История теории эфира и электричества - Уиттекер Э.
ISBN 5-93972-070-6
Скачать (прямая ссылка):
1Additions a la Connaissance des Temps, 1878; усовершенствованный вывод
дал Г. Зеелигер Sitzungsberichte d. К. Ak. zu Miirtchert, XIX (1889), с.
19.
^Вопрос возможной зависимости скорости света от скорости источника будет
рассмотрен во втором томе этого труда в связи с "баллистической"
гипотезой Ритца.
3См. стр. 434.
Классическая теория в эпоху Лоренца
459
высоты ноты при удалении источника звука от наблюдателя. В обоих случаях
период колебаний, воспринимаемый наблюдателем, равен (+г>)/сх период
собственных колебаний, где V - скорость разделения источника и
наблюдателя, ас - скорость распространения возмущения. Например, если
скорость разделения равна орбитальной скорости Земли, то D линии натрия в
спектре источника света будут смещены к красной части спектра, по
сравнению с линиями, полученными из пламени земного натрия, примерно на
одну десятую расстояния между ними. Применение этого принципа к
определению относительной скорости звезд по линии зрения, которое
оказалось очень полезным в астрофизических исследованиях, предложил в
1848 году Физо1.
Покидая астрономическую обсерваторию, мы теперь должны изучить информацию
о влиянии движения Земли на оптические явления, которая была получена в
физической лаборатории. Мы уже ссылались^ на исследования, с помощью
которых была проверена истинность формулы Френеля. Опыт другого типа
предложил в 1859 году Физо^, который заметил, что если эфир не увлекается
Землей, то излучение, которое испускает земной источник, должно иметь
различную интенсивность в разных направлениях. Однако через много лет
Лоренц показал^, что от подобного опыта, исходя из теоретических основ,
не следовало ожидать положительного результата: количество лучистой
энергии, сообщенное поглощающему телу, не зависит от движения Земли.
Несколько лет спустя Физо исследовал^ еще один возможный эффект. Если луч
поляризованного света послать под непрямым углом через стеклянную
пластинку, то азимут поляризации изменяется в степени, которая зависит,
кроме всего прочего, от показателя преломления стекла. Физо провел этот
опыт с солнечным светом: он посылал свет через стекло в направлении
движения Земли и в противоположном направлении; результаты казались
разными, но из-за экспериментальных сложностей принять окончательное
решение оказалось невозможно.
Несколько лет спустя влияние движения Земли на вращение плоскости
поляризации света, распространяющегося вдоль оси кри-
'Лппарат для демонстрации эффекта Доплера - Физо в лаборатории
сконструировал Белопольский Astrophys. Jour., XIII (1901), с. 15.
2См. стр. 138-140.
Зз4/ш. d. Phys. XCII (1854), с. 652.
4Proc. Amst. Acad, (английское изд.), IV (1902), с. 678.
Мшш/es de Chim. (3), LXVIII (1860), с. 129: Ann. d. Phys. CXIV (1861), c.
554.
460
Глава 13
сталла кварца, исследовал Маскар1. Получив отрицательный результат,
Маскар заявил, что вращение не могло бы измениться больше, чем на
1/40000-ю долю, когда ориентацию аппарата, который первоначально
находился в направлении движения Земли, изменяли на противоположную.
Впоследствии это подтвердил лорд Рэлей^, который обнаружил, что
изменение, если оно существует, не может равняться даже 1/100000 доле.
П. Г. Тэт в 1882 году предположил(r), что "если бы эфир находился в
движении относительно Земли, то абсолютные отклонения линий в
дифракционном спектре должны быть различны в различных азимутах".
Как указал Максвелл в письме от 1879 года, на которое мы
4
уже ссылались , в земных методах определения скорости света луч
заставляют повторно пройти по своей траектории, так что любая скорость,
которой Земля может обладать по отношению к светоносной среде, изменила
бы время двойного прохождения только на величину, пропорциональную
квадрату угла аберрации5. Однако в 1881 году Альберт Абрахам Майкельсон(r)
(1852-1931) заметил, что такое влияние, хотя и второго порядка, должно
проявляться в измеримой разности времени, которое необходимо лучам, чтобы
пройти равный путь, параллельно и перпендикулярно направлению движения
Земли соответственно. Он получил интерференционные полосы между двумя
пучками света, которые прошли по перпендикулярным траекториям; но когда
аппарат повернули на 90 градусов, так чтобы разность стала
противоположной, ожидаемого смещения полос не произошло. Майкельсон счел
этот результат доказательством теории Стокса7, в которой предполагается,
что эфир, находящийся вблизи Земли, движется. Однако Лоренц(r) показал, что
величина, которую
Unnales de I'Ec. Norm. (2), I (1872), с. 157.
2Phil. Mag. IV (1902), c. 215.
3Тэт Life and Scientific Work, (изд. К. Г. Кнотом), с. 92.
4Ртс. R. S. XXX (1880), с. 108.
3Угол аберрации есть отношение орбитальной скорости Земли к скорости
света; см. выше, стр. 122.
6Amer. Jour. Sci. XXII (1881), с. 20. Впоследствии его метод был
усовершенствован; см. Майкельсон и Е. В. Морли Amer. Jour. Sci. XXXIV
(1887), с. 333; Phil. Mag. XXIV (1887), с. 449. См. также Е. В. Морли и
