Валерий Петров
В своей работе «К электродинамике движущихся сред» А.Эйнштейн указал, что распространению принципа относительности на оптику и электродинамику содействовали и «неудавшиеся попытки обнаружить движение Земли относительно «светоносной среды». Эйнштейн никогда не указывал, какие именно опыты он имел в виду. Появление специальной теории относительности (СТО) многими физиками было расценено как попытка объяснения отрицательного результата именно опыта Майкельсона – Морли, в котором, как полагают, вопрос о движении Земли относительно эфира был поставлен в наиболее прямой форме. Эта версия укоренилась в литературе, в частности, в учебной: очень удобно методически выводить СТО из опыта Майкельсона – Морли.
Известно, что при постановке своего опыта в 1881г. Майкельсон полагал время T┴
движения луча света от источника света (полупрозрачного зеркала) до отражателя и обратно в направлении, перпендикулярном движению прибора, равным 2L/c. Однако при постановке этого же опыта в 1887г. он принял T┴
=2L/c/√(1–v²/c²), оказав тем самым большую услугу теории, которую сам впоследствии назвал чудовищем.
Как описывает У.И.Франкфурт в [1], «Новые возможности повышения точности опытов типа Майкельсона появились с созданием квантовых генераторов. Шамир и Р.Фокс повторили опыт Майкельсона с одним лазером. В оба плеча интерферометра были введены стеклянные стержни одинаковой длины. Опыт показал отсутствие эфирного ветра со скоростью, превышающей 6,6км/с». Так как ожидаемая скорость эфирного ветра в этом опыте, как и в опыте Майкельсона – Морли должна была быть не меньше 30км/с, результаты опыта Шамира и Фокса следует признать нулевыми.
В этом опыте, очевидно, свет движется внутри стеклянных стержней. В системе координат, связанной с эфиром, стеклянные стержни движутся в направлении движения интерферометра. Соответственно, и свет, движущийся внутри этих стержней, также смещается в направлении движения интерферометра. В этом случае скорость света, движущегося внутри стержня в перпендикулярном направлении, оказывается равной √(c²–v²), а путь, который проходит каждый импульс света, равным √(L²–(vt)²) (рис.1). Тогда время t движения луча света от полупрозрачного зеркала к отражателю в перпендикулярном направлении оказывается равным L/c, а время T┴
=2t=2L/c.
Рис.1. Система координат, связанная с эфиром а) треугольник скоростей; б) треугольник расстояний
В этом случае, если сокращение длины одного из плеч прибора действительно имеет место, коэффициент сокращения длины должен быть принят равным 1–v²/c², а не √(1–v²/c²) как это следует из преобразований Лоренца-Эйнштейна. Таким образом, применительно к данному опыту преобразования Лоренца-Эйнштейна не имеют никакого физического смысла.
Предположим теперь, что, как это следует из СТО, не существует никакой среды, заполняющей все мировое пространство, относительно которой интерферометр движется с некоторой скоростью, равной, по крайней мере, орбитальной скорости Земли. В этом случае T||
будет равно T┴
=2L/c. Однако если сокращение длины одного из плеч действительно имеет место, тогда T||
уже не будет равно T┴
именно вследствие сокращения длины, так как с учетом сокращения длины плеча, параллельного движению интерферометра, время T||
оказывается равным 2L/c/√(1–v²/c²), тогда как время T┴
по-прежнему равно 2L/c.
Таким образом, ни гипотеза Лоренца о сокращении длины одного из плеч интерферометра, ни СТО Эйнштейна не в состоянии объяснить нулевой результат опыта Шамира и Фокса.
