Yorug'lik tezligida nima yomon? NISBIYLIK NAZARIYASINING ASOSIY YOLG'ONI

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

Yorug'lik tezligi doimiy. Bu tasdiqlangan fakt deb hisoblanadi. Lekin haqiqatan ham shundaymi? Ushbu g'alayonli masalada biz murakkab bir ilmiy masalani yaxshilab tushunamiz. Bor.

Eynshteynning nisbiylik nazariyasining asosiy eksperimental isboti dunyoga mashhur Mishelson-Morlining efir driftini o'lchash bo'yicha tajribalari hisoblanadi.

O'z tajribalarida olimlar yorug'likning harakatini o'rganishdi. Keyin efir yorug'likning tarqalishi uchun vosita sifatida ishlatilgan. Yerning Quyosh atrofida sekundiga 30 kilometr tezlikda aylanishi ham maʼlum edi. Shunday qilib, agar siz yorug'lik tezligini Yerning yo'nalishi bo'ylab va uning kursiga qarshi o'lchasangiz, qandaydir farqni topishingiz mumkin degan taxmin paydo bo'ldi.

Dastlabki taxminga ko'ra, efir Quyoshga nisbatan mutlaqo harakatsizdir. Bular. yorug'lik tezligi bir yo'nalishda plyus 30, ikkinchisida esa minus 30 km / sek bo'ladi.

Natijada, nazariy jihatdan kamroq hisoblangan tezlikdagi farq olindi. Ammo bu farq shundaki, nol haqida gap yo'q edi. Ya'ni, olimlar 7,5 km / s tezlikdagi farqni oldilar va keyinchalik bu natija e'tiborga olinmadi. Efirning Yerga nisbatan tezligini o'lchash bo'yicha tarixiy urinishlar deyarli Napoleon urushlari davridan beri amalga oshirilgan va Arago, Fizeau, Angstrem, Fresnelga tegishli. 1859 yilda Fizeau va 1865 yilda Angstrom eterik shamolni qidirishning ijobiy natijasini e'lon qildilar.

19-20-asrlar oxirida estafeta olimlar uchligiga o'tdi: Mishelson, Morli va Miller. Mana, 1927 yilda Maunt-Wilson rasadxonasida bo'lib o'tgan konferentsiyada olingan fotosurat.

Mishelson, Morli va Miller xuddi shu AQSH universitetida ishlagan, Miller esa 50 yillik professor, professor Morlining yaqin doʻsti va Mishelsonning hamkori boʻlgan. U asl Mishelson sozlamalaridan foydalangan, uni o'zgartirgan - plita materialini almashtirgan va yorug'lik yo'lini uzaytirgan.

Miller tajribasi natijalariga ko'ra, efir shamolining tezligi soniyasiga ± 0,5 kilometr xatolik bilan sekundiga 10 kilometrni tashkil etdi. Bundan tashqari, uzoq muddatli o'lchovlar natijalari kunlik va yillik o'zgarishlarni ko'rsatdi.

Millerning kosmik yo'nalishlarini keyinchalik Mishelsonning o'zi tasdiqladi va Eynshteyn bilan suhbatda Mishelson nisbiylik nazariyasini o'zining dastlabki muvaffaqiyatsiz tajribalari natijasida yaratilgan "yirtqich hayvon" deb atadi.

Keling, ushbu faktlarga batafsil to'xtalib o'tamiz. 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.

Miller 1887 yildan 1927 yilgacha uzluksiz ishladi, ya'ni u "efir shamoli" tezligini o'lchashga taxminan 40 yil sarfladi - amalda butun faol ijodiy hayoti, tajribaning tozaligiga alohida e'tibor berdi. Va bu natijalarning tanqidchilari ish bilan o'zlarini bezovta qilmadilar.

Masalan, Roy Kennedi barcha ishlarga atigi… 1,5 yil vaqt sarfladi, jumladan, qurilmani loyihalash, ishlab chiqarish, uni tuzatish, o'lchash, natijalarni qayta ishlash va ularni nashr etish. Shu bilan birga, efirni tanqid qiluvchi eksperimentlarning aksariyati hali ham bunkerlarda, podvallarda, kriogen yoki ferromagnit zirhlarda, ya'ni maksimal efir skriningi sharoitida amalga oshiriladi.

Millerning asarlari nashr etilgandan so'ng, Maunt Wilson rasadxonasida "efir shamoli" tezligini o'lchash bo'yicha konferentsiya bo'lib o'tdi. Ushbu konferentsiyada Lorentz, Mishelson va o'sha davrning boshqa ko'plab etakchi fiziklari ishtirok etishdi. 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; bu ishni u Tinchlik va Pearson bilan birgalikda amalga oshirdi.1929 yilda o'tkazilgan ushbu tajribalar natijalariga ko'ra, "efir shamoli" tezligi taxminan 6 km / s ni tashkil qiladi. Tegishli nashrda ish mualliflari "efir shamoli" tezligi Yerning Galaktikadagi harakat tezligining taxminan 1/50 qismini tashkil etishini, ya'ni 300 km/s ga teng ekanligini ta'kidladilar.

Bu muhim eslatma. 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 ham hisobga olinmagan.

Tabiiyki, agar bu barcha harakatlar hisobga olinsa, u holda orbital komponentdagi nisbiy o'zgarishlar ahamiyatsiz bo'ladi. Bundan tashqari, barcha ijobiy natijalar faqat sezilarli balandlikda, ya'ni dengiz sathidan 1860 metr balandlikda joylashgan Uilson tog'i rasadxonasida olingan.

Ammo agar "dunyo efiri" deb ataladigan narsa qisman haqiqiy gazning xususiyatlariga ega bo'lsa, shuning uchun Dmitriy Ivanovich Mendeleev uni o'zining davriy tizimida vodorodning chap tomoniga joylashtirgan bo'lsa, unda bu natijalar mutlaqo tabiiy ko'rinadi.