Часть полного текста документа:Об эфирном ветре Создание Максвеллом теории электромагнитного поля поставило перед физикой новые задачи, одной из которых была проблема применимости принципа относительности, сформулированного Галилеем в XVII в., к электродинамическим явлениям. Решение этой проблемы, как указал сам Максвелл, могло быть получено при исследовании относительного движения Земли и "светоносного" электромагнитного эфира, который в теории Максвелла заменил упругий (механический) эфир Юнга - Френеля. Если бы существовал эфир, то его можно было бы принять за абсолютную систему отсчета, что означало бы отказ от принципа относительности. К моменту создания теории электромагнитного поля уже имелись наблюдения и эксперименты (наблюдения аберрации света, опыты Физо по исследованию распространения света в движущейся воде и др.), результаты которых позволили высказать определенные гипотезы о свойствах эфира. Однако непосредственные доказательства существования эфира мог дать только прямой эксперимент. Идею такого опыта сформулировал еще Максвелл, предложивший использовать в качестве движущегося тела Землю, которая перемещается по орбите со скоростью v ? 30 км/с. Однако Максвелл справедливо указал, что основная трудность в постановке этого эксперимента состоит в том, что он должен быть опытом "второго порядка", т.е. в нем требуется зафиксировать величину, пропорциональную квадрату отношения скорости Земли к скорости света с: v/c ? 10-8 (это обстоятельство обусловлено замкнутостью пути света во всех подобных опытах, проводимых на Земле). Столь высокая точность, уникальная для экспериментальной физики XX в., была достигнута в опытах американских ученых А.Майкельсоном и Э.Морли. Альберт Абрахам Майкельсон Первым большим успехом Майкельсона было повторение опыта Фуко по измерению скорости света в различных средах, причем точность полученных результатов оказалась существенно выше, чем у Фуко. В 1880...1882гг. Майкельсон провел в Европе, стажируясь в ведущих научных центрах Германии и Франции. Работая в Берлине, в лаборатории Гельмгольца, Майкельсон заинтересовался проблемой обнаружения "эфирного ветра" и для проведения соответствующего опыта изобрел интерферометр, названный впоследствии его именем. Однако эксперименты, проведенные Майкельсоном в Берлине и Потсдаме, не дали положительного результата из-за недостаточной точности, которую обеспечивал первый вариант установки. После возвращения на родину Майкельсон вышел в отставку и начал преподавать в школе Кейса, где провел важное исследование распространения света в сероуглероде, подтвердившее теорию Рэлея о связи между групповой и фазовой скоростями волн применительно к свету. Экспериментальное искусство Майкельсона получило высокую оценку ведущих европейских физиков. Рэлей, У.Томсон (Кельвин) убедили Майкельсона вернуться к опытам, начатым в Европе. Над проведением нового цикла экспериментов в поисках эфирного ветра Майкельсон начал работать вместе с Э.Морли, в сотрудничестве с которым он проводил опыты по определению скорости света в сероуглероде. Новый, усовершенствованный, интерферометр позволил достичь необходимой точности, и в 1887г. Майкельсон и Морли получили результат, который английский ученый Дж. Бернал назвал "величайшим из всех отрицательных опытов в истории науки". ............ |