Как показали опыты Эйхенвальда с вращающимися дисками, твердые тела непроницаемы для внешнего по отношению к ним эфира, вследствие чего «эфирный ветер», обусловленный движением таких тел, внутри этих тел не возникает. В свое время Миллер, известный своим опытом, выполненным на горе Маунт-Вильсон, отмечал экранирующее свойство металлических покрытий по отношению к эфиру [3]. Физическую интерпретацию явления экранировки предложил В.А.Ацюковский, объяснив это явление наличием на поверхности металлов слоя Ферми [4]. Известно, что существование такого слоя обусловлено электромагнитным взаимодействием между атомами и молекулами металлов. Известно также, что и между молекулами жидкостей и газов при ненулевой их вязкости также существует электромагнитное взаимодействие. Таким образом, не только металлы и, вообще, любые твердые вещества, но также и любые жидкости и газы при ненулевой их вязкости непроницаемы для внешнего по отношению к ним эфира. Поэтому внутри движущихся жидкостей или газов при ненулевой их вязкости, так же как и внутри твердых тел, «эфирный ветер», обусловленный их движением, не возникает, следовательно, не может быть обнаружен никакими опытами именно по причине его полного отсутствия. Как правильно заметил Ацюковский, «... это все равно, что пытаться измерить ветер, который дует на улице, глядя на анемометр, установленный в плотно закупоренной комнате» [5]. Правда, Ацюковский распространяет этот вывод только на металлы, тогда как его нужно распространить на любые твердые тела, жидкости и газы при их ненулевой вязкости.
Таким образом, внутри движущихся стеклянных стержней «эфирный ветер», обусловленный их движением, не возникает, поэтому T┴
в опыте Шамира и Фокса оказывается равным T||
=2L/c. Именно в этом и заключается единственно правильное объяснение нулевого результата рассматриваемого опыта.
Список литературы
Франкфурт У.И. Оптика движущихся сред и специальная теория относительности. Эйнштейновский сборник 1977, М.: Наука, 1980.
Shamir J., FoxR. A new experimental test of special relativity. Nuov. Cim., 1969, 62B, p.258...264.
Miller D.C.The ether-drift experiment of 1925 at Mount Wilson. Science. 1926, LXIII, №1635, p.433...443.
Ацюковский В.А. Общая эфиродинамика. Моделирование структур вещества и полей на основе представлений о газоподобном эфире. М.:Энергоатомиздат, 1993.
Эфирный ветер. Сб. ст. под ред. д.т.н. В.А.Ацюковского. М.Энергоатомиздат, 1993.
Другие работы по теме:
Эйнштейн и единый метод обоснования
Заменяя механику Ньютона своей теорией относительности, Эйнштейн применял единый метод обоснования. Он этого не осознавал, но тем не менее сделал это. В принципе, это происходит каждый раз при создании новой фундаментальной теории.
Эфир или физический вакуум?
В статье дано сравнение двух различных концепций, стоящих за терминами эфир и физический вакуум. Приводятся теоретические и экспериментальные обоснования концепции светоносного эфира.
Философия Норвегии
Вследствие длительной политической зависимости Норвегии от Дании самостоятельное развитие норвежской философии началось во 2-й половине 18 в. 1-я половина 19 в. характеризуется интересом к проблемам истории, личности и свободы.
Магнитоптическая запись
Цифровая магнитооптическая запись - термин устоявшийся, но не точный. В принципе речь идет о термомагнитной записи, и вся роль лазера при записи сводится к роли нагревательного инструмента.
Майкельсон Альберт Абрахам
Содержание стр. Введение…………………………………………………………………. 2 I. Жизнь и творчество А.А. Майкельсона …………………………….. 3-4 II Об эфирном ветре…………………………………………………….. 5
Интерференция
Применения интерференции очень важны и обширны. света имеет самое широкое применение для измерения длины волны излучения, исследования тонкой структуры спектральной линии, определения плотности, показателей преломления и дисперсионных свойств веществ, для измерения углов, линейных размеров деталей в длинах световой волны, для контроля качества оптических систем и многого другого.
Опыт Майкельвона-Морли
Опыт Майкельсона-Морли принципиально направлен на то, чтобы подтвердить (или опровергнуть) существование мирового эфира посредством выявления «эфирного ветра» (или факта его отсутствия).
