Эфирийн салхи ба Эйнштейний хоёр нүүр

2024 Зохиолч: Seth Attwood | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-16 16:12

Энэхүү нийтлэл нь харьцангуйн онолын үндэс болсон туршилтуудын шүүмжлэлд зориулагдсан болно. Энэхүү нийтлэлийн зохиогчийн хэлснээр, доктор (Ph. D.) Аюцковский, 1982 онд "Хими ба амьдрал" сэтгүүлд хэвлэгдсэний дараа сэтгүүл өөрөө бараг хаагдсан байв. Хоёр дахь хэсэг нь Эйнштейний бузар дүрд зориулагдсан болно.

Өнгөрсөн зууны төгсгөлд эрдэмтэд дэлхийн одоо байгаа физик дүр төрхийг хэдхэн удаа цохиход л хангалттай юм шиг санагдаж, байгаль дээрх бүх зүйл эцэстээ тодорхой, ойлгомжтой болно. Квант механик болон харьцангуйн онолыг бий болгоход хүргэсэн туршилтууд эдгээр тайвшрах сэтгэл хөдлөлийг арилгасан гэдгийг та мэднэ.

Эдгээр шийдэмгий туршилтуудын нэгийг Мишельсон-Морлигийн туршилт гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь бүх орон зайг дүүргэх материал болох таамаглал бүхий суурин "дэлхийн эфир"-тэй харьцуулахад дэлхийн хөдөлгөөнийг илрүүлэх оролдлогоос бүрддэг. материйн бүх хэсгүүд бүтээгдсэн. "Дэлхийн эфир"-тэй харьцуулахад дэлхийн хөдөлгөөнийг илрүүлэх боломжгүй байсан нь Эйнштейнийг биетүүдийн хөдөлгөөнийг илрүүлж болох аливаа орчинг бүрмөсөн орхиход хүргэв.

Гэхдээ одоо болзолгүйгээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн шиг Михельсон-Морлигийн туршилт үнэхээр тэг үр дүнг өгсөн үү? Хэрэв та анхдагч эх сурвалж руу хандвал бүх зүйл физикийн сурах бичигт дурдсан шиг тийм ч энгийн зүйл биш юм шиг сэтгэгдэл төрүүлнэ. Эхний туршилтаар "эфирийн салхи"-ыг илрүүлэх боломжгүй үед энэ үзэгдлийг тайлбарлах онолыг бий болгосон. Гэвч хожим ижил төстэй туршилтууд тэгээс ялгаатай үр дүнг өгч эхлэхэд (яагаад яг үүнийг доор тайлбарлах болно) онолоор төсөөлөөгүй тул тэдэнд ач холбогдол өгөхөө больсон …

Өнгөрсөн зууны 80-аад онд А. Мишельсоны санал болгож, хийсэн туршилтын зорилго нь дэлхийн гадаргуу дээрх эфирийн шилжилтийг илрүүлэх оролдлого байв. "Эфирийн салхи"-ны хурд ойролцоогоор 30 км / с байх төлөвтэй байсан бөгөөд энэ нь дэлхийн нарыг тойрон хөдөлгөөний хурдтай тохирч байна. Мишельсон перпендикуляр гэрлийн цацрагтай өөрийн зохион бүтээсэн интерферометрийг ашигласан боловч хүлээгдэж буй үр нөлөөг олсонгүй.

Гэсэн хэдий ч анхны туршилтуудын үр дүнг хатуу тэг гэж үзэх нь бүрэн зөв биш юм. 1887 онд болсон туршилтын талаар Мишельсон болон түүний туслах Э. Морли нар тэмдэглэхдээ: “Зөвхөн дэлхийн тойрог замын хөдөлгөөнийг авч үзвэл дэлхий болон эфирийн харьцангуй хөдөлгөөн нь магадгүй дэлхийн тойрог замын хурдны 1/6-аас бага байж магадгүй гэдгийг ажиглалт харуулсан. 1/4-ээс бага; Энэ нь 7.5 км / с-ээс бага гэсэн үг.

