Техника - молодёжи 1963-09, страница 20

Прошло без малого 60 лет, как Эйнштейн сформулировал теорию относительности. Она возникла из обобщения большого экспериментального материала, который невозможно было объяснить на основе «старой», классической физики, созданной Ньютоном и последующими поколениями ученых.

Эффекты, предсказанные теорией относительности, становятся ощутимыми при высоких (околосветовых) скоростях и при больших энергиях материальных тел. Лишь в наше время, когда в гигантских ускорителях ядерные частицы разгоняются почти до световой скорости, когда ученые создали тонкую аппаратуру для изучения космических лучей огромной энергии, теория относительности стала «зримой»

СЛОВО-

и вызывает все меньше и меньше возражений. И все-таки время от времени ставятся новые опыты по ее проверке. В этом нет ничего удивительного. Ведь и теория Эйнштейна является лишь еще одним приближением к абсолютному знанию о пространстве и времени.

В. И. Ленин писал: «В мире нет ничего, кроме движущейся материи, и движущаяся материя не может двигаться иначе, как в пространстве и во времени. Человеческие представления о пространстве и времени относительны, но из этих относительных представлений складывается абсолютная истина, эти относительные представления, развиваясь, идут по линии абсолютной истины, приближаются к ней».

В статье «Нужно ли проверять Эйнштейна?» (№ 5 журнала за 1963 г.) говорилось о недавно предпринятой американским физиком У. Кантором попытке проверить справедливость второго постулата Эйнштейна, согласно которому скорость света не зависит от скорости источника. Результат опыта оказался неожиданным: скорость света якобы зависит от скорости источника. Автор исследования был сам настолько удивлен своим результатом, что обратился к физикам с просьбой либо повторить его опыт, либо указать на источник ошибки.

Статья вызвала много откликов. За короткий срок редакция получила большое количество писем, в которых авторы высказывают свое мнение об эксперименте, предлагают объяснения, развивают собственные теоретические доводы. Многие из откликов, по существу, представляют собой небольшие самостоятельные теоретические исследования.

Одним из первых откликнулся доктор технических наук профессор Д. Городской из Москвы. Он считает, что «постановку вопроса следует считать вполне уместной». Свою точку зрения он высказал в статье «К вопросу о распространении электромагнитных волн в движущихся средах». Выводы профессора Д. Городского интересны, и к ним мы еще вернемся в конце статьи.

Читатель П. Бурдуков (Москва) назвал свой отклик «Нужно проверять». В нем подробно говорится о критическом отношении ряда ученых-физиков к теории Эйнштейна. Это письмо любопытно тем, что автор приводит высказывания ряда отечественных ученых, в частности К. Э. Циолковского, по поводу проверки теории относительности в опытах Майкельсона-Морли. Так, Циолковский писал еще в 1919 году: «Не подвергая никакому сомнению опытов вышеупомянутых ученых (Майкельсона, Морли, Миллера и других), мы считаем, что скорость света в воздухе одинакова, не зависима от движения Земли только потому, что эфир не может не увлекаться атмосферой».

Сейчас мы знаем, что «эфирные» объяснения независимости скорости света от скорости источника или наблюдателя были отвергнуты. Приведенные слова К. Э. Циолковского еще раз показывают, сколь сложным был путь признания новой теории в то время.

Читатель Б. Екимов из Барнаула считает, что опыты Майкельсона якобы не являются убедительными потому, что в них прибор — интерферометр — был связан с Землей, и все его части участвовали в движении Земли в одинаковой мере. Для проверки второго постулата Эйнштейна Б, Еки

мов предлагает поставить другой опыт. Он пишет: «Для более точной проверки скорости света нужно использовать два искусственных спутника Земли, передавая световые сигналы с одного на другой. Для этого нужно создать специальную аппаратуру. Световые сигналы можно передавать при движении спутников навстречу друг другу или вдогонку».

Идея интересная, однако подобный эксперимент даже в более грандиозных масштабах был поставлен астрономами. Речь идет о наблюдениях за двойными звездами. Во вселенной существует множество пар звезд, которые вращаются вокруг общего центра, двигаясь друг за другом. Наблюдатель с Земли может обнаружить такое положение, когда одна из звезд от него удаляется, а другая — приближается. Казалось бы, скорости света от удаляющейся и приближающейся звезд должны быть разными. Но измерения показали, что никакой разницы в скорости распространения света нет.

«Я — токарь, увлекаюсь физикой, — пишет читатель В. Касимов из г. Белорецка. — Нужно ли проверять Эйнштейна? Этот вопрос все чаще задают себе исследователи. В самом деле, нужно ли? Да, нужно. Диалектический материализм утверждает, что человеческое познание никогда не будет обладать характером всеведения. Поэтому нельзя рассматривать теорию относительности как истину в конечной инстанции».

ЧИТАТЕЛЯМ

Однако вернемся непосредственно к опыту Кантора. Движущимся источником света он называет тонкую подвижную стеклянную пластинку, сквозь которую проходит свет. Вещество пластинки (стекло) поглощает свет от источника и тут же возвращает обратно. С квантами света, по идее Кантора, должно произойти нечто подобное тому, что происходит с человеком, который на ходу прыгнул в трамвай, приобрел его скорость и тут же выскочил обратно. Возникает вопрос: действительно ли движущаяся среда, сквозь которую проходит свет, равноценна движущемуся источнику света?

Вот что пишет по этому поводу С. Червинский из города Ровно: «Такое заключение явно не логично. Ведь если лучи Солнца проходят через ветровое стекло движущегося автомобиля, падают на лицо водителя, так можно ли считать стекло «движущимся источником света»? Можно было бы говорить о движущейся среде, но такие опыты производились неоднократно и не противоречили опытам Майкельсона».

Критика опыта Кантора связана с еще одним интересным соображением. В 1851 году французский физик Физо поставил опыт по определению разности скорости света в неподвижной и подвижной воде. Опыт ставился так, что разница в скоростях должна была отразиться на интерференционной картине, наблюдаемой в оптическую трубу.

Физо ставил перед собой задачу: узнать, зависит ли скорость распространения света в какой-либо среде от скорости движения среды. Оказывается, такая зависимость существует. Если свет идет навстречу движению воды, то измеряемая скорость его будет несколько меньше скорости света в пустоте. Однако это уменьшение не удалось объяснить с точки зрения классической физики. Только теория относительности раскрыла парадокс Физо.

На это обратил внимание читатель П. Стусяк из Одессы, который прислал письмо, озаглавленное «А не объясняется ли опыт Кантора эффектом Физо?». Действительно, в опытах американца вода, которая фигурировала более ста лет назад в опытах французского ученого, заменена стеклом. Речь идет, стало быть, о распространении света в движущемся стекле. Это должно вызвать изменение скорости света по сравнению с вакуумом по той причине, о которой образно сказал в своем письме московский студент С. Бомби: «Просто второй луч сэкономил в пути тем, что «прокатился в стекле»...

1в

По следам статьи „Нушнс