий, если за основу принять представление эмиссионной теории в неизменном виде, т.е. в качестве единственного возможного эффекта, обусловленного движением источника света, предположить полное сложение его скорости со скоростью света от покоящегося источника, так что для рассматриваемого гн. де Ситтером случая, в котором удаление принято очень малым, уже достигается экстремальный вариант .

    Поэтому будет излишним предполагать, что сложение обеих скоростей совершается по иному закону, пока нет физического объяснения этого, если для спектроскопических двойных звёзд не будут недвусмысленно отмечены явления, которые укажут на такие зависимости скоростей, в отношении которых до сих пор нет ясности.

    Довод господина де Ситтера, что измеренное смещение линий спектроскопической двойной звезды нельзя интерпретировать посредством кеплеровского движения при переменной скорости света, не охватывает всю область возможных движений, так как движение по круговой орбите при переменной скорости света, как его рассматривает г-н де Ситтер, в первом приближении идентично кеплеровскому движению по эллиптическому пути, у которого линия абсиды направлена к нам, а периастр расположен в отклонённом от нас направлении. Скорость в направлении линии визирования [лучевая скорость], измеряемая при спектроскопических наблюдениях, в первом случае составляет

    q = u cos (l – k cos l),

во втором случае

    q = u cos (l + 2 e sin (l–ω) +5/4e² sin 2(l–ω) ...),

причём l обозначает долготу звезды на орбите, e – эксцентриситет кеплеровского эллипса и ω – долготу периастра, в нашем случае = 90º. Постоянная k отражает влияние переменной скорости света на видимое движение, и имеет в случае де Ситтера значение (u = перемещение за сутки), в то время как мы устанавливаем для неё , причём коэффициент пропорциональности x указывает, что скорость источника света входит в скорость света не всем своим значением, более того, x настолько мало, что для удалений, которые соответствуют точно известным нам двойным звёздам, получается величина . При этих ограничениях остаётся справедливым наше прежнее утверждение, что обе формы движения совпадают в первом приближении, если пренебречь более высокими степенями эксцентриситета. Г-н П. Гутник рассчитал две кривые скоростей для случаев e = 0,25 и k = 0,5 (см. рисунок), причём он принимает для скорости u значение 100 км; я проделал тоже самое для e = 0,5 и u=45 км, так как последнее значение u примерно соответствует средней орбитальной скорости известной нам системы, и это привело меня к тому, чтобы для е установить примерные граничные значения, при которых оба варианта движения достаточно сильно отклоняются друг от друга, чтобы быть наблюдаемыми.

    В первом случае e = 0,25, u = 100 км, значения для q отклоняются друг от друга максимально на 6 км, так что при обычно нечётко разделяемых линиях большинства спектров будет трудно различить обе эти формы движения; для e = 0,5 и u= 45 км, различие возрастает до 10 км. При более тщательном сопоставлении можно достигнуть лучшего соответствия; в частности, можно предположить, что наблюдатель, твёрдо уверенный в том, что речь может идти только о кеплеровских эллипсах, поищет такого положения, при котором достигается наилучшее соответствие его наблюдениям, и, если пролистать каталог спектроскопических двойных звёзд В. Кэмпбелла¹), то обнаружится, что различные наблюдатели действительно приписывают весьма различные элементы орбит для одних и тех же систем.

    Во всяком случае мы можем утверждать, что для всех орбит с эксцентриситетом меньше 0,5, окажется не просто разграничить обсуждаемые здесь формы движения, т.е. тем самым придти к выводу, реальны или всего лишь вымышлены полученные эксцентриситеты, тем более что систематические отклонения обеих кривых указывают на закономерность, к которой позднее я обращусь ещё раз.

    Может оказаться, что среди малых эксцентриситетов некоторая часть таковых является кажущимися, так как в общем случае при кеплеровском движении большие эксцентриситеты встречаются реже, чем малые; к тому же нельзя сказать, почему такие воображаемые эксцентриситеты должны быть преимущественно меньше 0,5 нежели больше 0,5, и если мы не захотим принять ограничения для величины x, то среди орбит с высокими эксцентриситетами должен быть больший процент мнимых эксцентриситетов. Поскольку же расхождения обоих видов движения должны оказаться

___________________________

    1) См., Lick Observatory Bulletin 181, 1910.

