Техника - молодёжи 1984-09, страница 41

В ПОИСКАХ

ТОЧКИ ОТСЧЕТА

боО КМ/СЕК ДВИЖЕНИЕ

ГИ/ИКТИКИ

400 км/сек -> ДВИЖЕНИЕ

\ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

J/ k - ctbt

Щ Л- Г У- ХМ

S - I

V:-'-'- - "⁴-%v.'vi.' "'-А'■'•■ .«.Л250км/СЕК

. ^ . .;•.«.*■••" СКОРОСТЬ

'.V">v<'.'- . ■ "■ • соинци

ПРИ ДВИЖЕНИИ ВОКРУГ Г/4Л4КТИКИ

ВЛАДИМИР ДЕМИДЕНКО, физик, г. Череповец

Предположим, репортер послал с с космодрома телеграмму: «В космическое пространство запущен спутник, который очень быстро движется и вращается». Ясно, что у автора сообщения не будет покоя: его станут спрашивать, с какой скоростью движется спутник? И относительно чего — Солнца, Земли или Луны? И как вращается: вокруг своей оси, вокруг Земли или вокруг Солнца? Наконец, за дело берется более грамотный репортер и посылает другую информацию: «В космическое пространство на круговую орбиту вокруг Земли выведен искусственный спутник, который, двигаясь со скоростью 8 км/с, делает один оборот вокруг Земли за 1,5 ч». Эта заметка отличается от предыдущей тем, что в ней указано тело отсчета — Земля. II сразу все встает на свои места.

Все движется в нашем мире. Электрон вращается вокруг своей оси и вокруг ядра; Земля вращается вокруг Солнца. Солнечная система — вокруг центра Галактики. Наконец, и наша Галактика несется в пространстве, заполненном фотонным газом. Но куда? Просто движется или вращается вокруг центра метагалактики?

Постараемся ответить на этот вопрос немного позже, а пока предположим, что нам нужно найти абсолютную скорость какой-либо земной точки в пространстве. Вначале дело покажется довольно простым. Ну, скажете вы, нам достаточно 470 м/с — окружную скорость на экваторе — векторно сложить со скоростью самой Земли — 30 км/с, затем со скоростью Солнца — 250 км/с, затем со скоростью Галактики — 600 км/с. Получим вроде бы абсолютную скорость. А вот здесь-то нас ожидает неудача. Движение Галактики — еще не по-последняя инстанция. Мы ведь ничего не знаем о том, как и куда перемещается метагалактика, да и вообще, как все движется во вселенной, хотя определенные предположения имеются... Вот и возникает вопрос: а можно ли найти не

что неподвижное в нашем мире, связанное с абсолютным пространством, чтобы определять абсолютное движение материальных тел?

Да, но что такое абсолютное пространство? Ньютон, например, считал, что это нечто «неподвижное само по себе, по всей сути являющееся вместилищем тел». После него Лейбниц разработал концепцию, что пространство всего лишь «форма координации тел». Физики прошлого упорно искали ответа на этот вопрос, искали какую-то неподвижную космическую систему, от которой можно было бы «оттолкнуться», и предполагали, что ею может послужить межзвездная «светоносная среда», эфир. Однако, судя по всему, это предположение не выдержало проверки временем. Во-первых, в течение 100 последних лет физикам, несмотря на многочисленные попытки, так и не удалось экспериментально доказать существование эфира. Во-вторых, это понятие оказалось ненужным при обсуждении определенного круга явлений и физических построений. Абсолют исчез.

Началось с того, что Галилео Галилей, путешествуя (примерно в в 1590 году) на быстроходном по тем временам корабле, обратил внимание на такой, казалось бы, не-

Взаимное положение Солнца, Земли и Галактини и их движение в пространстве относительно фонового излучения.

значительный факт, что мухи в каюте летают по-прежнему во всех направлениях и не сбиваются ни в ту, ни в другую сторону. Вывод: неподвижный эфир не оказывает сопротивления движущимся сквозь него телам. Наблюдение легло в основу закона инерции. Был сформулирован и принцип относительности: никакие механические опыты, проведенные внутри равномерно движущейся лаборатории, не могут обнаружить, движется тело в эфире или не движется. Альберт Эйнштейн распространил этот принцип и на световые процессы: никакие опыты со светом не могут обнаружить, перемещается ли прибор в эфире или нет. А коли так, то промежуточную среду, эфир, можно вообще выбросить из расчетов (для инерциальных систем, движущихся прямолинейно и без ускорения). Коснулось это, в частности, и формул для эффекта Доплера.

Кристиан Доплер открыл свой эффект в 1842 году и тогда же вывел две формулы: одну для случая движения источника излучения (прямой эффект), другую — для движения приемника (обратный эф-

ТРИБУНА СМЕЛЫХ ГИПОТЕЗ