Інтерферометри
Інтерференційні пристрої, чутливі до різниці фазових набігів хвиль. Інтерферометр Жамена та вимірювання величини показника заломлення повітря інтерферометром Релея. Зоряний інтерферометр Майкельсона. Інтерференція проміння: інтерферометр Фабри-Перо.
Диод
- вакуумный или полупроводниковый прибор, пропускающий электрический ток только одного направления и имеющий два вывода для включения в электрическую цепь.
Эфир: от гипотезы к практике
Эфир – не механическая субстанция. Альтернативная гипотеза. Экспериментальный базис. Эффекты взаимодействия. Проверка гипотезы.
Относительное движение Земли и светоносного эфира
Уже в работе 1905 у А.Э. основные формулы и преобразования соседствуют с формулами для Допплер – эффекта и для Аберрации света, но нет понимания того факта, что Инвариантность и Допплер – эффект уже есть понятия несовместимые.
Эфир или физический вакуум?
Эфир. Физический вакуум. Причины, побуждающие вернуться к концепции эфира. Теоретическое обоснование концепции эфира. Альтернативная интерпретация опытов Майкельсона–Морли.
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.
Столетняя эфирная война
Столетняя эфирная война, навязанная физикам Лоренцем и Эйнштейном и поддерживавшими их релятивистами, продолжается, хотя с момента ее возникновения были неопровержимые доказательства существования эфира.
Art of noise
Эту своеобразную группу в начале 80-х годов основали четыре человека – Энн Дадли, Гэри Лангэн, Джонатан Джекзалик и Пол Морли. Главной движущей силой коллектива стала Дадли, окончившая Королевский музыкальный колледж.
Лазеры в стоматологии
Понятие и назначение лазера, принцип действия и структура лазерного луча, характер его взаимодействия с тканью. Особенности практического использования лазера в стоматологии, оценка основных преимуществ и недостатков данного метода лечения зубов.
Основы теории относительности
Важнейшими постулатами классической механики, основы которой были заложены Галилеем и Ньютоном, являются принцип изотропности и однородности пространства и времени, три закона Ньютона, а также закон сложения скоростей Галилея.
Опыты Саньяка, Майкельсона – Гаэля, Миллера
Анализ результатов опытов Эйхенвальда и Вильсона дает основания утверждать, что, по крайней мере, в электродинамике движение относительно эфира всегда сопровождается вполне наблюдаемыми явлениями, соответствующими скорости такого движения.
Волоконно-оптические системы передачи данных
Задача 1 Определить затухание (ослабление), дисперсию, полосу пропускания и максимальную скорость передачи двоичных импульсов в волоконно-оптической системе с длиной секции L (км), километрическим (погонным) затуханием (ослаблением) (дБ/км) на длине волны излучения передатчика 0 (мкм), ширине спектра излучения 0,5 на уровне половины максимальной мощности излучения.
Волоконно-оптические системы передачи данных
Определение затухания (ослабления), дисперсии, полосы пропускания, максимальной скорости передачи двоичных импульсов в волоконно-оптической системе. Построение зависимости выходной мощности источника оптического излучения от величины электрического тока.
Сакер, Говард
Введение 1 Биография 2 Книги Список литературы Введение Говард Морли Сакер (англ. Howard Morley Sachar, род. 10 февраля 1928 года) — американский историк и писатель. Его 14 книг переведены на шесть языков.
Морли, Сильванус
Сильванус Гризуолд Морли , англ. Sylvanus Griswold Morley (7 июня 1883, Честер, Пенсильвания — 2 сентября 1948, Санта-Фе, Нью-Мексико) — американский археолог, эпиграфист и майянист, сделавший значительный вклад в изучение доколумбовой цивилизации майя в начале XX века. Кроме того, в годы 1-й мировой войны Морли был шпионом американского министерства морского флота в Мексике; пользуясь статусом археолога как прикрытием, он исследовал деятельность немецких агентов и другую антиамериканскую деятельность.
Boeing YAL-1
План Введение 1 История 1.1 Испытания систем обнаружения и сопровождения 1.2 Уничтожение учебных целей 2 Состав Список литературы Boeing YAL-1 Введение