З досвіду майкельсона та морлі випливає. Досвід Майкельсон-морлі

Важко уявити абсолютну порожнечу - повний вакуум, що не містить чого б там не було. Людська свідомість прагне заповнити її хоч чимось матеріальним, і протягом довгих століть людської історії вважалося, що світовий простір заповнений ефіром.

Ідея полягала в тому, що міжзоряний простір заповнений якоюсь невидимою та невловимою тонкою субстанцією. Коли була отримана система рівнянь Максвелла, що передбачає, що світло поширюється у просторі з кінцевою швидкістю, навіть сам автор цієї теорії вважав, що електромагнітні хвилі поширюються в середовищі, подібно до того, як акустичні хвилі поширюються у повітрі, а морські – у воді.

У першій половині XIX століття вчені навіть ретельно пропрацювали теоретичну модель ефіру і механіку поширення світла, включаючи всілякі важелі та осі, нібито сприяють поширенню коливальних світлових хвиль в ефірі. покликаний раз і назавжди довести скептикам, що світлоносний ефір реально існує, наповнює Всесвіт і служить середовищем, в якому поширюються світло та інші електромагнітні хвилі. Майкельсон мав незаперечний авторитет як конструктор оптичних приладів, а Морлі славився як невтомний і непогрішний фізик-експериментатор. Вигаданий ними досвід простіше описати, ніж провести практично.


Майкельсон і Морлі використовували інтерферометр - оптичний вимірювальний прилад, в якому промінь світла розщеплюється надвоє напівпрозорим дзеркалом (скляна пластина посріблена з одного боку рівно настільки, щоб частково пропускати світлові промені, що надходять на неї, а частково відображати їх; аналогічна технологія сьогодні використовується в . У результаті промінь розщеплюється і два когерентних промені розходяться під прямим кутом один до одного, після чого відбиваються від двох рівновіддалених від напівпрозорого дзеркала дзеркал-відбивачів і повертаються на напівпрозоре дзеркало, результуючий пучок світла від якого дозволяє спостерігати інтерференційну картину і виявляти (Запізнення одного променя щодо іншого).

Досвід Майкельсон-Морлі був принципово спрямований на те, щоб підтвердити (або спростувати) існування світового ефіру за допомогою виявлення «ефірного вітру» (або факту його відсутності). Справді, рухаючись орбітою навколо Сонця, Земля здійснює рух щодо гіпотетичного ефіру півроку одному напрямку, а наступні півроку іншому. Отже, півроку «ефірний вітер» має обдувати Землю і, як наслідок, зміщувати показання інтерферометра в один бік, півроку – в інший.

Отже, спостерігаючи протягом року за своєю установкою, Майкельсон та Морлі не виявили жодних зміщеньв інтерференційній картині: повний ефірний штиль! (Сучасні подібні експерименти, проведені з максимально можливою точністю, включаючи експерименти з лазерними інтерферометрами, дали аналогічні результати.)

Отже: ефірного вітру, а отже, і ефіру не існує.

За відсутності ефірного вітру та ефіру, як такого, став очевидним нерозв'язний конфлікт між класичною механікою Ньютона (що передбачає якусь абсолютну систему відліку) та рівняннями Максвелла (відповідно до яких)

Досвідом Майкельсона-Морлі я зацікавився ще за часів навчання у університеті – давно це було. Тут у мене добірка з інтернету – кілька «нарізок» у скороченому вигляді:

Спеціальна теорія відносності була розроблена Альбертом Ейнштейном та його попередниками на основі, головним чином, досвіду Майкельсона-Морлі (1881, 1887 рр.), який не виявив ефірного дрейфу (ether drift) - експерименту з визначення швидкості руху Землі щодо світлоносного середовища (ефіру).

