Efir shamoli va Eynshteynning ikkiyuzlamachiligi

2024 Muallif: Seth Attwood | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-16 16:19

Maqola nisbiylik nazariyasi asos bo'lgan tajribalarni tanqid qilishga bag'ishlangan. Ushbu maqola muallifiga ko‘ra, t.f.n. Ayutskovskiy, 1982 yilda "Kimyo va hayot" jurnalida nashr etilgandan so'ng, jurnalning o'zi deyarli yopildi. Ikkinchi qism Eynshteynning nopok figurasiga bag'ishlangan.

O'tgan asrning oxirida olimlarga dunyoning mavjud jismoniy rasmiga bir nechta zarba berish kifoya edi va tabiatdagi hamma narsa nihoyat aniq va tushunarli bo'lib tuyuldi. Maʼlumki, bu oʻzboshimchalik kayfiyatlari kvant mexanikasi va nisbiylik nazariyasini yaratishga olib kelgan tajribalar orqali barham topdi.

Ushbu hal qiluvchi tajribalardan biri Mishelson-Morli tajribasi sifatida tanilgan va u Yerning harakatsiz "dunyo efiri" ga nisbatan harakatini aniqlashga urinishdan iborat edi - bu butun bo'shliqni to'ldiradigan va undan material bo'lib xizmat qiladigan faraziy muhit. materiyaning barcha zarralari qurilgan. Yerning "dunyo efiri" ga nisbatan harakatini aniqlab bo'lmasligi Eynshteynni jismlarning harakatini aniqlash mumkin bo'lgan har qanday muhitni butunlay tark etishga majbur qildi.

Ammo Mishelson-Morli tajribasi haqiqatan ham, hozir so'zsiz qabul qilinganidek, nol natija berdimi? Agar siz asosiy manbalarga murojaat qilsangiz, hamma narsa odatda fizika darsliklarida tasvirlanganidek oddiy emas degan taassurotga ega bo'lasiz. Birinchi tajribalarda "efir shamoli" ni aniqlashning iloji bo'lmaganida, bu hodisani tushuntirish uchun nazariya yaratildi. Ammo keyinroq, shunga o'xshash tajribalar noldan farq qiladigan natijalarni bera boshlaganida (nima uchun aynan quyida tavsiflanadi), ularga ahamiyat berilmadi, chunki ular nazariya tomonidan nazarda tutilmagan …

O'tgan asrning 80-yillarida A. Mishelson tomonidan taklif qilingan va amalga oshirilgan tajribadan maqsad efirning Yer yuzasida siljishini aniqlashga harakat qilish edi. "Efir shamoli"ning tezligi taxminan 30 km/s bo'lishi kutilgan edi, bu Yerning Quyosh atrofida harakat tezligiga to'g'ri keladi. Mishelson o'zi ixtiro qilgan interferometrni perpendikulyar yorug'lik nurlari bilan ishlatgan, ammo kutilgan effektni topa olmadi.

Biroq, hatto birinchi tajribalarning natijalarini qat'iy nolga teng deb hisoblash mutlaqo to'g'ri emas. 1887 yilda Mishelson va uning yordamchisi E. Morli tajribani ta'riflab, shunday deb ta'kidladilar: Faqat Yerning orbital harakatini hisobga olgan holda, kuzatishlar shuni ko'rsatdiki, Yer va efirning nisbiy harakati, ehtimol, Yerning orbital tezligining 1/6 qismidan kam va albatta. 1/4 dan kam; bu 7,5 km / s dan kamroq degani.

Kelajakda Mishelson "efir shamoli" ni aniqlash bo'yicha tajribalarni E. Morli va D. Millerga topshirdi, keyin esa ishni birgina Miller davom ettirdi.

E. Morli bilan hamkorlikda D. Miller birinchi tajribalarda qoʻllanilgan qurilmadan toʻrt barobar sezgirroq interferometrni yaratdi. Ushbu interferometrning optik yo'li 65,3 m; 30 km / s tezlik 1, 4 interferentsiya chegaralarining siljishiga to'g'ri keldi. Natijada, 1904 yilda kuzatilgan efirning drift tezligi nolga teng ekanligi haqiqatan ham ishonchli tarzda aniqlandi.

Biroq, keling, asar mualliflarining yozganlarini o'qib chiqamiz: “Aytilganlarning barchasidan ma'lum bo'ladiki, Quyosh tizimining harakati muammosini Yer yuzasida kuzatishlar natijasida hal qilishga urinish umidsizdir. Ammo, masalan, dengiz sathidan o'rtacha balandlikda, qandaydir tanho tog'ning tepasida, bizning tajribalarimizda tasvirlangan qurilma yordamida nisbiy harakatni payqash mumkinligi istisno qilinmaydi.

1905 yilda Morli va Miller haqiqatan ham interferometrni dengiz sathidan 250 m balandlikdagi Eri ko'li yaqinidagi tog'ga ko'tarishdi. Bu safar o'lchovlar ijobiy natija berdi: interferentsiya chekkalarining Yer yuzasiga nisbatan "efir shamoli" tezligiga mos keladigan, 3 km / s ga teng siljishi topildi. 1919 yilda qurilma dengiz sathidan 1860 m balandlikda joylashgan Uilson tog'i rasadxonasiga o'rnatildi; 1920, 1924 va 1925 yillarda o'tkazilgan o'lchovlar 8-10 km / s oralig'ida joylashgan "efir shamoli" tezligi uchun qiymatlarni berdi. Shuningdek, "efir shamoli" tezligi qurilmaning kosmosdagi holatiga ham, kun va yilning vaqtiga ham bog'liq ekanligi ta'kidlandi (86-betdagi rasmga qarang).

1925 yilgi xabarida D. Miller quyidagi xulosaga keladi: “Interferentsiya chegaralarining ma'lum bir siljishi mavjud, masalan, Uilson tog'ida taxminan 10 km / tezlikda Yerning efirdagi nisbiy harakati sabab bo'ladi. s, ya'ni Yerning orbital tezligining taxminan uchdan bir qismi … Ushbu natijani Klivlenddagi oldingi kuzatuvlar bilan solishtirganda, balandlik bilan pasayib boruvchi efirning qisman kirib borishi haqidagi fikr o'zini oqlaydi. Ko'rinishidan, Klivlend kuzatuvlarini shu nuqtai nazardan qayta ko'rib chiqish ularning bunday taxminlarga mos kelishini ko'rsatishi va Mishelson-Morli tajribasi so'zning aniq ma'nosida nol natija bermasligi kerak degan xulosaga olib kelishi kerak., har ehtimolga qarshi, hech qachon bunday natija bermagan.

Shuni ta'kidlash kerakki, Miller qurilmani nozik sozlash, uning ko'rsatkichlariga turli omillar ta'sirini aniqlashtirishga katta e'tibor berdi. Miller ulkan o'lchov ishlarini amalga oshirdi: faqat 1925 yilda interferometrning aylanishlarining umumiy soni 4400 ni tashkil etdi va individual hisoblashlar soni 100 000 dan oshdi.

Ushbu tajribalar natijalarini umumlashtirib, quyidagi faktlarni qayd etish mumkin. Birinchidan, "efir shamoli" tezligi balandlikning oshishi bilan nolga teng bo'ladi. Ikkinchidan, "efir shamoli" tezligi fazodagi yo'nalishga bog'liq va vaqt o'tishi bilan o'zgaradi. Uchinchidan, 250 m balandlikdagi "efir shamoli" tezligi Yerning orbital tezligining atigi 1/3 qismini tashkil qiladi va uning maksimal darajasi qurilma Yer orbitasi tekisligida emas, balki orbitada yo'naltirilganda kuzatiladi. Dunyo qutbidan 26 ° uzoqlikda joylashgan Drako yulduz turkumidagi "zeta" yulduzining yo'nalishi.

Miller o'z ma'lumotlarini e'lon qilgandan so'ng, boshqa fiziklar shunga o'xshash tajribalarni o'tkazdilar, natijalari jadvalda keltirilgan. Ba'zi mualliflar, ushbu jadvaldan ko'ra, Millerning materiallariga soya soladigan nol natijalarni olishdi. Biroq, shuni yodda tutish kerakki, "efir shamoli" ning yo'qligi dengiz sathida yoki ancha past o'lchamdagi asboblar yordamida o'rnatilgan.

Umuman olganda, Millerning natijalarini tasdiqlamagan mualliflar tajribalarni tayyorlash va o'tkazish uchun minimal vaqt sarflashdi. Agar Miller 1887 yildan 1927 yilgacha uzluksiz ishlagan bo'lsa, ya'ni u taxminan 40 yilni (deyarli butun faol ijodiy hayotini) "efir shamoli" tezligini o'lchashga, tajribaning tozaligiga alohida e'tibor qaratgan bo'lsa, unda, masalan., R. Kennedi barcha ishlarni, jumladan, qurilmani loyihalash, ishlab chiqarish, uni tuzatish, o'lchash, natijalarni qayta ishlash va ularni nashr qilish uchun faqat … 1, 5 yil sarfladi. Boshqa shunga o'xshash tajribalar bilan ham xuddi shunday.

"Efir shamoli" tezligini o'lchash bo'yicha tajribalar natijalari

Yillar	Mualliflar	Dengiz sathidan balandligi, m	Efir shamol tezligi, km/s
1881	Mishelson	0	<18
1887	Mishelson, Morli	0	<7, 5
1904	Morli, Miller	0	~0
1905	Morli, Miller	250	~3
1921-1925	Miller	1860	~10
1926	Kennedi	1860	~0
1926	Pikard, Stael	2500	<7
1927	Illingsvort	0	~1
1928- 1929	Mishelson, Piz, Pirson	1860	~6

Millerning asarlari nashr etilgandan so'ng, Maunt Wilson rasadxonasida "efir shamoli" tezligini o'lchash bo'yicha konferentsiya bo'lib o'tdi. Bu konferensiyada X. Lorents, A. Mishelson va oʻsha davrning boshqa koʻplab yetakchi fiziklari qatnashdilar. Konferentsiya ishtirokchilari Millerning natijalarini e'tiborga loyiq deb topdilar; konferensiya materiallari nashr etildi.

Ammo bu konferentsiyadan so'ng Mishelson yana "efir shamolini" aniqlash bo'yicha tajribalarga qaytganini kam odam biladi; u bu ishni F. Piz va F. Pirsonlar bilan birga olib bordi. 1929 yilda o'tkazilgan ushbu tajribalar natijalariga ko'ra, "efir shamoli" tezligi taxminan 6 km / s ni tashkil qiladi. Tegishli nashrda ish mualliflari ta'kidlashicha, "efir shamoli" tezligi Yerning Galaktikadagi harakat tezligining taxminan 1/50 qismini tashkil etadi, bu 300 km / s ga teng.

Ushbu eslatma juda muhim. Bu shuni ko'rsatadiki, dastlab Mishelson Yerning orbital tezligini o'lchashga urinib ko'rgan va Yer Quyosh bilan birgalikda galaktika markazi atrofida ancha yuqori tezlikda harakatlanishini butunlay o'tkazib yuborgan; galaktikaning o'zi boshqa galaktikalarga nisbatan fazoda harakatlanishi va hokazolar hisobga olinmagan. Tabiiyki, agar bu harakatlarning barchasi hisobga olinsa, u holda orbital komponentdagi nisbiy o'zgarishlar ahamiyatsiz bo'lib chiqadi.

Va barcha ijobiy natijalar faqat sezilarli balandlikda olinganiga qanday munosabatda bo'lish kerak?

Agar «dunyo efiri» haqiqiy gaz xossalariga ega deb faraz qilsak (D. I. Mendeleyev uni davriy sistemasida vodorodning chap tomoniga joylashtirganiga e'tibor bering), unda bu natijalar butunlay tabiiy ko'rinadi. Chegaraviy qatlam nazariyasi tomonidan aniqlanganidek, yopishqoq suyuqlik yoki gazda harakatlanadigan to'pning yuzasida siljishning nisbiy tezligi nolga teng. Ammo shar yuzasidan uzoqlashgani sari bu tezlik oshadi, bu “efir shamoli” tezligini o‘lchash bo‘yicha tajribalarda aniqlangan.

Zamonaviy texnologiya, asosan, yorug'lik tezligini o'lchash bo'yicha tajribalarning aniqligini sezilarli darajada oshirishga imkon beradi. Biroq, 1958 yilda Kolumbiya universitetida (AQSh) o'tkazilgan tajriba, afsuski, noto'g'ri bo'lib chiqdi. Yerning harakatiga nisbatan qarama-qarshi yoʻnalishda yoʻnaltirilgan ikkita maserning mikrotoʻlqinli chastotalaridagi farqni aniqlash orqali “efir shamoli” tezligini oʻlchashga harakat qilindi. O'lchov aniqligi juda yuqori edi va shuning uchun tajribaning nol natijasi "dunyo efiri" bo'yicha yakuniy hukm sifatida talqin qilindi.

Biroq, mualliflar radiatsiya manbasiga nisbatan statsionar bo'lgan qabul qiluvchilarda "efir shamoli" ning istalgan tezligida signal chastotasida hech qanday o'zgarish bo'lmasligini butunlay yo'qotdilar: bu holda, faqat fazada qayd etilmagan. hammasi o'zgarishi mumkin. Bunga qo'shimcha ravishda, o'lchovlar dengiz sathida amalga oshirildi va shuning uchun dastlabki ma'lumotlarga ko'ra, tajribaning uslubiy jihatdan to'g'ri o'rnatilishi bilan ham nol natija berishi kerak edi.

Xo‘sh, Uilson tog‘ida o‘tkazilgan tajribalarni eslab, “efir shamoli” tezligini yana bir bor o‘lchashga urinib, tadqiqotchilarga zamonaviy texnologiyalar taqdim etayotgan imkoniyatlardan foydalanib, arzimaydimi? Darhaqiqat, endi bunday turdagi tajribalarni nafaqat tog'lar cho'qqilarida, balki samolyotlarda va hatto Yerning sun'iy yo'ldoshlarida ham o'tkazish mumkin. Va agar bunday tajriba yuqori balandlikda "efir shamoli" tezligi hali ham nolga teng emasligini ko'rsatsa-chi?

Atsukovskiy V. A. Uilson tog'idagi eksperimentlar: Eter shamoli qidiruvi haqiqatda nima berdi? // Kimyo va hayot, № 8 (avgust) 1982 yil, 85-87-betlar.

Shuningdek qarang: Aql uchun qamoqxona. Kim, qanday va nima uchun dunyo ilm-fanini noto'g'ri yo'lga yo'naltirdi?

Ed.:

Eynshteyn Millerning nazariyasini rad etgan tajribalari haqida, albatta, bilar edi:

A. Eynshteyn, Edvin E. Slossonga yozgan maktubida, 1925 yil 8 iyul (Quddus Ibroniy universiteti arxividagi nusxadan

Keyinchalik Eynshteyn Mishelson "menga o'z ishidan kelib chiqadigan nazariyalarni yoqtirmasligini bir necha marta aytganini" esladi, shuningdek, u o'z ishi bu "yirtqich hayvon" paydo bo'lganidan biroz xafa bo'lganini aytdi.

Nima uchun Eynshteynning siymosi ilm-fanda yuqori darajaga ko'tarildi? Bu haqda "Koinot nazariyasi va ob'ektiv haqiqat" maqolasidan bilib olishingiz mumkin:

"Ushbu nazariya to'g'ri yoki noto'g'ri bo'lishidan qat'i nazar, Albert Eynshteynni ushbu nazariyaning muallifi deb hisoblash noto'g'ri bo'lar edi. Gap shundaki, A. Eynshteyn patent idorasida ishlagan vaqtida ikki olimdan: matematikadan oddiygina "qarz olgan" g'oyalarni" va fizika Jyul Anri Puankare va fizik G. A. Lorents. Bu ikki olim bir necha yil davomida bu nazariyani yaratish ustida birga ishladilar. Olamning bir jinsliligi haqidagi postulatni va tezligi haqidagi postulatni A. Puankare ilgari surdi. Patent idorasida ishlagan A. Eynshteyn ularning ilmiy ishlariga kirish imkoniga ega boʻlib, nazariyani oʻz nomidan “yoʻq qilishga” qaror qildi. U hatto “oʻzining” nisbiylik nazariyalarida G. A. Lorents nomini saqlab qoldi: nazariyalar "Lorents o'zgarishlari" deb nomlangan, ammo shunga qaramay, u o'zi (hech biri) bu formulalarga qanday aloqasi borligini aniqlamadi va postulatlarni ilgari surgan A. Puankare nomini umuman eslatmaydi. ", Bu nazariyaga o'zining nomi.

A. Eynshteyn Nobel mukofoti sovrindori ekanligini butun dunyo biladi va u bu mukofotni maxsus va umumiy nisbiylik nazariyalarini yaratgani uchun olganiga hamma shubhalanmaydi. Ammo bu unday emas. Ushbu nazariya atrofidagi janjal, garchi u tor ilmiy doiralarda tanilgan bo'lsa-da, Nobel qo'mitasiga ushbu nazariya uchun unga mukofot berishga imkon bermadi. Yechim juda oddiy topildi - A. Eynshteyn fotoelektr effektining ikkinchi qonunini kashf etgani uchun Nobel mukofotiga sazovor bo'ldi, bu fotoelektr effektining birinchi qonunining alohida holati edi.