Ирээдүйд Мишельсон "эфирийн салхи" илрүүлэх туршилтыг Э. Морли, Д. Миллер нарт даатгаж, улмаар уг ажлыг Миллер ганцаараа үргэлжлүүлэв.

Д. Миллер Э. Морлитай хамтран анхны туршилтуудад ашигласан төхөөрөмжөөс дөрөв дахин мэдрэг интерферометр зохион бүтээжээ. Энэхүү интерферометрийн оптик зам нь 65.3 м; 30 км / с хурд нь 1, 4 хөндлөнгийн ирмэгийн шилжилттэй тохирч байна. Үүний үр дүнд 1904 онд эфирийн шилжилтийн хурд 0-тэй тэнцүү болохыг үнэхээр найдвартай тогтоожээ.

Гэсэн хэдий ч уг бүтээлийн зохиогчдын бичсэн зүйлийг уншъя: "Хэлсэн бүх зүйлээс харахад нарны аймгийн хөдөлгөөний асуудлыг дэлхийн гадаргуу дээрх ажиглалтаар шийдэх гэж оролдох нь найдваргүй болох нь тодорхой байна. Гэхдээ далайн түвшнээс дээш дунд зэргийн өндөрт, жишээлбэл, зарим нэгэн уулын оройд харьцангуй хөдөлгөөнийг бидний туршилтанд дурдсантай адил аппаратын тусламжтайгаар анзаарч болохыг үгүйсгэхгүй."

1905 онд Морли, Миллер нар интерферометрийг далайн түвшнээс дээш 250 м-ийн өндөрт орших Эри нуурын ойролцоох уул руу хөдөлгөв. Энэ удаад хэмжилтүүд эерэг үр дүнд хүрсэн: интерференцийн ирмэгийн шилжилт нь дэлхийн гадаргуутай харьцуулахад "эфирийн салхи" хурдтай тохирч, 3 км / с-тэй тэнцэхүйц байна. 1919 онд уг төхөөрөмжийг далайн түвшнээс дээш 1860 м-ийн өндөрт байрлах Вилсон уулын ажиглалтын төвд байрлуулсан; 1920, 1924, 1925 онд хийгдсэн хэмжилтүүд нь 8-10 км / с-ийн зайд байрлах "эфир салхи" хурдны утгыг өгсөн. Түүнчлэн "эфирийн салхи" -ын хурд нь төхөөрөмжийн сансар дахь байрлал, жилийн цаг, өдөр зэргээс хамаардаг болохыг анзаарсан (86-р хуудасны зургийг үз).

1925 онд Д. Миллер дараах дүгнэлтийг хийжээ: “Вилсон ууланд 10 км-ийн хурдтай дэлхийн эфир дэх харьцангуй хөдөлгөөнөөс үүдэлтэй интерференцийн захын тодорхой шилжилт бий. s, өөрөөр хэлбэл дэлхийн тойрог замын хурдны гуравны нэг орчим … Энэ үр дүнг Кливлендэд хийсэн өмнөх ажиглалттай харьцуулж үзэхэд эфирийн хэсэгчилсэн шингээлт нь өндрөөс хамааран буурдаг гэсэн бодол төрж байна. Кливлендийн ажиглалтыг энэ үүднээс авч үзвэл тэдгээр нь ижил төстэй таамаглалтай нийцэж байгааг харуулж, Мишельсон-Морлигийн туршилт энэ үгийн яг утгаараа тэг үр дүнг өгөх ёсгүй гэсэн дүгнэлтэд хүргэх ёстой юм шиг санагдаж байна. Ийм үр дүн хэзээ ч гарахгүй байх магадлалтай."

Миллер төхөөрөмжийг нарийн тохируулах, түүний уншилтад янз бүрийн хүчин зүйлийн нөлөөллийг тодруулахад ихээхэн анхаарал хандуулсан гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Миллер асар том хэмжилт хийсэн: зөвхөн 1925 онд интерферометрийн нийт эргэлтийн тоо 4400, бие даасан тооллогын тоо 100,000-аас давжээ.

Эдгээр туршилтуудын үр дүнг нэгтгэн дүгнэхэд дараах баримтуудыг дурдаж болно. Нэгдүгээрт, "эфирийн салхи" хурд нь өндрөөр өсөх тусам тэгээс өөр болдог. Хоёрдугаарт, "эфирийн салхи"-ны хурд нь орон зай дахь чиглэлээс хамаардаг бөгөөд цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөг. Гуравдугаарт, 250 м-ийн өндөрт "эфир салхи" -ын хурд нь дэлхийн тойрог замын хурдны ердөө 1/3 орчим байдаг бөгөөд төхөөрөмж нь дэлхийн тойрог замын хавтгайд биш, харин тэнхлэгт чиглэсэн үед түүний хамгийн дээд хэмжээ ажиглагддаг. Дэлхийн туйлаас 26 ° зайд орших Драко одны "зета" одны чиглэл.

Миллер мэдээллээ нийтэлсний дараа бусад физикчид ижил төстэй туршилтуудыг хийсэн бөгөөд үр дүнг хүснэгтэд үзүүлэв. Зарим зохиогчид энэ хүснэгтээс харахад 0 үр дүн авсан нь Миллерийн материалд сүүдэрлэсэн байна. Гэсэн хэдий ч "эфирийн салхи" байхгүй нь далайн түвшинд, эсвэл хамаагүй бага нарийвчлалтай багаж хэрэгслийн тусламжтайгаар тогтоогдсон гэдгийг санах нь зүйтэй.

Ерөнхийдөө Миллерийн үр дүнг баталгаажуулаагүй зохиогчид туршилтыг бэлтгэх, явуулахад хамгийн бага цаг зарцуулсан. Хэрэв Миллер 1887-1927 он хүртэл тасралтгүй ажилласан бол, өөрөөр хэлбэл тэрээр 40 орчим жилийг (бараг бүх идэвхтэй бүтээлч амьдралаа) "эфирийн салхи" хурдыг хэмжихэд зарцуулсан бөгөөд туршилтын цэвэр байдалд онцгой анхаарал хандуулсан., Р. Кеннеди загвар зохион бүтээх, уг төхөөрөмжийг үйлдвэрлэх, дибаг хийх, хэмжилт хийх, үр дүнг боловсруулах, тэдгээрийг хэвлэн нийтлэх зэрэг бүх ажилд зөвхөн … 1, 5 жил зарцуулсан. Бусад ижил төстэй туршилтуудын хувьд ч мөн адил юм.

"Эфирийн салхи" хурдыг хэмжих туршилтын үр дүн

Он жилүүд	Зохиогчид	Далайн түвшнээс дээш өндөр, м	Эфирийн салхины хурд, км / с
1881	Мишельсон	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

Миллерийн бүтээлүүд хэвлэгдсэний дараа Маунт Вилсоны ажиглалтын төвд "эфирийн салхи" хурдыг хэмжих тухай бага хурал болов. Энэ хуралд Х. Лоренц, А. Мишельсон болон тухайн үеийн бусад олон шилдэг физикчид оролцов. Бага хуралд оролцогчид Миллерийн үр дүнг анхаарал татахуйц гэж хүлээн зөвшөөрсөн; хурлын эмхэтгэл хэвлэгдэв.

Гэвч энэ бага хурлын дараа Мишельсон дахин "эфирийн салхи"-ыг илрүүлэх туршилтдаа буцаж ирснийг цөөн хүн мэддэг; тэр энэ ажлыг Ф. Пийз, Ф. Пирсон нартай хамтран гүйцэтгэсэн. 1929 онд хийсэн эдгээр туршилтын үр дүнгээс үзэхэд "эфирийн салхи" -ын хурд ойролцоогоор 6 км / с байна. Холбогдох хэвлэлд ажлын зохиогчид "эфирийн салхи" хурд нь дэлхийн галактик дахь хөдөлгөөний хурдны 1/50 орчим буюу 300 км / с-тэй тэнцэж байгааг тэмдэглэжээ.

Энэ тэмдэглэл маш их ач холбогдолтой юм. Энэ нь эхэндээ Мишельсон дэлхийн тойрог замын хурдыг хэмжихийг оролдсон бөгөөд Дэлхий Нартай хамт галактикийн төвийг илүү өндөр хурдтайгаар тойрон эргэлддэг гэдгийг бүрэн алдаж байсан гэж үздэг; Галактик нь бусад галактикуудтай харьцуулахад сансар огторгуйд хөдөлдөг гэх мэтийг мөн харгалзан үзээгүй. Мэдээжийн хэрэг, хэрэв эдгээр бүх хөдөлгөөнийг харгалзан үзвэл тойрог замын бүрэлдэхүүн хэсгийн харьцангуй өөрчлөлтүүд ач холбогдолгүй болно.

Бүх эерэг үр дүнг зөвхөн нэлээд өндөрт олж авсантай хэрхэн холбогдох ёстой вэ?

Хэрэв бид "дэлхийн эфир" нь жинхэнэ хийн шинж чанартай гэж үзвэл (Д. И. Менделеев үүнийг үечилсэн системдээ устөрөгчийн зүүн талд байрлуулсан болохыг анхаарна уу) эдгээр үр дүн нь бүрэн байгалийн харагдаж байна. Хилийн давхаргын онолоор тогтоосноор наалдамхай шингэн эсвэл хий дотор хөдөлж буй бөмбөгний гадаргуу дээр шилжилтийн харьцангуй хурд нь тэг байна. Гэхдээ бөмбөрцгийн гадаргуугаас холдох тусам энэ хурд нэмэгддэг нь "эфирийн салхи" хурдыг хэмжих туршилтаас олдсон.

Орчин үеийн технологи нь зарчмын хувьд гэрлийн хурдыг хэмжих туршилтын нарийвчлалыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог. Гэвч 1958 онд Колумбын их сургуульд (АНУ) хийсэн туршилт харамсалтай нь буруу болсон байна. Дэлхийн хөдөлгөөнтэй харьцуулахад эсрэг чиглэлд чиглэсэн хоёр мазерын богино долгионы давтамжийн зөрүүг илрүүлэх замаар "эфирийн салхи" хурдыг хэмжих оролдлого хийсэн. Хэмжилтийн нарийвчлал нь маш өндөр байсан тул туршилтын тэг үр дүнг "дэлхийн эфир" -ийн эцсийн дүгнэлт гэж тайлбарлав.

Гэсэн хэдий ч зохиогчид цацрагийн эх үүсвэртэй харьцуулахад суурин хүлээн авагчдад "эфирийн салхи" ямар ч хурдтай дохионы давтамж өөрчлөгддөггүй гэдгийг бүрэн мартсан: энэ тохиолдолд зөвхөн тэмдэглэгдээгүй үе шат байна. бүгд өөрчлөгдөж болно. Үүнээс гадна хэмжилтийг далайн түвшинд хийсэн тул урьдчилсан мэдээллээр туршилтыг арга зүйн хувьд зөв тохируулсан ч тэг үр дүн өгөх ёстой байв.

Тэгэхээр Вилсон ууланд хийсэн туршилтуудыг эргэн дурсаж, орчин үеийн технологийн судлаачдад санал болгож буй боломжуудыг ашиглан "эфирийн салхи"-ны хурдыг дахин хэмжихийг оролдох нь зохисгүй гэж үү? Үнэн хэрэгтээ одоо ийм төрлийн туршилтыг зөвхөн уулын орой дээр төдийгүй онгоц, тэр байтугай дэлхийн хиймэл дагуулууд дээр хийж болно. Хэрэв ийм туршилт өндөрт "эфирийн салхи" -ын хурд тэг биш хэвээр байгааг харуулбал яах вэ?

Ацуковский В. А. Вилсон уулын туршилт: Эфир салхины хайлт үнэхээр юу өгсөн бэ? // Хими ба амьдрал, №8 (8-р сар) 1982, хуудас 85–87

Мөн үзнэ үү: Оюун санааны шорон. Хэн, яаж, яагаад дэлхийн шинжлэх ухааныг буруу замаар чиглүүлсэн бэ?

Ред.:

Эйнштейн Миллерийн онолыг үгүйсгэсэн туршилтуудын талаар мэддэг байсан нь гарцаагүй.

А. Эйнштейн 1925 оны 7-р сарын 8-нд Эдвин Э. Слоссонд бичсэн захидалдаа (Иерусалемын Еврей их сургуулийн архивт байгаа хуулбараас

Эйнштейн хожим Мишельсон "түүний ажлаас урган гарсан онолуудад дургүй гэж надад нэг бус удаа хэлж байсан" гэж дурссан, мөн өөрийн бүтээл энэ "мангас"-ыг төрүүлсэнд бага зэрэг бухимдаж байгаагаа хэлэв.

Эйнштейний дүрийг шинжлэх ухаанд яагаад өндөрт өргөсөн бэ? Та энэ тухай "Орчлон ертөнц ба объектив бодит байдлын онол" өгүүллийн хэсгээс мэдэж болно.

"Энэ онол зөв эсэхээс үл хамааран Альберт Эйнштейнийг энэ онолын зохиогч гэж үзэх нь буруу юм. Гол нь А. Эйнштейн патентын албанд ажиллаж байхдаа математик гэсэн хоёр эрдэмтний санааг зүгээр л "зээж авсан" явдал юм. болон физикч Жюль Анри Пуанкаре, физикч Г. А. Лоренц нар. Энэ онолыг бий болгоход энэ хоёр эрдэмтэн хэдэн жил хамтран ажилласан. Орчлон ертөнцийн нэгэн төрлийн, хурдны тухай постулатыг А. Пуанкаре дэвшүүлсэн. гэрэл. А. Эйнштейн патентын албанд ажиллаж байхдаа тэдний шинжлэх ухааны бүтээлүүдтэй танилцах боломжтой байсан бөгөөд онолыг өөрийн нэрээр "гадаахаар шийдсэн". Тэрээр харьцангуйн "өөрийн" онолдоо Г. А. Лоренцын нэрийг хүртэл хадгалсан: онолууд нь "Лоренцын өөрчлөлтүүд" гэж нэрлэгддэг боловч тэрээр өөрөө (аль ч) эдгээр томьёотой ямар холбоотой болохыг тодорхойлоогүй бөгөөд постулатуудыг дэвшүүлсэн А. Пуанкарегийн нэрийг огт дурдаагүй. ", Энэ онолыг өөрийн гэсэн өгсөн. нэр.

А. Эйнштейн Нобелийн шагналтан гэдгийг дэлхий нийт мэддэг бөгөөд харьцангуйн тусгай болон ерөнхий онолыг бүтээснийхээ төлөө энэ шагналыг авсан гэдэгт хүн бүр эргэлздэггүй. Гэхдээ энэ нь тийм биш юм. Энэ онолын эргэн тойронд гарсан дуулиан нь түүнийг шинжлэх ухааны явцуу хүрээнд мэддэг байсан ч Нобелийн хороо түүнд энэ онолын шагналыг олгохыг зөвшөөрөөгүй юм. Шийдэл маш энгийн олдсон - А. Эйнштейн фотоэлектрик эффектийн 2-р хуулийг нээснийхээ төлөө … Нобелийн шагнал хүртсэн нь Фотоэлектрик эффектийн 1-р хуулийн онцгой тохиолдол байв.

Гэхдээ фотоэлектрик эффектийг өөрөө нээсэн Оросын физикч Столетов Александр Григорьевич (1830-1896) энэ нээлтийнхээ төлөө Нобелийн болон өөр ямар ч шагнал аваагүй байхад А. Эйнштэйн "Тодорхой нэг зүйлийг судалсных нь төлөө" олгосон нь сонин. Энэ физикийн хуулийн тохиолдол. Энэ нь ямар ч өнцгөөс харахад дэмий хоосон зүйл болж хувирдаг. Үүний цорын ганц тайлбар нь хэн нэгэн А. Эйнштейнийг Нобелийн шагналтан болгохыг үнэхээр хүсч, ямар нэгэн шалтгаан хайж байсан.

"Суут ухаантан" Оросын физикч А. Г. Столетова, фотоэффектийг "судалдаг" бөгөөд одоо … шинэ Нобелийн шагналтан "төрлөө". Нобелийн хороо нэг нээлтэд хоёр Нобелийн шагнал олгох нь дэндүү их гэж үзээд ганцхан … "суут эрдэмтэн" А. Эйнштейнд олгохоор шийдсэн бололтой! Фотоэлектрик эффектийн нэгдүгээр хуульд эсвэл хоёрдугаарт шагнал өгсөн нь үнэхээр "чухал" юм уу? Хамгийн гол нь нээлтийн шагналыг “суут ухаант” эрдэмтэн А. Эйнштэйн хүртжээ. Мөн нээлт нь өөрөө Оросын физикч А. Г. Столетов - эдгээр нь анхаарал хандуулах ёсгүй "жижиг зүйлүүд" юм. Хамгийн гол нь “суут” эрдэмтэн А. Эйнштейн Нобелийн шагналтан болсон. Одоо бараг бүх хүн А. Эйнштейн "өөрийн" Харьцангуйн тусгай болон ерөнхий онолоороо энэ шагналыг авсан гэдэгт итгэж эхэлсэн.

Маш нөлөө бүхий хүн яагаад А. Эйнштейнийг Нобелийн шагналтан болгож, бүх цаг үе, ард түмний хамгийн агуу эрдэмтэн хэмээн дэлхий даяар алдаршуулахыг хүсэв гэж логик асуулт гарч ирнэ? Үүнд ямар нэг шалтгаан байгаа байх!? Үүний шалтгаан нь А. Эйнштейн болон түүнийг Нобелийн шагналтан болгосон хүмүүстэй хийсэн гэрээний нөхцөл байв. А. Эйнштейн Нобелийн шагналтан, бүх цаг үе, ард түмний хамгийн агуу эрдэмтэн болохыг үнэхээр хүсч байсан бололтой! Эдгээр хүмүүсийн хувьд дэлхийн соёл иргэншлийн хөгжлийг буруу замаар чиглүүлэх нь нэн чухал байсан бололтой. байгаль орчны сүйрэлд хүргэдэг … Мөн А. Эйнштейн зөвшөөрсөн Энэ төлөвлөгөөний хэрэглүүр болохын зэрэгцээ Нобелийн шагналтан болох гэсэн өөрийн гэсэн шаардлагыг тавьжээ. Хэлэлцээр дууссан, гэрээний нөхцөл биелсэн. Нэмж дурдахад бүх цаг үе, ард түмний суут ухаантны дүр төрхийг бий болгосон нь орчлон ертөнцийн мөн чанарын тухай хуурамч санааг олон нийтэд нэвтрүүлэх үр нөлөөг улам бүр нэмэгдүүлсэн.

А-гийн хамгийн алдартай гэрэл зургийн утгыг өөрөөр харах хэрэгтэй юм шиг байна. Эйнштейн, тэр хүн бүрт хэлээ харуулдаг уу? "Хамгийн суут ухаантны" цухуйсан хэл нь дээр дурдсанаас арай өөр утгатай болно. Аль нь?! Таахад амархан гэж бодож байна. Харамсалтай нь, зөвхөн физикт бус шинжлэх ухаанд хулгайн гэмт хэрэг тийм ч ховор биш юм. Гэхдээ гол зүйл бол хулгайн баримт биш, харин Орчлон ертөнцийн мөн чанарын талаархи эдгээр санаанууд нь үндсэндээ алдаатай бөгөөд шинжлэх ухаан бөгөөд энэ нь Орчлон ертөнцийн нэгэн төрлийн байдал, гэрлийн хурдны постулат дээр үндэслэгдсэн байдаг. гаригийн экологийн сүйрэлд хүргэдэг."