Суть досвіду Майкельсона-Морлі полягала в тому, що в інтерферометрі використовувався розщеплений світловий промінь, який проходив прямий і зворотний шлях у поздовжньому та поперечному напрямках по відношенню до руху Землі. Результуючий пучок світла, що повернулося на напівпрозоре дзеркало, дозволяв спостерігати інтерференційну картину усунення інтерференційних смуг і виявляти найменшу десинхронізацію двох променів - запізнення одного променя щодо іншого.

Цей досвід був проведений наприкінці XIX ст і пізніше, у різних експериментаторів показавши або «нульові» (або «негативні»), або позитивні результати з певним зоряним апексом. Різні фахівці, аж до нобелівських лауреатів, критикують як саму постановку експериментів, подібних до досвідів Майкельсона-Морлі, так і отримані на їх основі теоретичні викладки.

Це не дивно, адже за результатами експерименту Майкельсона-Морлі було створено спеціальну теорію відносності. Значення експерименту справді важко переоцінити, бо він мав підтвердити наявність світлоносного середовища – ефіру, гіпотезу якого після цього експерименту релятивісти відкинули та прийняли теорію відносності. І хоча відсутність, згідно з досвідами Майкельсона-Морлі, «ефірного вітру» ще не доводила відсутність ефіру, релятивісти зі свого позитивістського ідеалістичного розуміння «простоти» наукової концепції вирішили його позбутися. Тоді позитивісти оголосили субстанційні поняття на кшталт «матерії» пережитками метафізики.

Досвідчений читач розуміє, що для обожнювання ідеї потрібні зовсім інші якості психіки, ніж суворий науковий підхід. Механізми генези та експансії релятивізму нічим особливим не відрізняються від аналогічних процесів зародження та поширення, скажімо, релігійних вірувань та міфів.

Я, зізнаюся, коли цікавився цим досвідом, жодних доказів теорії відносності в ньому не знайшов – мізки, напевно, влаштовані не так як у геніїв. Йшлося там про спроби виміру швидкості світла в напрямках вздовж і впоперек руху поверхні Землі. Ця швидкість, згідно з інтерпретацією результатів вимірів у дослідах Майкельсона-Морлі та його послідовників, виявилася однаковою, тобто. постійною. Ну і що? Швидкість звуку в нерухомому повітрі теж постійна у всіх напрямках - у країні сліпих з цього факту могли б теж спорудити якусь карколомну теорію. Та й взагалі, з якого переляку швидкість світла має бути постійної у межах Землі. Хіба інертна маса, яку мають і частинки світла, залежить від переміщення вздовж або впоперек руху Землі, чи є хоча б гіпотеза з цього приводу?

Семіков С.А. Доповідь з дисципліни "Історія та методологія науки" від 20.12.2008

Був світ земної темрявою огорнутий.
Нехай буде світло - і ось з'явився Ньютон.
Але Сатана недовго чекав на реванш:
Прийшов Ейнштейн. І стало все, як раніше.

Що ж призвело до такого радикального перегляду класичної механіки? Почалося все 1881 р. з досвіду Майкельсона. У досвіді робилася спроба встановити швидкість руху Землі в ефірі – середовищі, в якому згідно з електродинамікою поширювалося світло. Для цього порівнювали часи руху променя світла в інтерферометрі Майкельсона-Морлі вздовж і поперек швидкості Землі. Зрозуміло, що швидкість світла в ефірі вздовж і поперек вийшла б різна і різними вийшли б часи руху. Але досвід виявив рівність часів, що говорило про хибність теорії ефіру та засновану на ньому максвеллівську електродинаміку. Але вчені вже настільки повірили в електродинаміку, що віддали перевагу змінити механіку, щоб підігнати результат експерименту під електродинаміку.

