Эфирдик шамал жана Эйнштейндин эки жүздүүлүгү

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-16 16:10

Макала салыштырмалуулук теориясы негизделген эксперименттердин сынына арналган. Бул макаланын автору боюнча ф.и.к. Аютсковский, 1982-жылы «Химия и жизнь» журналында жарыялангандан кийин журналдын өзү дээрлик жабылган. Экинчи бөлүк Эйнштейндин таза эмес фигурасына арналган.

Өткөн кылымдын аягында илимпоздорго дүйнөнүн болгон физикалык картинасына бир нече штрих коюу жетиштүү болуп көрүнгөн, ошондо табияттагы бардык нерсе акыры айкын жана түшүнүктүү болуп калат. Белгилүү болгондой, бул ээн-эркин маанайлар кванттык механиканы жана салыштырмалуулук теориясын түзүүгө алып келген эксперименттер менен жок кылынган.

Бул чечүүчү эксперименттердин бири Мишельсон-Морли эксперименти деп аталат жана ал бүт мейкиндикти толтурган жана материал катары кызмат кылган стационардык "дүйнөлүк эфирге" - гипотетикалык чөйрөгө салыштырмалуу Жердин кыймылын аныктоо аракетинен турган. заттын бардык бөлүкчөлөрү курулган. Жердин «дүйнөлүк эфирге» салыштырмалуу кыймылынын аныкталбай калышы Эйнштейнди денелердин кыймылы аныктала турган кандайдыр бир чөйрөнү толугу менен таштап кетүүгө мажбур кылган.

Бирок Михельсон-Морли эксперименти чындап эле, азыр эч кандай шартсыз кабыл алынгандай, нөл натыйжа бердиби? Эгерде сиз баштапкы булактарга кайрылсаңыз, анда бардыгы физика окуу китептеринде айтылгандай жөнөкөй эмес деген ойго жетесиз. Биринчи эксперименттерде «эфир шамалын» аныктоо мүмкүн болбогондо, бул кубулушту түшүндүрө турган теория түзүлгөн. Бирок кийинчерээк, окшош эксперименттер нөлдөн айырмаланган натыйжаларды бере баштаганда (эмне үчүн так, төмөндө сүрөттөлөт), алар теорияда каралбагандыктан, аларга маани берилбей калды …

Өткөн кылымдын 80-жылдарында А. Мишельсон сунуштаган жана жүргүзгөн эксперименттин максаты – Жер бетиндеги эфирдин жылышын аныктоого аракет кылуу. "Эфир шамалынын" ылдамдыгы болжол менен 30 км/сек болот деп күтүлгөн, бул Жердин Күндүн айланасындагы кыймылынын ылдамдыгына туура келет. Мишельсон өзү ойлоп тапкан интерферометрди жарыктын перпендикуляр нурлары менен колдонгон, бирок күтүлгөн эффектти тапкан эмес.

Бирок, ал тургай биринчи эксперименттердин жыйынтыгын катуу нөл деп эсептөө таптакыр туура эмес. 1887-жылы болгон экспериментти сүрөттөп жатып, Мишельсон жана анын жардамчысы Э. Морли мындай деп белгилешкен: «Жердин орбиталык кыймылын гана эске алганда, байкоолор Жер менен эфирдин салыштырмалуу кыймылы, кыязы, Жердин орбиталык ылдамдыгынын 1/6 бөлүгүнөн аз экенин жана албетте 1/4 кем; бул 7,5 км / с азыраак дегенди билдирет.

Келечекте Мишельсон «эфир шамалын» аныктоо боюнча эксперименттерди Э. Морли менен Д. Миллерге тапшырган, андан кийин ишти жалгыз Миллер уланткан.

Э. Морли менен биргеликте Д. Миллер биринчи эксперименттерде колдонулган аппараттан төрт эсе сезгич интерферометрди ойлоп тапкан. Бул интерферометрдин оптикалык жолу 65,3 м болгон; 30 км / с ылдамдыгы 1, 4 интерференциялык чектердин жылышына туура келген. Натыйжада, 1904-жылы чындап эле ишенимдүү түрдө байкалган эфирдик дрейфтин ылдамдыгы нөлгө барабар экендиги аныкталган.

Бирок, эмгектин авторлорунун жазгандарын окуп көрөлү: «Айтылгандардын бардыгынан Күн системасынын кыймылынын проблемасын жер бетиндеги байкоолордон чечүүгө аракет кылуу үмүтсүз экени көрүнүп турат. Бирок, мисалы, деңиз деңгээлинен орточо бийиктикте, кээ бир ээн тоонун чокусунда салыштырмалуу кыймылды биздин экспериментте сүрөттөлгөн аппараттын жардамы менен байкаса болот деген ыктымалдуулук жокко чыгарылбайт.

1905-жылы Морли менен Миллер чындап эле интерферометрди деңиз деңгээлинен 250 м бийиктикте Эри көлүнүн жанындагы тоого жылдырышкан. Бул жолу өлчөөлөр оң натыйжа берди: жер бетине салыштырмалуу "эфир шамалынын" ылдамдыгына туура келген интерференциялык чектердин жылышы табылды, 3 км/сек. 1919-жылы аппарат деңиз деңгээлинен 1860 м бийиктикте, Вильсон тоосунун обсерваториясына коюлган; 1920, 1924 жана 1925-жылдары жүргүзүлгөн өлчөөлөр 8-10 км/сек диапазондо жаткан "эфир шамалынын" ылдамдыгы үчүн маанилерди берген. «Эфир шамалынын» ылдамдыгы аппараттын космостогу абалына да, сутка жана жылдын убактысына да жараша боло тургандыгы да байкалды (86-беттеги сүрөттү караңыз).

1925-жылдагы билдирүүсүндө Д. Миллер төмөнкүдөй тыянак чыгарат: «Интерференциялык чектердин белгилүү бир жылышуусу бар, мисалы, Вильсон тоосунда 10 км/ жакын ылдамдыкта Жердин эфирдеги салыштырмалуу кыймылы себеп болот. с, башкача айтканда, Жердин орбиталык ылдамдыгынын болжол менен үчтөн бир бөлүгү … Бул жыйынтыкты Кливленддеги мурунку байкоолор менен салыштырганда, бийиктикке жараша азайып бара жаткан эфирдин жарым-жартылай тартылышы жөнүндө ой келет. Бул көз караштан Кливленддеги байкоолорду кайра карап чыгуу алардын окшош божомолдор менен макул экендигин көрсөтүп, Мишельсон-Морли эксперименти сөздүн так маанисинде нөлдүк натыйжа бербеши керек деген тыянакка алып келиши керек окшойт., мүмкүн, эч качан мындай натыйжа берген эмес.

Миллер анын окууларына ар кандай факторлордун таасирин тактап, аппаратты тактоого чоң көңүл бурганын белгилей кетүү керек. Миллер эбегейсиз зор өлчөө иштерин жүргүзгөн: 1925-жылы гана интерферометрдин айланууларынын жалпы саны 4400, ал эми жеке эсептөөлөрдүн саны 100 000ден ашты.

Бул эксперименттердин жыйынтыгын чыгарып, теменкудей фактыларды белгилееге болот. Биринчиден, "эфир шамалынын" ылдамдыгы бийиктиктин өсүшү менен нөлгө барабар болот. Экинчиден, "эфир шамалынын" ылдамдыгы мейкиндиктеги багытка жараша болот жана убакыттын өтүшү менен өзгөрөт. Үчүнчүдөн, 250 м бийиктиктеги «эфир шамалынын» ылдамдыгы Жердин орбиталык ылдамдыгынын 1/3 бөлүгүн гана түзөт жана анын максимуму аппаратты Жердин орбитасынын тегиздигине эмес, тегиздигине ориентациялаганда байкалат. Дүйнө уюлунан 26° аралыкта жайгашкан Драко жылдызынын "зета" жылдызынын багыты.

Миллер өзүнүн маалыматтарын жарыялагандан кийин, башка физиктер дагы ушундай эксперименттерди жүргүзүштү, натыйжалары таблицада келтирилген. Кээ бир авторлор, бул таблицадан төмөнкүдөй, Миллердин материалдарына көлөкө түшүргөн нөлдүк жыйынтыктарды алышкан. Бирок, "эфирдик шамалдын" жоктугу деңиз деңгээлинде, же бир кыйла төмөн резолюциядагы аспаптардын жардамы менен түзүлгөнүн эстен чыгарбоо керек.

Жалпысынан алганда, Миллердин жыйынтыктарын ырастабаган авторлор эксперименттерди даярдоого жана өткөрүүгө эң аз убакыт коротушту. Миллер 1887-жылдан 1927-жылга чейин тынымсыз иштесе, башкача айтканда, ал эксперименттин тазалыгына өзгөчө көңүл буруп, 40 жылдай (иш жүзүндө бүт активдүү чыгармачылык өмүрүн) «эфир шамалынын» ылдамдыгын өлчөөгө жумшаса, анда, мисалы., Р. Кеннеди бардык жумуштарды, анын ичинде түзүлүштү долбоорлоого, жасап чыгарууга, аны оңдоого, өлчөөлөргө, натыйжаларды иштеп чыгууга жана аларды жарыялоого гана… 1, 5 жыл жумшаган. Башка ушул сыяктуу эксперименттер менен иш жүзүндө ушундай.

"Эфир шамалынын" ылдамдыгын өлчөө боюнча эксперименттердин жыйынтыгы

Жылдар	Авторлор	Деңиз деңгээлинен бийиктиги, м	Эфир шамалынын ылдамдыгы, км/с
1881	Michelson	0	<18
1887	Мишельсон, Морли	0	<7, 5
1904	Морли, Миллер	0	~0
1905	Морли, Миллер	250	~3
1921-1925	Миллер	1860	~10
1926	Кеннеди	1860	~0
1926	Пикард, Стейл	2500	<7
1927	Иллингсворт	0	~1
1928- 1929	Мишельсон, Пиз, Пирсон	1860	~6

Миллердин эмгектери жарык көргөндөн кийин Маунт-Вилсон обсерваториясында «эфир шамалынын» ылдамдыгын өлчөө боюнча конференция өттү. Бул конференцияга Х. Лоренц, А. Мишельсон жана ошол кездеги башка көптөгөн алдыңкы физиктер катышкан. Конференциянын катышуучулары Миллердин жыйынтыгын көңүл бурууга татыктуу деп табышты; конференциянын материалдары басылып чыкты.

Бирок бул конференциядан кийин Михельсон кайрадан "эфир шамалын" аныктоо боюнча эксперименттерге кайтып келгенин аз эле адамдар билет; бул ишти ал Ф. Пиз жана Ф. Пирсон менен бирге жүргүзгөн. 1929-жылы жүргүзүлгөн бул эксперименттердин жыйынтыгы боюнча, "эфир шамалынын" ылдамдыгы болжол менен 6 км / с. Тиешелүү басылмада эмгектин авторлору “эфир шамалынын” ылдамдыгы Жердин Галактикадагы кыймылынын ылдамдыгынын болжол менен 1/50 бөлүгүн түзүп, 300 км/с барабар экенин белгилешет.

Бул эскертүү абдан маанилүү. Ал башында Михельсон Жердин орбиталык ылдамдыгын өлчөөгө аракет кылганын, Жер Күн менен бирге Галактиканын борборун бир кыйла жогору ылдамдыкта айланып жүргөнүн таптакыр байкабай калганын болжолдойт; Галактиканын өзүнүн башка галактикаларга салыштырмалуу мейкиндикте кыймылдашы жана башкалар эске алынган эмес. Албетте, эгерде бул кыймылдардын бардыгы эске алынса, анда орбиталык компоненттеги салыштырмалуу өзгөрүүлөр анча деле маанилүү эмес болуп чыгат.

Ал эми бардык оң натыйжалар бир кыйла бийиктикте гана алынганына кандай байланышы бар?

Эгерде «дүйнөлүк эфир» чыныгы газдын касиетине ээ деп эсептесек (Д. И. Менделеев аны өзүнүн мезгилдик системасында суутектин сол жагына жайгаштырганын эске алыңыз), анда бул натыйжалар толук табигый көрүнөт. Чек ара катмарынын теориясы менен белгиленгендей, илешкектүү суюктукта же газда кыймылдаган шардын бетинде жылышуунун салыштырмалуу ылдамдыгы нөлгө барабар. Бирок шардын бетинен алыстаган сайын бул ылдамдык өсөт, бул "эфир шамалынын" ылдамдыгын өлчөө боюнча эксперименттерде табылган.

Заманбап технология, негизинен, жарык ылдамдыгын өлчөө боюнча эксперименттердин тактыгын олуттуу жогорулатууга мүмкүндүк берет. Бирок, 1958-жылы Колумбия университетинде (АКШ) жүргүзүлгөн эксперимент, тилекке каршы, туура эмес болуп чыкты. Жердин кыймылына карата карама-каршы багытта ориентацияланган эки мазердин микротолкундуу жыштыктарынын айырмасын аныктоо жолу менен "эфир шамалынын" ылдамдыгын өлчөө аракети жасалды. Өлчөөнүн тактыгы абдан жогору болгон, ошондуктан эксперименттин нөлдүк натыйжасы "дүйнөлүк эфир" боюнча акыркы чечим катары чечмеленди.

Бирок авторлор нурлануу булагына салыштырмалуу стационардык кабыл алгычтарда сигналдын жыштыгында эч кандай өзгөрүү «эфир шамалынын» каалаган ылдамдыгында болушу мүмкүн эместигин такыр эле эстен чыгарышкан: бул учурда бир гана фазада катталбаган. баары өзгөрүшү мүмкүн. Мындан тышкары, өлчөөлөр деңиз деңгээлинде жүргүзүлдү, демек, алдын ала маалыматтар боюнча, экспериментти методикалык жактан туура коюу менен да нөлдүк натыйжа бериши керек болчу.

Демек, Уилсон тоосундагы эксперименттерди эстеп, заманбап технологиянын изилдөөчүлөргө сунуш кылган мүмкүнчүлүктөрүн пайдаланып, дагы бир жолу “эфир шамалынын” ылдамдыгын өлчөөгө аракет кылуунун кереги жокбу? Чынында эле, азыр мындай эксперименттерди тоолордун чокуларында гана эмес, самолеттордо, ал турсун Жердин жасалма спутниктеринде да жургузууге болот. Ал эми мындай эксперимент бийиктикте «эфир шамалынын» ылдамдыгы дагы эле нөлгө барабар эмес экенин көрсөтсөчы?

Ацуковский В. А. Вилсон тоосунун эксперименттери: Эфир шамалы издөө чындыгында эмне берди? // Химия жана жашоо, №8 (август) 1982, 85–87-б.

Ошондой эле караңыз: Акыл үчүн түрмө. Жердеги илимди ким, кантип жана эмне үчүн туура эмес жолго бурган?

Ред.:

Эйнштейн, албетте, Миллердин теориясын жокко чыгарган эксперименттерин билген:

А. Эйнштейн, Эдвин Э. Слоссонго жазган катында, 1925-жылдын 8-июлунда (Иерусалимдеги Еврей университетинин архивиндеги көчүрмөдөн

Эйнштейн кийинчерээк Мишельсон "мага анын ишинен келип чыккан теориялар жакпай турганын бир нече жолу айтканын" эстеди, ошондой эле ал өзүнүн иши бул "желмогузду" пайда кылганына бир аз капа болгонун айтты.

Эйнштейндин фигурасы илимде эмне үчүн жогору көтөрүлгөн? Бул тууралуу "Аалам теориясы жана объективдүү чындык" деген макаланын фрагментинен биле аласыз:

"Бул теория туура же туура эмес экенине карабай, Альберт Эйнштейнди бул теориянын автору деп эсептөө туура эмес болуп калат. Кептин баары А. Эйнштейн патенттик кеңседе иштеп жүргөндө эки илимпоздон: математикадан жөн гана идеяларды "карызга алган". жана физика Жюль Анри Пуанкаре жана физик Г. А. Лоренц. Бул эки илимпоз бир нече жыл бою биргелешип бул теорияны түзүшкөн. Дал А. Пуанкаре Ааламдын бир тектүүлүгү жөнүндө постулатты жана ылдамдыгы жөнүндөгү постулатты алдыга койгон. жарык. А. Эйнштейн, патенттик кеңседе иштеген, алардын илимий эмгектери менен таанышууга мүмкүнчүлүк алган жана өз атынан теорияны "чыгаруу" чечимин кабыл алды. Ал тургай, "өзүнүн" салыштырмалуулук теорияларында Г. А. Лоренцтин атын сактап калган: теориялар "Лоренц трансформациялары" деп аталат, бирок, ошентсе да, ал өзүнүн (эч бири да) бул формулаларга кандай байланышы бар экенин тактабайт жана постулатты сунуштаган А. Пуанкаренин атын такыр айтпайт. ", Бул теорияга өзүнүн берген аты.

А. Эйнштейн Нобель сыйлыгынын лауреаты экенин бүт дүйнө билет жана анын бул сыйлыкты Салыштырмалуулуктун Атайын жана Жалпы Теорияларын жаратканы үчүн алганынан эч ким күмөн санабайт. Бирок бул андай эмес. Бул теориянын айланасындагы чатак, ал тар илимий чөйрөдө белгилүү болсо да, Нобель комитетине бул теория үчүн ага сыйлык берүүгө мүмкүнчүлүк берген эмес. Чечим абдан жөнөкөй табылган – А. Эйнштейнге Нобель сыйлыгы… Фотоэффекттин Биринчи Мыйзамынын өзгөчө учуру болгон Фотоэффекттин Экинчи Мыйзамын ачкандыгы үчүн ыйгарылган.

Бирок фотоэффекттин өзүн ачкан орус физиги Столетов Александр Григорьевич (1830-1896) бул ачылышы үчүн Нобель сыйлыгын же башкасын албаганы, ал эми А. Эйнштейнге «белгилүү бир нерсени изилдегени үчүн» берилгени кызык. физиканын бул мыйзамынын абалы. Бул кандайдыр бир көз караштан алганда, нонсенс болуп чыгат. Мунун бир гана түшүндүрмөсү, кимдир бирөө чындап эле А. Эйнштейнди Нобель сыйлыгынын лауреаты кылгысы келген жана ага кандайдыр бир себеп издеп жүргөн.

«Генийге» орус физиги А. Г. Столетова, фотоэффектти "изилдөө" жана азыр … жаңы Нобель сыйлыгынын лауреаты "төрөлдү". Нобель комитети бир ачылыш үчүн эки Нобель сыйлыгын өтө эле көп деп эсептеп, бир гана… “гений окумуштуу” А. Эйнштейнге берүүнү чечти окшойт! Бул чындап эле “маанилүүбү”, Фотоэффекттин Биринчи Мыйзамы үчүнбү же Экинчиси үчүн сыйлык берилди. Эң негизгиси, ачылыш үчүн сыйлык «гений» окумуштуу А. Эйнштейнге ыйгарылды. Ал эми ачылыштын өзү орус физиги А. Г. Столетов - булар «кичинекей нерселерге» көңүл бурбоо керек. Эң негизгиси “гений” окумуштуу А. Эйнштейн Нобель сыйлыгынын лауреаты болгон. Ал эми азыр дээрлик бардык адамдар А. Эйнштейн бул сыйлыкты «өзүнүн» УЛУУ Атайын жана Салыштырмалуу Жалпы Теориялары үчүн алганына ишене баштады.

Логикалык суроо туулат: эмне үчүн өтө таасирдүү бирөө А. Эйнштейнди Нобель сыйлыгынын лауреаты кылып, аны бүткүл дүйнө жүзүнө бардык мезгилдердин жана элдердин эң улуу окумуштуусу катары даңктагысы келди?! Мунун себеби бар болуш керек!? Буга А. Эйнштейн менен аны Нобель сыйлыгынын лауреаты кылган адамдардын ортосундагы келишимдин шарттары себеп болгон. Сыягы, А. Эйнштейн чындап эле Нобель сыйлыгынын лауреаты жана бардык доорлордун жана элдердин эң улуу окумуштуусу болгусу келген окшойт! Сыягы, бул адамдар үчүн жер цивилизациясынын өнүгүшүн туура эмес жолго багыттоо өтө маанилүү болгон, ал акырында экологиялык кырсыкка алып келет … Жана А. Эйнштейн макулдашты бул пландын куралы болуу, бирок ошондой эле өз талаптарын койду - Нобель сыйлыгынын лауреаты болуу. Келишим бүткөрүлүп, келишимдин шарттары аткарылды. Мындан тышкары, бардык мезгилдердин жана элдердин генийинин образын жаратуу Ааламдын табияты жөнүндөгү жалган түшүнүктөрдүн калың катмарга киргизилишине таасирин гана күчөттү.

А-нын эн белгилуу фотосу-ретунун маанисине башкача кароо керек окшойт. Эйнштейн, ал бардыгына тилин көрсөтөт ?! «Эң улуу генийдин» чыгып турган тили жогорудагыларды эске алганда бир аз башкача мааниге ээ болот. Кайсы?! Менимче, аны болжолдоо оңой. Тилекке каршы, плагиат илимде, физикада гана сейрек эмес. Бирок кеп плагиат фактысында эмес, Ааламдын табияты жөнүндөгү бул идеялардын түп-тамырынан бери жаңылыштык жана Ааламдын бир тектүүлүгү постулатына жана жарыктын ылдамдыгы постулатына негизделген илим экендигинде, акырында планеталык экологиялык катастрофага алып келет».