Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Борн М. -> "Эйнштейновская теория относительности" -> 32

Эйнштейновская теория относительности - Борн М.

Борн М. Эйнштейновская теория относительности — М.: Мир, 1972. — 369 c.
Скачать (прямая ссылка): enteoriyaotnositelnosti1972.djvu
Предыдущая << 1 .. 26 27 28 29 30 31 < 32 > 33 34 35 36 37 38 .. 143 >> Следующая


IV

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ЗАКОНЫ ОПТИКИ

§ 1. МИРОВОЙ ЭФИР

И исторически, и логически механика является основой физики, но тем не менее она —• лишь часть последней, и, несомненно, малая часть. До настоящего момента, пытаясь разобраться в проблеме пространства и времени, мы использовали только механические наблюдения и теории. Теперь мы должны выяснить, чем могут нам помочь в решении этой проблемы другие области физического исследования.

Прежде всего именно области оптики, электричества и магнетизма связаны с проблемой пространства; это объясняется тем, что свет, электрические и магнитные силы свободно путешествуют в пустом пространстве. Сосуды, из которых полностью откачан воздух, остаются прозрачными для света независимо от того, насколько высок достигнутый вакуум. Электрические и магнитные силы в вакууме ведут себя аналогично. Свет Солнца и звезд достигает нас, пройдя большой путь в пустом пространстве.

Тот факт, что ряд физических влияний распространяется в астрономическом пространстве, много лет назад привел к гипотезе, согласно которой это пространство не пусто, а наполнено чрезвычайно тонким невесомым веществом — эфиром, который и служит переносчиком этих влияний. В той мере, в какой это понятие'используется в наши дни, оно не означает ничего, кроме определенных физических состояний, или «полей», в пустом пространстве. Если принять это абстрактное понятие с самого начала, то большая часть проблем, которые исторически связаны с представлением об эфире, останется неясной. Раньше эфир, конечно, считался реальным веществом, не только связанным с физическим состоянием, но и способным к движению.

Теперь мы опишем развитие, во-первых, принципов оптики и, во-вторых, принципов электродинамики. Это вынудит нас несколько отклониться от проблемы пространства и времени, но зато позволит позднее вновь вернуться к ней вооруженными новыми фактами и законами. 88

Гл. IV. Фундаментальные законы оптики

§ 2. КОРПУСКУЛЯРНАЯ И ВОЛНОВАЯ ТЕОРИИ

Ясно теперь для тебя, что с поверхности тел непрерывно

Тонкие ткани вещей н фигуры их тонкие льются... Значит, подобным путем непременно и призраки могут

Неизмеримую даль пробегать во мгновение ока... Призраки эти вещей, о каких говорю я, несутся Всюду,-и мчатся они, разлетаясь по всем направленьям. Но оттого, что смотреть мы одними глазами способны, И происходит, что там лишь, куда обращаем мы взоры, Может по ним ударять и окраска и форма предметов.

— Вот что мы читаем в поэме Лукреция Кара «О природе вещей» (книга IV)—поэтическом назидании философам-эпикурейцам, написанном в I в. до н. э. Приведенные здесь строки содержат наметки корпускулярной теории света, порожденные мощным воображением поэта и в то же время изложенные в истинно научном духе. Но эти стихи можно назвать научным постулатом все-таки не в большей мере, чем другие древние предположения о природе света. Здесь нет и тени попытки определить явление количественно — главной черты объективного подхода. В самом деле, здесь чрезвычайно трудно отделить субъективное ощущение света от физического явления и усмотреть возможность измерения последнего.

Возникновение учения об оптике можно отнести к временам Декарта. Его книга «Диоптрики» (1638 г.) содержит фундаментальные законы распространения света, законы отражения и преломления. Первый из них был известен еще древним, а второй был установлен экспериментально Снеллом незадолго до появления книги Декарта (примерно в 1618 г.). Декарт выдвинул идею эфира как переносчика света; эта идея стала предшественницей волновой теории. Первые догадки о ней принадлежат Роберту Гуку (1667 г.), а первая отчетливая формулировка— Христиану Гюйгенсу (1678 г.). Их великий современник, Ньютон, который был несколько моложе их, считается автором противоположной доктрины — корпускулярной теории. Прежде чем описать борьбу между этими конкурирующими теориями, мы грубо очертим суть каждой из них.

Корпускулярная теория утверждает, что светящиеся тела излучают мельчайшие частицы, которые движутся в согласии с законами механики и вызывают ощущение света, попадая в глаз. Волновая теория, с другой стороны, устанавливает аналогию между распространением света и движением волн на поверхности воды или звуковых волн в воздухе. Для этого в ней предполагается существование упругой среды, которая заполняет все прозрачные тела; эта среда и есть световой эфир. Отдельные частицы этого вещества просто колеблются относительно своего равновесного положения. То, что движется в виде световой волны, § 2. Корпускулярная и волновая теории

Представляет собой состояние движения частиц, а не движение частиц самих по себе. На фиг. 47 изображен этот процесс для ряда точек, которые колеблются вверх — вниз относительно среднего положения. Каждая горизонтальная линия на этой диаграмме соответствует некоторому моменту времени, скажем, t = О, 1, 2, 3, ... сек. Каждая отдельная точка колеблется в вертикальном направлении. Все вместе точки создают картину волны, которая перемещается вправо от одного момента времени к другому.
Предыдущая << 1 .. 26 27 28 29 30 31 < 32 > 33 34 35 36 37 38 .. 143 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed