Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Калитеевский Н.И. -> "Волновая оптика" -> 140

Волновая оптика - Калитеевский Н.И.

Калитеевский Н.И. Волновая оптика — М.: Высшая школа, 1995. — 463 c.
ISBN 5-06-003083-0
Скачать (прямая ссылка): volnovayaoptika1995.djvu
Предыдущая << 1 .. 134 135 136 137 138 139 < 140 > 141 142 143 144 145 146 .. 175 >> Следующая

Результаты этого чрезвычайно важного опыта неоднократно проверялись многими исследователями. В опытах Йоса (1930 г.) вся установка была закреплена на упругих подвесах и длина светового пути была около 21 м. Точность измерений оценивалась в 0,001 полосы. Примерно такая же точность измерений была в опытах Кеннеди (1926 г.) и др. Все эти эксперименты показали отсутствие смещения интерференционных полос, а наблюдавшееся в некоторых исследованиях (Миллер, 1925 г.) смещение, очевидно, было связано с какими-то экспериментальными ошибками.
В настоящее время опыт Майкельсона воспроизведен с громадной точностью Джаваном, Таунсом и др., исследовавшими в 1964 г. возможное изменение частоты сигнала при повороте на п/2 установки с двумя газовыми лазерами, расположенными перпендикулярно один другому (рис. 7.5).
Ожидаемый эффект второго порядка по р2 составлял 3 МГц, тогда как возможные погрешности опыта не превышали нескольких герц. Было показано, что достигнутая в этом эксперименте точность в 45 раз больше точности упоминавшихся выше опытов
Приведенные данные взяты из письма Майкельсона к Рэлею, в котором он с уверенностью говорит об отрицательном результате своего опыта. Эти и другие интересные материалы можно найти в сборнике, посвященном пятидесятилетию создания специальной теории относительности (см. УФН, 1965, 86, с. 421).
370
7.5. Схема установки на лазерах для проверки результатов опыта Майкельсона
Иоса. Таким образом, скорость предсказываемого теорией Лоренца «эфирного ветра», возникающего при движении Земли в неподвижном мировом эфире, не может превышать 30 м/с (при скорости движения Земли по орбите, равной 30 км/с) и отрицательный результат опыта Майкельсона может считаться доказанным с большой точностью, не допускающей никакой ревизии изложенного выше основного положения .
Отрицательный результат опыта Майкельсона чрезвычайно усложнил решение проблемы в тех рамках, в которых она была поставлена. Теория Лоренца оказалась не соответствующей опыту. Можно было предположить, что эфир полностью увлекается атмосферой Земли при ее орбитальном движении, но это предположение (теория Герца) противоречит результатам более простого (эффект первого порядка) опыта Физо и другим оптическим измерениям, например явлению звездной аберрации (см. § 7.3), которые здесь не обсуждаются.
Лоренц сделал попытку истолковать отрицательный результат опыта Майкельсона и спасти идею «абсолютного движения» в неподвижном эфире, предположив наличие контракции (сокращения) тел в направлении их движения (такое же предположение независимо от него выдвинул Фицджеральд). Он получил уравнения, описывающие изменение длины тел, движущихся прямолинейно и равномерно (преобразования Лоренца), относительно которых уравнения электродинамики вакуума оставались инвариантными. Но физическая природа исходного предположения оставалась совершенно неясной, и теорию Лоренца нельзя было принять в качестве основы для истолкования всех оптических и электрических измерений с использованием движущихся тел.
Было необходимо кардинальное физическое решение всей проблемы, которое и достигнуто в трудах А.Эйнштейна, создавшего в 1905 г. специальную теорию относительности.
§ 7.2 ПОСТУЛАТЫ ЭЙНШТЕЙНА И ИХ СЛЕДСТВИЯ
Критический пересмотр установившихся понятий пространства и времени на базе глубокого анализа всего экспериментального и теоретического материала, имевшегося к началу XX в., привел
371
Эйнштейна к построению теории, являющейся логическим завершением всей классической физики. Эту систему взглядов он обобщил в двух постулатах, которые можно считать исходными позициями специальной теории относительности.
Первый постулат является развитием механического принципа относительности: утверждается, чта никакими физическими опытами (т.е. используя не только механические, но и оптические и электрические явления) нельзя установить, какая из двух иНерциалъных систем покоится и какая движется. Таким образом, постулируется бесплодность попыток определения абсолютного движения тел с использованием любой системы отсчета, в том числе и гипотетического мирового эфира.
Второй постулат сводится к утверждению, что существует конечная максимальная скорость распространения любого взаимодействия, которая равна с — скорости света в вакууме. По принципу относительности эта скорость одинакова во всех инерциальных системах и не зависит от длины волны, интенсивности и относительной скорости движения источника и приемника света. Таким образом отвергаются теорема сложения скоростей в классической механике и различные построения, которые выдвигались в свое время для истолкования отрицательного результата опыта Майкельсона — Морли.
Для того чтобы стал понятнее глубокий смысл сформулированных выше постулатов, полезны следующие замечания, которые вместе с тем позволят ограничить круг рассматриваемых вопросов.
Следует учитывать, что специальная теория относительности, базирующаяся на этих постулатах, описывает только инер-циальные системы. Конечно, в данной системе можно рассматривать ускоренное движение точки [см. формулы релятивистской механики (7.28) и др. ], но ускоренное переносное движение относится к проблемам, исследуемым общей теорией относительности, развитой в последующих работах Эйнштейна (1916 г. и позднее). Поэтому обречены на провал иногда встречающиеся в популярной литературе попытки применять формулы специальной теории относительности к разбору всяких парадоксов, связанных, например, с движением ракет, стартовавших с Земли и вернувшихся на нее после того или иного полета в космосе. Следует помнить, что взлет и возвращение ракеты происходят с громадными ускорениями и поэтому применение аппарата специальной теории относительности [см. (7.20) — (7.24)] незаконно.
Предыдущая << 1 .. 134 135 136 137 138 139 < 140 > 141 142 143 144 145 146 .. 175 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed