Mis valguse kiirusel viga on? RELATIVSUSTEORIA PÕHIVALET

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 16:03

Valguse kiirus on konstantne. Seda peetakse tõestatud faktiks. Aga kas see on tõesti nii? Selles segaduses mõistame põhjalikult rasket teaduslikku probleemi. Mine.

Einsteini relatiivsusteooria peamiseks eksperimentaalseks tõestuseks peetakse maailmakuulsaid Michelson-Morley katseid eetri triivi mõõtmisel.

Teadlased uurisid oma katsetes valguse käitumist. Seejärel kasutati eetrit valguse leviku kandjana. Samuti oli teada, et Maa tiirleb ümber Päikese kiirusega 30 kilomeetrit sekundis. Siit sündiski oletus, et kui mõõta valguse kiirust mööda Maa kursi ja vastu selle kursi, siis võib leida mingi erinevuse.

Esialgne eeldus oli, et eeter on Päikese suhtes absoluutselt liikumatu. Need. valguse kiirus ühes suunas on pluss 30 ja teises - miinus 30 km / sek.

Selle tulemusena saadi teoreetiliselt vähem arvutatud kiiruste erinevus. Aga see vahe oli, nullist polnud juttugi. See tähendab, et teadlased said kiiruste erinevuse 7,5 km / s ja hiljem seda tulemust eirati. Ajaloolisi katseid mõõta eetri kiirust Maa suhtes on tehtud peaaegu Napoleoni sõdade ajast ja need kuuluvad Aragole, Fizeau'le, Angstremile, Fresnelile. Fizeau 1859. aastal ja Angstrom 1865. aastal kuulutasid eetertuule otsimise positiivse tulemuse.

19. ja 20. sajandi vahetusel läks relee teadlaste kolmikule: Michelson, Morley ja Miller. Siin on foto, mis tehti 1927. aasta konverentsil Mount Wilsoni observatooriumis.

Michelson, Morley ja Miller töötasid samas USA ülikoolis ning Miller oli 50-aastane professor, professor Morley lähedane sõber ja Michelsoni kaaslane tema töös. Ta kasutas originaalset Michelsoni seadistust, muutes seda - asendades plaadi materjali ja pikendades valgusteed.

Milleri katse tulemuste kohaselt oli eetri tuule kiirus 10 kilomeetrit sekundis tõenäolise veaga ± 0,5 kilomeetrit sekundis. Lisaks näitasid pikaajaliste mõõtmiste tulemused igapäevaseid ja aastaseid muutusi.

Milleri kosmilisi suundi kinnitas hiljem Michelson ise ja vestluses Einsteiniga nimetas Michelson relatiivsusteooriat "koletiseks", mille tekitasid tema varajased ebaõnnestunud katsed.

Peatume nendel faktidel üksikasjalikumalt. Miller tegi hiiglasliku mõõtmistöö: ainuüksi 1925. aastal oli interferomeetri pöörete koguarv 4400, üksikute loenduste arv ületas 100 000.

Miller töötas järjepidevalt aastatel 1887–1927 ehk kulutas "eetrituule" kiiruse mõõtmisele umbes 40 aastat – praktiliselt kogu oma aktiivse loomingulise elu, pöörates erilist tähelepanu eksperimendi puhtusele. Ja nende tulemuste kriitikud ei vaevanud end tööga.

Näiteks Roy Kennedy kulutas kõigest… 1,5 aastat kogu töö, sealhulgas seadme projekteerimise, valmistamise, silumise, mõõtmiste, tulemuste töötlemise ja avaldamise peale. Samal ajal tehakse enamik eetrit kritiseerivaid katseid endiselt punkrites, keldrites, krüogeensetes või ferromagnetilistes soomustes - see tähendab maksimaalse eetri sõelumise tingimustes.

Pärast Milleri tööde avaldamist toimus Mount Wilsoni observatooriumis konverents "eetrituule" kiiruse mõõtmise teemal. Sellel konverentsil osalesid Lorentz, Michelson ja paljud teised tolle aja juhtivad füüsikud. Konverentsil osalejad tunnustasid Milleri tulemusi tähelepanu väärivateks; avaldati konverentsi materjalid.

Kuid vähesed teavad, et pärast seda konverentsi pöördus Michelson taas "eetri tuule" tuvastamise katsete juurde; selle töö viis ta läbi koostöös Peace ja Pearsoniga. Nende 1929. aastal läbi viidud katsete tulemuste kohaselt on "eetri tuule" kiirus ligikaudu 6 km / s. Vastavas väljaandes märkisid töö autorid, et "eetrituule" kiirus on ligikaudu 1/50 Maa liikumiskiirusest galaktikas, mis võrdub 300 km / s.

See on oluline märkus. See viitab sellele, et algselt püüdis Michelson mõõta Maa orbiidi kiirust, jättes täielikult tähelepanuta asjaolu, et Maa liigub koos Päikesega ümber Galaktika keskpunkti palju suurema kiirusega; arvesse ei võetud ka seda, et Galaktika ise liigub ruumis teiste galaktikate suhtes.

Loomulikult, kui kõiki neid liikumisi arvesse võtta, on orbiidi komponendi suhtelised muutused tähtsusetud. Pealegi saadi kõik positiivsed tulemused ainult märkimisväärsel kõrgusel, nimelt Mount Wilsoni observatooriumis, 1860 meetri kõrgusel merepinnast.

Aga kui niinimetatud "maailmaeeter" omab osaliselt tõelise gaasi omadusi, mistõttu Dmitri Ivanovitš Mendelejev paigutas selle oma perioodilisse süsteemi vesinikust vasakule, siis näivad need tulemused täiesti loomulikud.