Qizig'i shundaki, fotoelektr effektining o'zini kashf etgan rus fizigi Stoletov Aleksandr Grigoryevich (1830-1896) bu kashfiyot uchun Nobel mukofoti yoki boshqa mukofotni olmagan, A. Eynshteynga esa "muayyan" ni o'rgangani uchun berilgan. Ushbu fizika qonunining holati. Bu har qanday nuqtai nazardan, bema'nilik bo'lib chiqadi. Buning yagona izohi shundaki, kimdir haqiqatan ham A. Eynshteynni Nobel mukofoti sovrindori qilmoqchi bo‘lgan va buning uchun biron sabab izlagan.

"Daho" rus fizigi A. G.ning kashfiyoti bilan biroz puflashiga to'g'ri keldi. Stoletova, fotoeffektni "o'rganmoqda" va endi … yangi Nobel mukofoti laureati "tug'ildi". Nobel qo'mitasi aftidan, bitta kashfiyot uchun ikkita Nobel mukofotini juda ko'p deb hisobladi va faqat bittasini … "daho olim" A. Eynshteynga berishga qaror qildi! Bu haqiqatan ham "muhim"mi, Fotoelektr effektining birinchi qonuni uchunmi yoki ikkinchisi uchun mukofot berildi. Eng muhimi, kashfiyot uchun mukofot “daho” olim A. Eynshteynga berildi. Va kashfiyotning o'zi rus fizigi A. G. Stoletov - bularga e'tibor bermaslik kerak bo'lgan "kichik narsalar". Eng muhimi, “daho” olim A. Eynshteyn Nobel mukofoti sovrindori bo‘ldi. Va endi deyarli har qanday odam A. Eynshteyn bu mukofotni "o'zining" BUYUK maxsus va umumiy nisbiylik nazariyalari uchun olganiga ishona boshladi.

Mantiqiy savol tug'iladi: nega juda nufuzli kimdir A. Eynshteynni Nobel mukofoti laureati qilishni va uni butun dunyoda barcha zamonlar va xalqlarning eng buyuk olimi sifatida ulug'lashni xohladi?! Buning sababi bo'lsa kerak!? Bunga esa A. Eynshteyn va uni Nobel mukofoti sovrindori qilgan shaxslar oʻrtasidagi kelishuv shartlari sabab boʻldi. Aftidan, A. Eynshteyn haqiqatan ham Nobel mukofoti sovrindori va barcha zamonlar va xalqlarning eng buyuk olimi bo‘lishni xohlagan! Ko'rinib turibdiki, bu odamlar uchun yer tsivilizatsiyasining rivojlanishini noto'g'ri yo'lga yo'naltirish juda muhim edi, bu esa oxir-oqibatda ekologik halokatga olib keladi … Va A. Eynshteyn kelishilganbu rejaning quroliga aylanish, balki o'z talablarini ham qo'ydi - Nobel mukofoti laureati bo'lish. Bitim yakunlandi va shartnoma shartlari bajarildi. Bundan tashqari, barcha zamonlar va xalqlarning dahosi obrazining yaratilishi koinotning tabiati haqidagi yolg'on g'oyalarni ommaga tatbiq etish ta'sirini kuchaytirdi.

Aftidan, A.ning eng mashhur fotosurati ma'nosiga boshqacha qarash kerak. Eynshteyn, u hammaga tilini ko'rsatadimi ?! “Eng buyuk daho”ning chiqib turuvchi tili yuqoridagilardan kelib chiqqan holda biroz boshqacha ma’no kasb etadi. Qaysi?! Menimcha, taxmin qilish oson. Afsuski, plagiat nafaqat fizikada, balki fanda ham kam uchraydi. Ammo, gap hatto plagiat faktida ham emas, balki Olamning tabiati haqidagi bu g‘oyalar tubdan noto‘g‘ri va olamning bir xilligi postulati va yorug‘lik tezligi postulati asosida yaratilgan fan ekanligida, pirovardida sayyoraviy ekologik halokatga olib keladi.