Чотиривірш, наведений вище, якщо не помиляюся, це дві епіграми в перекладі Самуїла Маршака. Не маючи заперечень проти поглядів автора доповіді, я дозволю собі причепитися до фактора використання мови – адже розділ відноситься до термінології: розділ сайту я маю на увазі. Так ось, правильне використання мови передбачає, на мою думку, і правильну інтерпретацію повідомлень, споруджених за допомогою слів. А з цієї точки зору жодної такої швидкості світла чи рівності часів у досвіді Майкельсона-Морлі не замірялося. Фіксувалися лише результати інтерференції хвиль, за якою судили про швидкість світла. При цьому робилася маса довільних, хоч і більш-менш правдоподібних припущень. Припущень у тому, що швидкість світла у прямому і зворотному напрямах його руху однакова; про те, що частота світла у цих напрямках теж однакова; про те, що часом відображення світла можна знехтувати; про те, що процес взаємодії приладу зі світловим променем не вносить спотворення в інтерференцію, та інше.

У моїх примітках щодо досвіду Майкельсона-Морлі так і було записано: Досвід виявив не «рівність часів», а лише результат вимірів, який, зокрема, можна інтерпретувати як рівність часів.

Теґи: досвід Майкельсона-Морлі, класична механіка

Схема досвіду Майкельсона-Геля

Досвід Майкельсона- фізичний досвід, поставлений Альбертом Майкельсоном на своєму інтерферометрі в 1881, з метою вимірювання залежності швидкості світла від руху Землі щодо ефіру. Під ефіром тоді розумілося середовище, аналогічне об'ємнорозподіленої матерії, в якій поширюється світло подібно до звукових коливань. Результат експерименту на думку Майкельсона був негативний - зміщення смуг не збігаються по фазі з теоретичними, але коливання цих зсувів лише трохи менше від теоретичних. Пізніше, в 1887 році, Майкельсон, спільно з Морлі, провів аналогічний, але більш точний експеримент, відомий як експеримент Майкельсона-Морліі показав, що зміщення, що спостерігалося, менше 1/20 теоретичного і, ймовірно менше 1/40. Теоретично неувлекаемого ефіру зсув має бути пропорційно квадрату швидкості; тому результати, рівносильні з того що відносна швидкість Землі в ефірі, менше 1/6 орбітальної швидкості і, безсумнівно менше 1/4. "З усього сказаного, - укладають свою статтю Майкельсон і Морлі, - випливає, що безнадійно намагатися вирішити питання про рух сонячної системи за спостереженнями оптичних явищ на поверхні Землі. Згідно з приміткою С. І. Вавілова «Спосіб обробки такий, що всякі непереодичні усунення виключаються Тим часом ці непереодичні зсуви були значними, Максимальне зміщення в цьому випадку становить 1/10 теоретичного».

На думку професора Дейтона К. Міллера (Кейсовська школа прикладних наук): - «Можна вважати, що експеримент лише показав, що ефір у конкретній підвальній кімнаті захоплюється у поздовжньому напрямку разом із нею. Ми збираємося перемістити апарат на пагорб, щоб подивитися, чи не виявиться там ефект»..

Лікар Рой Кеннеді (Каліфорнійський технологічний інститут) після публікацій результатів досвіду Морлі-Міллера видозмінює досвід з метою повторення досвіду. Інтерферометр міститься у металевий герметичний корпус заповнений гелієм під тиском 1 атм. Використовуючи пристосування, здатне розрізнити дуже малі усунення інтерференційної картини стало можливим скоротити розмір плечей до 4 м. Використовувалося поляризоване світло з метою виключити розсіювання світла на дзеркалах. Точність досвіду відповідала зміщенню 2·10 −3 .На цьому апараті швидкість 10 км/с, отримана Міллером, давала б зсув, відповідний 8·10 −3 довжини хвилі зеленого кольору, що вчетверо більше найменшого значення, що визначається. Експеримент проводився в лабораторії Норман Брідж, у приміщенні з постійною температурою у різний час дня. Для перевірки залежності швидкості ефірного вітру від висоти місцевості експерименти проводилися на Маунт Вілсон у будівлі обсерваторії. Ефект виявився не більше 1 км/с для ефірного вітру.

Тепер я хотів би зробити кілька зауважень щодо експерименту Міллера. Я вважаю, що є серйозна проблема, пов'язана з ефектом, періодичним для повного обороту апарату, і скинута з рахунків Міллером, що підкреслює значення ефекту напівперіоду, тобто. повторюваного при напівобороті апарату, що стосується питання про ефірний вітер. У багатьох випадках ефект повного періоду значно більший за ефект напівперіоду. По Міллер ефект повного періоду залежить від ширини смуг і буде нульовим для невизначено широких смуг.

Хоча Міллер стверджує, що він зміг виключити цей ефект значною мірою у своїх вимірах у Клівленді, і це можна легко пояснити в експерименті, я хотів би чіткіше зрозуміти причини цього. Говорячи зараз як прихильник теорії відносності» я повинен стверджувати, що такого ефекту зовсім не існує. Справді, поворот апарату загалом, включаючи джерело світла, не дає зрушення з погляду теорії відносності. Ніякого ефекту не повинно бути, коли Земля та апарат перебувають у спокої. За Ейнштейном така ж відсутність ефекту має спостерігатися для Землі, що рухається. p align="justify"> Ефект повного періоду, таким чином, знаходиться в суперечності з теорією відносності і має велике значення. Якщо потім Міллер виявив систематичні ефекти, існування яких не можна заперечувати, важливо також дізнатися про причину ефекту повного періоду. Проф. Лоренц

У 1925 р. Майкельсоном і Гелем у Кліринга в Іллінойсі на землі було укладено водопродні труби у вигляді прямокутника. Діаметр труб 30 см. Труби AF та DE спрямовані точно із заходу на схід, EF, DA та CB – з півночі на південь. DE=AF=613 м. EF=DA=CB=339.5 м. Одним загальним насосом, що працює протягом трьох годин, можна відкачати повітря до тиску 1 см ртутного стовпа. Щоб виявити зсув Майкельсон порівнює в полі зорової труби інтерференційні смуги, які отримують при обіганні великого і малого контуру. Один пучок світла йшов за годинниковою стрілкою інший проти. Зміщення смуг викликане обертанням Землі реєстрували, у різні дні при повній перестановці дзеркал та різними людьми. Усього було зроблено 269 вимірів. Теоретично припускаючи ефір нерухомим, слід очікувати усунення смуги на 0,236±0,002. Обробка даних спостережень дала усунення 0,230±0,005.

Таким чином, перед нами знову позитивний ефект, сам по собі з вражаючою точністю підтверджує припущення про ефір, що не захоплюється, що відстає при добовому обертанні Землі. - С.І. Вавілов т. IV

У 1958 році в Колумбійському університеті (США) був проведений ще більш точний експеримент з використанням протиспрямованих променів двох мазерів, що показав незмінність частоти від руху Землі з точністю близько 10-9%. Ще більш точні виміри 1974 довели чутливість до 0,025 м/с. Сучасні варіанти експерименту Майкельсона використовують оптичні та кріогенні мікрохвильові резонатори та дозволяють виявити відхилення швидкості світла, якби воно становило кілька одиниць на 10 −16 .

Досвід Майкельсона вважається емпіричною основою

), на зразок пружних хвиль у газі чи рідини. Якщо джерело та приймач світла, що знаходяться на фіксованій відстані один від одного, рухаються зі швидкістю vкрізь цю субстанцію, той час поширення світла від джерела до приймача залежатиме від взаємного розташування вектора швидкості та вектора, що з'єднує джерело та приймач. Відносна різниця часу Δ t/tпри поширенні світла паралельно і перпендикулярно потоку ефіру по порядку величини близька до ( v/c) 2 , якщо швидкість ефіру набагато менше швидкості світла. В експерименті Майкельсона використовувався орбітальний рух Землі крізь гіпотетичний ефір (імовірно нерухомий щодо Сонця), причому вимірювалася різниця часу проходження світла одночасно через два перпендикулярні плечі інтерферометра; при повороті приладу в потоці ефіру час проходження світла через плечі інтерферометра мало б змінитися, що призвело б до зміни різниці фаз електромагнітної хвилі в паралельному і перпендикулярному плечі і зміни спостерігається інтерференційної картини , що виникає при складанні двох цих пучків світла.

