Kann mir bitte jemand das Problem mit dieser Methode zur Messung der Lichtgeschwindigkeit in einer Richtung erklären? Es macht mich verrückt!

Es fällt mir schwer, die Vorstellung zu begreifen, dass Lichtgeschwindigkeit in eine Richtung unermesslich ist. Ich habe mir mehrere Videos angesehen (einschließlich des Veritasium-Videos), den Wikipedia-Artikel gelesen und einige Fragen zu Stack Exchange gelesen, und niemand scheint genau dieses Setup vorgeschlagen zu haben, das für mich der naheliegendste Weg ist. Kann jemand bitte darauf hinweisen, was ich hier vermisse?

Wenn ich vom Quelllicht gleich weit entfernt bin wie vom Spiegellicht, dann WEISS ich, wie weit jedes Licht entfernt ist, richtig? Daher scheint es zwei Möglichkeiten zu geben:

• Das Licht braucht die GLEICHE Zeit, um beide äquidistanten Richtungen zu durchlaufen

ODER

• Das Licht braucht UNTERSCHIEDLICHE Zeiten, um jede äquidistante Richtung zu durchlaufen

Um diese erste Frage zu testen, kann ich einfach die Ausrichtung von Quelle, Spiegel und Detektor ändern (die Abstände zwischen ihnen bleiben jedes Mal gleich) und das Experiment mehrmals durchführen. Wenn die Zeit zwischen dem Empfang von Photonen von beiden Lichtquellen durch den Detektor für jede Ausrichtung in einer vollständigen Kugel DIE GLEICHE ist, kann ich daraus schließen:

• Das Licht legt unabhängig von der Richtung die gleiche Geschwindigkeit zurück, wenn es die gleiche Entfernung zurücklegt (Dies zeigt nur an, dass sich das Licht mit der gleichen Geschwindigkeit ZU mir hin bewegt, aber es kann eine andere Geschwindigkeit von mir WEG sein.)

ODER

• Die Verzerrung zwischen den beiden Entfernungen ist irgendwie gekoppelt (dh eine verkürzt sich genau so, wie die andere verlängert wird). Wenn dies zutrifft, sollte das Ändern der Winkel zwischen den Vektoren (dh das Ändern der Höhe des gleichschenkligen Dreiecks) zu anderen Ergebnissen führen, da zwei geändert werden Richtungen, aber nicht die Richtung zwischen Quelle und Spiegel.

Wenn der letztere Fall zutrifft, dann haben wir bewiesen, dass sich Licht mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten in verschiedene Richtungen ausbreitet, und das öffnet eine ganze Dose voller Würmer. (Wahrscheinlich nicht der Fall.)

Wenn jedoch der erste Fall zutrifft, haben wir eine Möglichkeit, die Lichtgeschwindigkeit in eine Richtung zu messen, da wir jetzt einfach beide Laufzeiten von dem Licht subtrahieren können, das von der Quelle und vom Spiegel ausgeht, und erhalten eine Geschwindigkeit von in eine Richtung Licht zwischen Quelle und Spiegel. (Es spielt keine Rolle, dass die Hin- und Wegzeiten immer noch unterschiedlich sein können.)

Grundgleichung:

[(Zeit Beobachter sieht Reflexion vom Spiegel) - (Laufzeit von Spiegel zu Beobachter)] - [(Zeit Beobachter sieht Quelle) - (Laufzeit von Quelle zu Beobachter ] = (Laufzeit von Quelle zu Spiegel)

(t_om - t_mo) - (t_os - t_so) = t_om - t_os = t_sm

When  t_so = t_mo

s = source,     m = mirror,     o = observer/detector

Sobald Sie die Reisezeit von der Quelle zum Spiegel haben, messen Sie einfach die Entfernung von der Quelle zum Spiegel und Sie haben Ihre Geschwindigkeit in eine Richtung!

Was vermisse ich?

(Siehe Aufbaudiagramm unten.)