ФИЗИКА
Цель эксперимента заключалась в том, чтобы обнаружить «истинное» движение Земли относительно эфира. Было использовано движение Земли по её орбите со скоростью 30 км/с. Идея эксперимента состояла в следующем.
Свет от источника S (рис. 1.15.1) посылался в двух взаимно перпендикулярных направлениях, отражался от зеркал А и В, находящихся на одинаковом расстоянии ℓ от источника S, и возвращался в точку S. В этом опыте сравнивалось время прохождения светом обоих путей: SAS и SBS.
Рис. 1.15.1 |
Предположим, что установка вместе с Землёй движется так, что её скорость 
относительно эфира направлена вдоль SA. Если скорость света подчиняется обычному закону сложения скоростей (
), то на пути SA скорость света относительно Земли равна c - ν, а на обратном пути c + ν. Тогда время прохождения пути SAS равно
.
На пути же SBS скорость света относительно установки равна 
и время прохождения этого пути
.
Из сравнения t1 и t2 видно, что свет должен проходить оба пути за разное время. Измерив разность времён t1 - t2, можно определить скорость установки (Земли) относительно эфира.
Несмотря на то, что ожидаемая разность времён была чрезвычайно мала, установка была достаточно чувствительной, чтобы эту разность надёжно обнаружить.
Тем не менее, результат опыта оказался отрицательным: разность времён не была обнаружена. Конечно, случайно могло оказаться, что в момент проведения опыта Земля покоилась относительно эфира. Но тогда через полгода скорость Земли относительно эфира достигла бы 60 км/с. Однако повторение опыта через полгода по-прежнему не дало ожидаемого результата.
Отрицательный результат опыта Майкельсона противоречил тому, что ожидалось на основании преобразований Галилея. Он показал также, что нельзя обнаружить движение относительно эфира, что скорость света не зависит от скорости движения источника. В пользу того, что скорость света не зависит от скорости движения источника, говорят и астрономические наблюдения (например, над двойными звёздами).
К началу XX века в физике сложилась следующая ситуация. С одной стороны, были предсказаны различные эффекты, выделяющие из множества инерциальных систем главную (абсолютную). С другой стороны, попытки обнаружить эти эффекты на опыте неизменно оканчивались неудачей. Опыт неуклонно подтверждал справедливость принципа относительности. Был сделан ряд попыток объяснения отрицательного результата опыта Майкельсона в рамках ньютоновской механики, но все они в результате оказались неудовлетворительными.
к к к