Розглянемо спрощений варіант, коли одне з плечей (1) розташоване по руху ефіру через прилад, інше плече перпендикулярне йому.

Обчислюємо загальний час t 1 (\displaystyle t_(1))проходження світла через плече 1, використовуючи суму часів прямого та зворотного руху та позначивши довжину плеча L 0 (\displaystyle L_(0)):

t 1 = L 0 c + v + L 0 c − v = (\displaystyle t_(1)=(\frac (L_(0))(c+v))+(\frac (L_(0)))(c-v ))=)2 c L 0 c 2 − v 2 = 2 L 0 c 1 1 − v 2 c 2 ≈ 2 L 0 c (1 + v 2 c 2) . (\displaystyle (\frac (2cL_(0))(c^(2)-v^(2)))=(\frac (2L_(0))(c))(\frac (1)(1-( \frac (v^(2))(c^(2)))))\approx (\frac (2L_(0))(c))\left(1+(\frac (v^(2)))( c^(2)))\right).)

Наближення пов'язане з тим, що v 2 / c 2 ≪ ​​1 (\displaystyle v^(2)/c^(2)\ll 1)(порядку 10 − 8 (\displaystyle 10^(-8)), коли береться швидкість ефіру v (\displaystyle v)≈ 30 км/с ≈ 10 −4 c , рівна за модулем і протилежна напрямку швидкості орбітального руху Землі).

v 1 = | v 1 | = v 2 + c 2 = c 1 + v 2 c 2 (\displaystyle v_(1)=|\mathbf (v_(1)) | =c(\sqrt (1+(\frac (v^(2)))(c^(2)))))).

Ми можемо тепер обчислити:

t 2 = 2 L 1 c 1 1 + v 2 c 2 ≈ 2 L 1 c (1 − v 2 2 c 2) (\displaystyle t_(2)=(\frac (2L_(1))(c))( \frac (1)(\sqrt (1+(\frac (v^(2))(c^(2))))))\approx (\frac (2L_(1))(c))\left( 1-(\frac (v^(2))(2c^(2)))\right)).

L 1 (\displaystyle L_(1))- це гіпотенуза, по ній сигнал йде зі збільшеною швидкістю, при цьому проходження катета зі швидкістю c (\displaystyle c)дасть той самий час, як і проходження гіпотенузи з цією збільшеною швидкістю. Тому достатньо розглянути час у вигляді

t 2 = 2 L 0 c (\displaystyle t_(2)=(\frac (2L_(0))(c)))

Різниця фаз пропорційна:

δ = c (t 2 − t 1) = 2 (L 0 − L 0 1 − v 2 c 2) (\displaystyle \delta =c(t_(2)-t_(1))=2\left((L_ (0)-(\frac (L_(0))(1-(\frac (v^(2))(c^(2))))))\right))

S = | δ + δ ′ | (\displaystyle S=|\delta +\delta ^(")|), де δ ′ (\displaystyle \delta ^("))пропорційна різниці фаз при повороті на π 2 (\displaystyle (\frac (\pi )(2))):

S = 2 L 0 | 1 − 1 1 − v 2 c 2 | ≈ 2 L 0 v 2 c 2 . (\displaystyle S=2L_(0)\left|1-(\frac (1)(1-(\frac (v^(2))(c^(2)))))\right|\approx 2L_( 0)(\frac (v^(2))(c^(2))).)

Було показано, що теорія ефіру має на увазі різницю фаз у паралельному і перпендикулярному плечі, що піддається кількісній оцінці і виявляє відповідні експериментальні засоби (інтерферометр Майкельсона - Морлі).