ускользающими от наблюдателей, то следовало бы обсуждать лишь имеющийся на руках материал, к чему я сейчас не готов, но следует обратить внимание на то обстоятельство, что эти предположительные эллипсы окажутся определённым образом ориентированы относительно нас; как было сказано ранее, линии абсид должны быть направлены на нас, а периастры должны располагаться в направлении, отклоняющемся от нас, в то время как для реальных кеплеровских орбит положения абсид и периастров должны распределяться случайным образом. Здесь появляются серьёзные сомнения в отношении общего следствия г-на де-Ситтера, в частности, с некоторого времени известно, что в действительности это явление настолько поразительным образом даёт о себе знать, что, например, г-н Миллер Бар¹) (Miller Bar) на основе этого явления высказал соображение, что измеренные смещения линий действительно могут быть [обманчиво] восприняты в качестве реального движения по кеплеровским эллипсам, так как невозможно механически объяснить то, что почти все эти эллипсы (23 системы из 28-ми, принятых им в рассмотрение) ориентированы вполне определённым образом в отношении наблюдателя. В особенности системы с большими эксцентриситетами обнаруживают эту закономерность настолько явно, что из восьми систем с эксцентриситетами e>0,5 семь имеют периастры, расположенные на отклоняющемся от нас направлении, в то время как для малых эксцентриситетов это явление гораздо менее очевидно, что становится понятным из того, что для малых значений e положение периастров определяется с гораздо меньшей точностью, и указанные значения должны составлять к тому же большую часть реальных эксцентриситетов.

    Я хотел бы указать также ещё на один аргумент. Систематические расхождения между кривыми скоростей обоих процессов движения указывают на упорядоченные периоды величиной T/2, T/3 ..., где T обозначает период обращения, и опыт свидетельствует, что в действительности остаточные члены с такими периодами весьма часто имеют место; однако они могут быть объяснены предположением о третьем возмущающем теле в соответствующей системе с подходящим периодом обращения, выход, который оказывается в удобной близости. Наиболее непонятной оставалась до сих пор ориентация линий абсид и периастров относительно наблюдателя, и это без дальнейших рассуждений может получить ясное объяснение через зависимость скорости света от движения источника,

_______________________

    1) Journ. of the Roy. Astr. Soc. of Canada, Bd. II, 1908 und Ludendorff, Astron. Nachr. 184, 4415—16.

    с. 838

как и часто появляющиеся остаточные члены для соответствующих периодов. Естественно, что решающим критерием против постоянства скорости света эти явления ни в коем случае быть не могут, пока мы не имеем ясности в отношении константы x и можем говорить только о порядке её величины. Так как солнце расположено вблизи центра млечного пути, то законосообразная ориентация орбит относительно центра может иметь космическое происхождение; в этом отношении у нас ещё нет глубокого проникновения в процессы развития млечного пути.

    Чтобы достичь решения поставленного здесь вопроса, нужно исследовать специально с этой точки зрения подходящие спектроскопические двойные звёзды, в особенности те, чьи параллаксы, т.е. удаления от нас, определены с максимально возможной точностью. До сих пор нам известны за малыми исключениями только порядки величин параллаксов звёзд, так что принимаемые нами значения могут отклоняться на +100 и более процентов от их действительных величин. Если отклонения от кеплеровских движений после уточняющего рассмотрения станут доступными наблюдению, всё дело сведётся к тому, можно ли эти отклонения выразить единственно через параметр x для различных значений удаления Δ. Здесь могло бы стать более заметным увеличение эффекта с возрастающим удалением системы. Спектроскопическим двойным звёздам присущи весьма многообразные соотношения, например, взаимозависимости между эксцентриситетом, периодом, спектральным типом и т.п., которые, вполне возможно, не имеют отношения к обсуждаемому нами вопросу, и теория этих звёзд требует столь тщательного исследования, что на основе наших нынешних знаний нельзя сделать однозначный вывод в пользу одной из двух гипотез, именно, гипотезы постоянства или не постоянства скорости света. Спектральные двойные звёзды представляют собой чрезвычайно чувствительный пробный камень для этого вопроса¹), и в соответствии с разъяснённым выше методом может оказаться осуществимой прямая проверка постулата принципа относительности о постоянстве скорости света. В действительности же имеются явные признаки, которые на сегодня могут получить объяснение только через изменяемость (непостоянство) скорости света.

_____________________________

    1) Незадолго до отправки этой статьи я узнал, что доктором D. F. Comstock опубликована в Астрономическом журнале 91, 1910 статья, в которой он выводит критерии, чтобы установить отклонения траекторий спектрально-двойных звёзд от кеплеровского движения. Было бы весьма целесообразно применить его метод к обсуждаемому здесь вопросу.

    Берлин, Королевская Обсерватория

(поступило 1 июля 1913)

Дата установки: 07.03.2010
[вернуться к содержанию сайта]

W