Майкельсона досвід
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Майкельсона досвід

Майкельсона досвід, досвід, поставлений вперше А. Майкельсоном в 1881 з метою виміру впливу руху Землі на швидкість світла. Негативний результат М. о. був одним з основних експериментальних фактів, що лягли в основу відносності теорії .

загрузка...

  У фізиці кінця 19 століть передбачалося, що світло поширюється в деякому універсальному світовому середовищі — ефірі . При цьому ряд явищ ( аберація світла, Фізо досвід ) приводили до висновку, що ефір нерухомий або частково захоплюється тілами при їх русі. Згідно з гіпотезою нерухомого ефіру, можна спостерігати «ефірний вітер» при русі Землі крізь ефір і швидкість світла по відношенню до Землі повинна залежати від напряму світлового променя відносно напряму її руху в ефірі.

  М. о. проводився за допомогою інтерферометра Майкельсона з рівними плечима; одне плече прямувало по руху Землі, інше — перпендикулярно до нього. При повороті всього приладу на 90° різницю ходу променів повинна міняти знак, унаслідок чого повинна зміщуватися інтерференційна картина. Розрахунок показує, що таке зсув, виражений в долях ширини інтерференційної смуги, рівний D = ( 2l/ l)( v 2 / c 2 ), де l — довжина плеча інтерферометра, l — довжина хвилі світла (жовта лінія Na), що застосовувалося, з — швидкість світла в ефіре, v — орбітальна швидкість Землі. Оскільки величина v/c   для орбітального рухи Землі порядку 10 -4 , то зсув, що очікувався, дуже мало і в першому М. о. складало всього 0,04. Проте вже на основі цього досвіду Майкельсон прийшов до переконання про невірність гіпотези нерухомого ефіру.

  В подальшому М. о. неодноразово повторювався. У дослідах Майкельсона і Е. У. Морлі (1885—87) інтерферометр встановлювався на масивній плиті, плаваючій в ртуті (для плавного обертання). Оптична довжина дороги з допомогою багатократних віддзеркалень від дзеркал була доведена до 11 м. зсув D, що При цьому очікувався » 0,4. Виміри підтвердили негативний результат М. о. У 1958 в Колумбійському університеті (США) було ще раз продемонстровано відсутність нерухомого ефіру. Пучки випромінювання двох однакових квантових генераторів мікрохвиль ( мазеров ) прямували в протилежні сторони — по руху Землі і проти руху — і порівнювалися їх частоти. З величезною точністю (~10 -9 %) було встановлено, що частоти залишаються однаковими, тоді як «ефірний вітер» привів би до появи відмінності цих частот на величину, майже в 500 разів перевершуючу точність вимірів.

  В класичній фізиці негативний результат М. о. не міг зрозуміти і бути погоджений з іншими явищами електродинаміки рухомих середовищ . В теорії відносності постійність швидкості світла для всіх інерціальних систем відліку приймається як постулат, що підтверджується великою сукупністю експериментів.

 

  Літ.: Вавілов С. І., Експериментальні підстави теорії відносності, Зібрання творів, т. 4, М., 1956.

  Е. До. Тараса.