Історія [ | ]

Передісторія [ | ]

Теорія поширення світла як коливань особливого середовища - світлоносного ефіру - виникла XVII столітті. У 1727 році англійський астроном Джеймс Бредлі пояснив з її допомогою аберацію світла. Передбачалося, що ефір нерухомий, але після дослідів Фізо виникло припущення, що ефір частково або повністю захоплюється під час руху речовини.

Експериментальна установка Майкельсона – Морлі, на якій виконувались виміри 1887 року. Апарат розміщений на масивній кам'яній плиті розмірами 1,5×1,5×0,3 м, що плаває в ртуті, щоб усунути зміну довжини плечей інтерферометра при повороті апарата

Під впливом цих результатів Джордж Фітцджеральд і Лоренц висунули гіпотезу про скорочення матеріальних тіл у напрямку руху в нерухомому та незахопленому ефірі (1889).

Досліди Міллера [ | ]

На думку професора Дейтона К. Міллера (Кейсівська школа прикладних наук):

Можна вважати, що експеримент лише показав, що ефір у конкретній підвальній кімнаті захоплюється у поздовжньому напрямі разом із нею. Тому збираємося перемістити апарат на пагорб, щоб подивитися, чи не виявиться там ефект. [ ]

Восени 1905 р. Морлі і Міллер провели експеримент на Евклідових висотах у Клівленді, що знаходяться на висоті близько 90 м над озером Ері і близько 265 м вище за рівень моря. У 1905-1906 pp. було зроблено п'ять серій спостережень, які дали певний позитивний ефект – близько 1/10 очікуваного дрейфу.

У березні 1921 р. методика та апарат були дещо змінені та отримано результат у 10 км/с «ефірного вітру». Результати були ретельно перевірені щодо можливого усунення похибок , пов'язаних з магнітострикцією і тепловим випромінюванням . Напрямок обертання апарата не впливало на результат експерименту.

Пізніші дослідження результатів, отриманих Д. Міллером, показали, що флуктуації, що спостерігалися ним і інтерпретовані як наявність «ефірного вітру», є наслідком статистичних помилок та неврахування температурних ефектів.

Досліди Кеннеді [ | ]

Тепер я хотів би зробити кілька зауважень щодо експерименту Міллера. Я вважаю, що існує серйозна проблема, пов'язана з ефектом, періодичним для повного обороту апарату, і скинута з рахунків Міллером, що підкреслює значення ефекту напівперіоду, тобто апарату, що повторюється при напівобороті, і що стосується питання про ефірний вітер. У багатьох випадках ефект повного періоду значно більший за ефект напівперіоду. По Міллер ефект повного періоду залежить від ширини смуг і буде нульовим для невизначено широких смуг.

Хоча Міллер стверджує, що він зміг виключити цей ефект значною мірою у своїх вимірах у Клівленді, і це можна легко пояснити в експерименті, я хотів би чіткіше зрозуміти причини цього. Говорячи зараз як прихильник теорії відносності, я повинен стверджувати, що такого ефекту зовсім не існує. Справді, поворот апарату загалом, включаючи джерело світла, не дає зрушення з погляду теорії відносності. Ніякого ефекту не повинно бути, коли Земля та апарат перебувають у спокої. За Ейнштейном така ж відсутність ефекту має спостерігатися для Землі, що рухається. p align="justify"> Ефект повного періоду, таким чином, знаходиться в суперечності з теорією відносності і має велике значення. Якщо потім Міллер виявив систематичні ефекти, існування яких не можна заперечувати, важливо також дізнатися про причину ефекту повного періоду.

