Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике 1. Помимо принципа или постулата относительности, Эйнштейн положил в основу теории относительности постулат о независимости скорости света в вакууме от движения источника. Его обычно называют принципом «постоянства скорости света», хотя, как заметил еще Паули (1900-1958), такое название может повести к недоразумениям. Об универсальности постоянства скорости света в вакууме не может быть речи уже потому, что эта скорость постоянна только в инерциальных системах отсчета, а независимость скорости света от движения источника сохраняется и в общей теории относительности, где на выбор систем отсчета не накладывается никаких ограничений. Независимость скорости света от движения источника можно было бы не выдвигать в качестве самостоятельного постулата, если с самого начала принять волновую-теорию света. Однако столь фундаментальную теорию, какой является теория относительности, лучше строить, не связывая ее ни с какими гипотетическими представлениями о природе и механизме физических явлений. Но баллистическая гипотеза, как и любое предположение о зависимости скорости света от движения источника, не согласуется с молекулярным объяснением отражения и преломления света (см. $\S \S 68$ и 69). В основе такого объяснения лежит представление, что отраженная и преломленная волны возникают в результате интерференции падающей волны с вторичными волнами, излучаемыми молекулами и атомами среды. Действительно, если среду считать неподвижной, а источник света взять движущимся, то волны, излучаемые источником, будут распространяться с иными скоростями, чем волны, излучаемые молекулами и атомами среды. Интерференция между ними невозможна. Однако это замечание есть аргументация, основанная на волновой теории света, а не экспериментальное доказательство, свободное от гипотетических представлений о природе света. Убедительное доказательство несостоятельности баллистической гипотезы, как показал в 1913 г. голландский астроном де Ситтер (1872-1934), дают астрономические наблюдения над движением двойных звезд. Действительно, допустим, что баллистическая гипотеза верна. Предположим для простоты, что компоненты двойной звезды вращаются вокруг их центра масс по круговым орбитам в той же плоскости, в которой расположена Земля. Рассмотрим движение одной из этих двух звезд. Пусть $v$ – скорость движения ее по круговой орбите. В положении звезды, когда она удаляется от Земли вдоль соединяющей их прямой, скорость света равна ( $c-v$ ), а в положении, когда звезда приближается, равна ( $c+v)$. Если отсчитывать время от момента, когда звезда находилась в первом положении, то свет из этого положения дойдет до Земли в момент $t_{1}=L /(c-v)$, а из второго положения – в момент $t_{2}=T / 2+$ $+L /(c+v)$, где $T$ – период обращения звезды, а $L$ – расстояние до нее. При громадных расстояниях до звезд наблюдаемые движения звезды могли бы заметно отступать от законов Кеплера. В частности, при очень больших $L$ могло бы случиться, что $t_{2} \leqslant t_{1}$, т. е. звезда одновременно была бы видна в двух (и даже нескольких) положениях или обращалась бы в противоположном направлении. Ничего подобного, как показали астрономические наблюдения, не прдисходит. Если бы баллистическая гипотеза была верна, то опыт Майкельсона должен был бы дать положительный результат, если его произвести не с земным источником света, а со светом от звезд. Томашек в 1926 г. так и поступил, но получил отрицательный результат. Наконец, ставились специальные опыты, в которых сравнивались скорости $\gamma$-квантов, испускаемых движущимися возбужденными ядрами углерода ( ${ }^{*} \mathrm{C}^{12}$ ) и неподвижными возбужденными ядрами кислорода (* ${ }^{16}$ ). Ставились также опыты по аннигиляции электрона с позитроном, специально приспособленные для проверки независимости скорости света от движения источника. По сравнениюс астрономическими опытами, в которых используются космические источники света со сравнительно малыми скоростями, в опытах с атомными ядрами и элементарными частицами скорость источников гораздо выше (сравнима со скоростью самюго света). Опыты подтвердили, что с точностью около $10 \%$ скорость $\gamma$-квантов не зависит от движения источников. Bсе приведенные опыты подтв́ерждают постулат о независимости скорости света в вакууме от движения источника. для скорости света $c=\lambda v$ было найдено значение превосходящее по точности все ранее полученные значения более чем на два порядка.
|
1 |
Оглавление
|