Жарық жылдамдығына не кедергі? САЛТЫҚТЫҚ ТЕОРИЯСЫНЫҢ НЕГІЗГІ ӨТІРІГІ

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-16 16:10

Жарық жылдамдығы тұрақты. Бұл дәлелденген факт болып саналады. Бірақ шынымен солай ма? Бұл аласапыран мәселеде біз күрделі ғылыми мәселені жан-жақты түсінеміз. Барыңыз.

Эйнштейннің салыстырмалылық теориясының негізгі эксперименттік дәлелі эфирдің дрейфін өлшеу бойынша әлемге әйгілі Мишельсон-Морли тәжірибелері болып саналады.

Өз тәжірибелерінде ғалымдар жарықтың әрекетін зерттеді. Содан кейін эфир жарықтың таралу ортасы ретінде пайдаланылды. Сондай-ақ Жердің Күнді секундына 30 шақырым жылдамдықпен айналатыны белгілі болды. Демек, егер сіз Жердің бағыты бойынша және оның бағытына қарсы жарық жылдамдығын өлшесеңіз, онда сіз кейбір айырмашылықтарды таба аласыз деген болжам пайда болды.

Алғашқы болжам бойынша эфир Күнге қатысты мүлдем қозғалыссыз. Анау. бір бағытта жарық жылдамдығы плюс 30, ал екіншісінде минус 30 км / сек болады.

Нәтижесінде теориялық тұрғыдан аз есептелген жылдамдықтағы айырмашылық алынды. Бірақ бұл айырмашылық нөл туралы әңгіме болған жоқ. Яғни, ғалымдар 7,5 км/с жылдамдықтағы айырмашылықты алды және кейіннен бұл нәтиже еленбеді. Эфирдің Жерге қатысты жылдамдығын өлшеудің тарихи әрекеттері Наполеон соғыстары кезінде дерлік жүргізілді және Араго, Физо, Ангстрем, Френельге жатады. 1859 жылы Физо және 1865 жылы Ангстром эфирлік желді іздеудің оң нәтижесін жариялады.

19-20 ғасырлар тоғысында эстафета ғалымдар үштігіне өтті: Мишельсон, Морли және Миллер. Міне, 1927 жылы Вильсон тауы обсерваториясында өткен конференцияда түсірілген фотосурет.

Мишельсон, Морли және Миллер бір АҚШ университетінде жұмыс істеді, ал Миллер 50 жылдық профессор, профессор Морлидің жақын досы және оның жұмысында Мишельсонның серіктесі болды. Ол Мишельсонның түпнұсқалық қондырғысын қолданды, оны өзгертті - тақта материалын ауыстырып, жарық жолын ұзартты.

Миллердің тәжірибесінің нәтижелері бойынша эфирлік желдің жылдамдығы секундына ± 0,5 шақырым болатын қателікпен секундына 10 шақырымды құрады. Сонымен қатар, ұзақ мерзімді өлшеу нәтижелері күнделікті және жылдық өзгерістерді көрсетті.

Миллердің ғарыштық бағыттарын кейіннен Мишельсонның өзі растады және Эйнштейнмен сұхбатында Мишельсон салыстырмалылық теориясын өзінің ерте сәтсіз эксперименттері нәтижесінде пайда болған «құбыжық» деп атады.

Осы фактілерге толығырақ тоқталайық. Миллер орасан зор өлшеу жұмыстарын жүргізді: тек 1925 жылы интерферометрдің айналымдарының жалпы саны 4400 болды, ал жеке есептеулер саны 100 000-нан асты.

Миллер 1887 жылдан 1927 жылға дейін үздіксіз жұмыс істеді, яғни ол «эфир желінің» жылдамдығын өлшеуге шамамен 40 жыл жұмсады - іс жүзінде өзінің бүкіл белсенді шығармашылық өмірін эксперименттің тазалығына ерекше назар аударды. Ал бұл нәтижелерді сынаушылар жұмысты алаңдатпады.

Мысалы, Рой Кеннеди бар болғаны… 1, 5 жыл уақытын барлық жұмысқа, соның ішінде құрылғыны жобалауға, өндіруге, оны жөндеуге, өлшеулерге, нәтижелерді өңдеуге және оларды жариялауға жұмсады. Сонымен қатар, эфирді сынайтын эксперименттердің көпшілігі әлі де бункерлерде, жертөлелерде, криогендік немесе ферромагниттік сауыттарда - яғни эфирді максималды скрининг жағдайында жүргізіледі.

Миллердің еңбектері жарияланғаннан кейін Вильсон тауы обсерваториясында «эфирлік жел» жылдамдығын өлшеуге арналған конференция өтті. Бұл конференцияға Лоренц, Мишельсон және сол кездегі басқа да көптеген жетекші физиктер қатысты. Конференцияға қатысушылар Миллердің нәтижелерін назар аударуға лайық деп таныды; конференция материалдары жарияланды.

Бірақ бұл конференциядан кейін Мишельсон тағы да «эфир желін» анықтау бойынша эксперименттерге оралғанын аз адамдар біледі; бұл жұмысты ол Бейбітшілік пен Пирсонмен бірлесіп жүргізді.1929 жылы жүргізілген тәжірибелердің нәтижелері бойынша «эфирлік желдің» жылдамдығы шамамен 6 км/с. Тиісті басылымда жұмыс авторлары «эфирлік желдің» жылдамдығы Жердің Галактикадағы қозғалыс жылдамдығының шамамен 1/50 бөлігін құрайтынын, 300 км/с тең екенін атап өтті.

Бұл маңызды ескерту. Ол бастапқыда Мишельсонның Жердің Күнмен бірге Галактика центрін айналып өте жоғары жылдамдықпен қозғалатынын мүлде ұмытып, Жердің орбиталық жылдамдығын өлшеуге тырысқанын болжайды; галактиканың өзі басқа галактикаларға қатысты кеңістікте қозғалатыны да ескерілмеді.

Әрине, егер бұл қозғалыстардың барлығы ескерілсе, онда орбиталық құрамдас бөліктегі салыстырмалы өзгерістер шамалы болады. Оның үстіне, барлық оң нәтижелер тек айтарлықтай биіктікте, атап айтқанда, теңіз деңгейінен 1860 метр биіктікте Вильсон тауы обсерваториясында алынды.

Бірақ егер «әлемдік эфир» деп аталатын зат ішінара нағыз газдың қасиеттеріне ие болса, сондықтан Дмитрий Иванович Менделеев оны өзінің периодтық жүйесінде сутегінің сол жағында орналастырса, онда бұл нәтижелер толығымен табиғи болып көрінеді.