Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Зайцева Г.А. -> "Время и современная физика" -> 41

Время и современная физика - Зайцева Г.А.

Зайцева Г.А. Время и современная физика — М.: Мир, 1970. — 152 c.
Скачать (прямая ссылка): vremyaisovrfiz1970.djvu
Предыдущая << 1 .. 35 36 37 38 39 40 < 41 > 42 43 44 45 46 47 .. 55 >> Следующая

Эпистемологическое средство, к которому, в частности, обратились Маскар и Пуанкаре, заключалось в утверждении, что принцип относительности динамики, устанавливающий эквивалентность привилегированных галиле-евых систем отсчета, является универсальным принципом относительности физики. При этом два связанных между собой понятия об эфире и об абсолютной пространственной системе отсчета отвергаются как метафизические.
Техническое средство заключалось в использовании математической теории групп, которая приводит к специальной теории относительности. На основе эксперимента по измерению эффектов второго порядка Пуанкаре получил формулы, ранее предложенные Лоренцем,, а затем, в 1887 году, Фойгтом. Интересно, отметить, что эксперимент, касающийся эффектов первого порядка, осуществленный в 1818 году, при наличии теории групп (возникшей примерно в 1830 году) был уже достаточен, чтобы
114
с его помощью построить специальную теорию относительности. Когда говорят, что, согласно формулам увлечения Френеля, между классическими и релятивистскими теориями оптических и кинематических процессов существует эквивалентность с точностью до величин первого порядка, то это справедливо лишь при игнорировании теории групп. Согласно последней (уже в первом порядке относительно р = 0/с), предпочтение необходимо отдать теории относительности.
Покажем теперь, почему отрицательный результат опыта Майкельсона — Морли позволяет рассматривать скорость света в качестве универсальной постоянной.
Если бы этот опыт не давал отрицательного результата, то всякое определение эталона метра с помощью длины стационарной световой волны должно было бы связываться с установлением направления и величины «эфирного ветра». Интерферометр Майкельсона представляет собой аппарат для подобного метрологического сравнения, так как опыт Майкельсона показывает, что число стационарных световых волн, укладывающихся на данной материальной линейке, не зависит от ее ориентации. Сравним точности, получаемые при сравнительном и прямом опытах. Самое точное выполнение опыта Майкельсона — Морли (Йосс, 1930) позволило бы обнаружить скорость эфирного ветра, равную 1,5 км/сек, в то время как относительная точность (Ю-8) метрологических опытов позволяет обнаружить эфирный ветер со скоростью приблизительно 50 см/сек. Итак, несмотря ни на что, степень точности прямого опыта и более точного сравнительного опыта весьма различна.
Сейчас психологический шок, вызванный отрицательным результатом опыта Майкельсона, уже сглажен. Даже наоборот, с наступлением эры волновой механики совершенно непонятным оказался бы положительный результат. В самом деле, твердое тело должно рассматриваться как стационарная материальная волна (чрезвычайно сложная). Известно также, что волновые уравнения всех материальных частиц, включая фотоны, кинематически связаны между собой, поскольку все они инвариантны по отношению к группе Лоренца — Пуанкаре. Мысль о выявлении так называемого «эфирного ветра» путем разделения кинематических свойств твердого тела и свойств
115
стационарной световой волны становится почти недопустимой.
Опыт Майкельсона устанавливает бесспорную допустимость того, чтобы эталон длины определялся по длине волны излучения, поэтому частоту излучения всегда можно принять за эталон времени. В результате такого двойного определения скорость света с становится абсолютной постоянной, так как эталон времени универсальным образом связывается с эталоном длины.
Это хорошая иллюстрация упоминавшихся выше эпистемологических 1 законов Дюгема и Пуанкаре: отрицательный результат опыта Майкельсона сам по себе не позволяет открыть новую теорию, а лишь подсказывает мысль о том, что коэффициент физической эквивалентности между отрезками пространства и промежутками времени может по определению рассматриваться как абсолютная постоянная с. В связи с установлением абсолютного эталона скоростей аристотелевское определение времени получило свое конечное воплощение.
Измерение частот молекулярных или атомных переходов сегодня начинает входить в практику лабораторий, и сразу же достигается поистине фантастическая относительная точность в определении времени — порядка Ю-10, Ю-11 и даже 1СН2. Последняя была бы достаточной для обнаружения влияния эффектов общей теории относительности на ход часов. Нужно было бы только сравнивать по радио ход двух часов, одни из которых расположены на земной поверхности, а другие — на высоте 2000 м. Опыт, основанный на релятивистском эффекте Мессбауэра, позволил даже проверить эффект Эйнштейна для разности уровней, не превышающей нескольких метров.
Теперь мы хотели бы обратить внимание на то, что специальная теория относительности зависит не только от оптических законов, как считали когда-то специалисты по классической механике, которые перестраивали кинематику с учетом оптических законов. Со времени Луи де Бройля сама динамика в явном виде приобрела волновой характер и, таким образом, взяла
1 Эпистемология — это принятый в западной (в особенности в английской) литературе термин, обозначающий теорию познания.—-Прим. ред.
Предыдущая << 1 .. 35 36 37 38 39 40 < 41 > 42 43 44 45 46 47 .. 55 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed