Застосування Теореми в астрономії

   Шлях світлового променя.
   На цьому малюнку показані точки A і B і шлях світлового променя від A до B і назад. Шлях променя показаний зігнутої стрілкою для наочності, насправді, світловий промінь - прямий.
Який шлях проходить промінь? Оскільки світло йде туди і назад однаковий шлях, запитаємо відразу: чому дорівнює половина шляху, який проходить промінь? Якщо позначити відрізок AB символом l, половину часу як t, а також позначивши швидкість руху світла буквою c, то наше рівняння набуде вигляду 
c * t = l

   Очевидно? Адже це витрачений час на швидкість!
   Тепер спробуємо поглянути на те ж саме явище з іншої системи відліку, з іншої точки зору, наприклад, з космічного корабля, що пролітає повз пройденого променя зі швидкістю v. Раніше ми розуміли, що при такому спостереженні швидкості всіх тіл зміняться, причому нерухомі тіла стануть рухатися зі швидкістю v в протилежну сторону. Припустимо, що корабель рухається вліво. Тоді дві точки, між якими бігає зайчик, стануть рухатися вправо з тією ж швидкістю. 
Причому, в той час, поки зайчик пробігає свій шлях, вихідна точка A зміщується і промінь повертається вже в нову точку C. 
   Питання: на скільки встигне зміститься точка (щоб перетворитися в точку C), поки подорожує світловий промінь? Точніше, знову запитаємо про половину даного зсуву! Якщо позначити половину часу подорожі променя буквою t', а половину відстані AC буквою d, то отримаємо наше рівняння у вигляді: v * t '= d
   Буквою v позначена швидкість руху космічного корабля. Знову очевидно, чи не так?
   Інше питання: який шлях при цьому пройде промінь світла? (Точніше, чому дорівнює половина цього шляху? Чому дорівнює відстань до невідомого об'єкта?)
Якщо позначити половину довжини шляху світла буквою s, то отримаємо рівняння: c * t '= s
   Тут c - це швидкість світла, а t '- це той же самий час, які ми розглядали на формули вище.
Тепер розглянемо трикутник ABC. Це трикутник, висота якого дорівнює l. Так-так, того самого l, яке ми ввели при розгляді процесу з нерухомої точки зору. Оскільки рух відбувається перпендикулярно l, то воно не могло вплинути на неї.
   Трикутник ABC складений з двох половинок - однакові прямокутних трикутників, гіпотенузи яких AB і BC повинні бути пов'язані з катетами по теоремі Піфагора. Один з катетів - це d, яке ми розрахували тільки що, а другий катет - це s, який проходить світло, і який ми теж розрахували.
Отримуємо рівняння:
s2 = l2 + d2

   Адже це просто теорема Піфагора, вірно?
   В кінці дев'ятнадцятого століття висловлювалися різноманітні припущення про існування мешканців Марса подібних людині, це стало наслідком відкриттів італійського астронома Скіапареллі (відкрив на Марсі канали які довгий час вважалися штучними) і ін. Природньо, що питання про те, чи можна за допомогою світлових сигналів пояснюватися з цими гіпотетичними істотами,викликав жваву дискусію.  Жартома, хоча і не зовсім безпідставно, було вирішено передати мешканцям Марса сигнал у вигляді теореми Піфагора. Невідомо, як це зробити; але для всіх очевидно, що математичний факт, що виражається теоремою Піфагора має місце всюди і тому схожі на нас мешканці іншого світу повинні зрозуміти такий сигнал.

Немає коментарів:

Дописати коментар