Досліди Майкельсона та Геля[ | ]

Схема досвіду Майкельсона – Геля

У 1925 р. Майкельсон і Гель у Кліринга в Іллінойсі уклали землі водопровідні труби як прямокутника. Діаметр труб 30 см. Труби AF та DE були спрямовані точно із заходу на схід, EF, DA та CB – з півночі на південь. Довжини DE і AF становили 613 м; EF, DA та CB - 339,5 м . Одним загальним насосом, що працює протягом трьох годин, можна відкачати повітря до 1 см ртутного стовпа. Щоб виявити зміщення, Майкельсон порівнює в полі зорової труби інтерференційні смуги, які отримують при обіганні великого і малого контуру. Один пучок світла йшов за годинниковою стрілкою, інший проти. Усунення смуг, викликане обертанням Землі, різні люди реєстрували в різні дні при повній перестановці дзеркал. Усього було зроблено 269 вимірів. Теоретично припускаючи ефір нерухомим, слід очікувати усунення смуги на 0,236 ± 0,002. Обробка даних спостережень дала усунення 0,230 ± 0,005, таким чином підтвердивши існування та величину ефекту Саньяка.

Сучасні варіанти[ | ]

У 1958 році в Колумбійському університеті (США) був проведений ще більш точний експеримент з використанням протиспрямованих променів двох мазерів, що показав незалежність частоти від руху Землі з точністю близько 10-9%.

Ще більш точні виміри в 1974 довели чутливість до 0,025 м / с . Сучасні варіанти експерименту Майкельсона замість інтерферометрів використовують оптичні та кріогенні [ прояснити] мікрохвильові резонатори та дозволяють виявити відхилення швидкості світла Δ c/c, якби воно становило ~ 10 -18 . Крім того, сучасні варіанти експерименту Майкельсона чутливі до гіпотетичних порушень лоренц-інваріантності не тільки в рівняннях Максвелла (для електромагнітних хвиль, як у класичному експерименті), а й

містер Олімпія 17 серпня 2015 о 13:46

Досвід Майкельсона-Морлі

  • Фізика

Досвідом Майкельсона-Морлі я зацікавився ще за часів навчання у університеті – давно це було. Тут у мене добірка з інтернету – кілька «нарізок» у скороченому вигляді:

Спеціальна теорія відносності була розроблена Альбертом Ейнштейном та його попередниками на основі, головним чином, досвіду Майкельсона-Морлі (1881, 1887 рр.), який не виявив ефірного дрейфу (ether drift) - експерименту з визначення швидкості руху Землі щодо світлоносного середовища (ефіру).

Суть досвіду Майкельсона-Морлі полягала в тому, що в інтерферометрі використовувався розщеплений світловий промінь, який проходив прямий і зворотний шлях у поздовжньому та поперечному напрямках по відношенню до руху Землі. Результуючий пучок світла, що повернулося на напівпрозоре дзеркало, дозволяв спостерігати інтерференційну картину усунення інтерференційних смуг і виявляти найменшу десинхронізацію двох променів - запізнення одного променя щодо іншого.

Цей досвід був проведений наприкінці XIX ст і пізніше, у різних експериментаторів показавши або «нульові» (або «негативні»), або позитивні результати з певним зоряним апексом. Різні фахівці, аж до нобелівських лауреатів, критикують як саму постановку експериментів, подібних до досвідів Майкельсона-Морлі, так і отримані на їх основі теоретичні викладки.

Це не дивно, адже за результатами експерименту Майкельсона-Морлі було створено спеціальну теорію відносності. Значення експерименту справді важко переоцінити, бо він мав підтвердити наявність світлоносного середовища – ефіру, гіпотезу якого після цього експерименту релятивісти відкинули та прийняли теорію відносності. І хоча відсутність, згідно з досвідами Майкельсона-Морлі, «ефірного вітру» ще не доводила відсутність ефіру, релятивісти зі свого позитивістського ідеалістичного розуміння «простоти» наукової концепції вирішили його позбутися. Тоді позитивісти оголосили субстанційні поняття на кшталт «матерії» пережитками метафізики.

Досвідчений читач розуміє, що для обожнювання ідеї потрібні зовсім інші якості психіки, ніж суворий науковий підхід. Механізми генези та експансії релятивізму нічим особливим не відрізняються від аналогічних процесів зародження та поширення, скажімо, релігійних вірувань та міфів.

Я, зізнаюся, коли цікавився цим досвідом, жодних доказів теорії відносності в ньому не знайшов – мізки, напевно, влаштовані не так як у геніїв. Йшлося там про спроби виміру швидкості світла в напрямках вздовж і впоперек руху поверхні Землі. Ця швидкість, згідно з інтерпретацією результатів вимірів у дослідах Майкельсона-Морлі та його послідовників, виявилася однаковою, тобто. постійною. Ну і що? Швидкість звуку в нерухомому повітрі теж постійна у всіх напрямках - у країні сліпих з цього факту могли б теж спорудити якусь карколомну теорію. Та й взагалі, з якого переляку швидкість світла має бути постійної у межах Землі. Хіба інертна маса, яку мають і частинки світла, залежить від переміщення вздовж або впоперек руху Землі, чи є хоча б гіпотеза з цього приводу?

Семіков С.А. Доповідь з дисципліни "Історія та методологія науки" від 20.12.2008

Був світ земної темрявою огорнутий.
Нехай буде світло - і ось з'явився Ньютон.
Але Сатана недовго чекав на реванш:
Прийшов Ейнштейн. І стало все, як раніше.

Що ж призвело до такого радикального перегляду класичної механіки? Почалося все 1881 р. з досвіду Майкельсона. У досвіді робилася спроба встановити швидкість руху Землі в ефірі – середовищі, в якому згідно з електродинамікою поширювалося світло. Для цього порівнювали часи руху променя світла в інтерферометрі Майкельсона-Морлі вздовж і поперек швидкості Землі. Зрозуміло, що швидкість світла в ефірі вздовж і поперек вийшла б різна і різними вийшли б часи руху. Але досвід виявив рівність часів, що говорило про хибність теорії ефіру та засновану на ньому максвеллівську електродинаміку. Але вчені вже настільки повірили в електродинаміку, що віддали перевагу змінити механіку, щоб підігнати результат експерименту під електродинаміку.

Чотиривірш, наведений вище, якщо не помиляюся, це дві епіграми в перекладі Самуїла Маршака. Не маючи заперечень проти поглядів автора доповіді, я дозволю собі причепитися до фактора використання мови – адже розділ відноситься до термінології: розділ сайту я маю на увазі. Так ось, правильне використання мови передбачає, на мою думку, і правильну інтерпретацію повідомлень, споруджених за допомогою слів. А з цієї точки зору жодної такої швидкості світла чи рівності часів у досвіді Майкельсона-Морлі не замірялося. Фіксувалися лише результати інтерференції хвиль, за якою судили про швидкість світла. При цьому робилася маса довільних, хоч і більш-менш правдоподібних припущень. Припущень у тому, що швидкість світла у прямому і зворотному напрямах його руху однакова; про те, що частота світла у цих напрямках теж однакова; про те, що часом відображення світла можна знехтувати; про те, що процес взаємодії приладу зі світловим променем не вносить спотворення в інтерференцію, та інше.

У моїх примітках щодо досвіду Майкельсона-Морлі так і було записано: Досвід виявив не «рівність часів», а лише результат вимірів, який, зокрема, можна інтерпретувати як рівність часів.

Теґи: досвід Майкельсона-Морлі, класична механіка



Останні матеріали розділу:

Лєсков зачарований мандрівник короткий зміст
Лєсков зачарований мандрівник короткий зміст

«Зачарований мандрівник» – повість Миколи Семеновича Лєскова, що складається з двадцяти глав і створена ним у 1872-1873 роках. Написана простим...

Сліпий музикант, короленко Володимир Галактіонович
Сліпий музикант, короленко Володимир Галактіонович

Назва твору: Сліпий музикант Рік написання: 1886 Жанр: повістьГоловні герої: Петро - сліпий хлопчик, Максим - дядько Петра, Евеліна -...

Викриття суспільних та людських вад у байках І
Викриття суспільних та людських вад у байках І

Даний матеріал є методичною розробкою на тему "Марні пороки суспільства"(за казкою М.Є. Салтикова-Щедріна "Повість про те, що...