Продуктивное мышление

Акт IV. Результат Майкельсона и Эйнштейн

Результат знаменитого эксперимента Майкельсона привел физиков в замешательство. Если вы убегаете от мчащегося на вас тела, то ожидаете, что оно ударит вас позже, чем в том случае, когда вы стоите неподвижно. Если вы бежите к нему, то оно столкнется с вами рань­ше. Именно эту идею использовал Майкельсон, измеряя скорость света. Он сравнивал время прохождения света по двум трубкам в случае, когда трубки пересекаются под прямым углом и когда одна из них расположена по направлению движения Земли, а другая перпендикуляр­на этому направлению. Поскольку первая трубка движет­ся вместе с Землей в продольном направлении, распро­страняющийся по ней свет должен достичь удаляющегося конца трубки позже, чем свет в другой трубке достигнет ее конца. В действительности схема была более сложной. В вершине угла, образованного трубками, располагалось обычное зеркало; зеркала были установлены и на концах трубок. В обеих трубках лучи из общего источника, отра-

250

жаясь от зеркал, пробегали в обоих направлениях. Раз­ница во времени измерялась с помощью интерференцион­ного эффекта в месте расположения общего зеркала. (Читателю может показаться, что при движении лучей света в противоположных направлениях разница во вре­мени, связанная с движением Земли, будет уничтожаться.

Рис. 159

Стрелки показывают направление распространения света. Земля и, следовательно, вся установка движутся вправо.

Как показывает математический анализ, это не так.) Эта разница не могла ускользнуть от наблюдения, поскольку интерференционные измерения были достаточно тонкими, чтобы обнаружить установленную в ходе математического анализа величину.

Но не было найдено никакого различия. Эксперимент был повторен, и отрицательный результат четко подтвер­дился.

Результат эксперимента Майкельсона никак не согла­совывался с фундаментальными физическими представле­ниями. Фактически он противоречил всем разумным ожи­даниям.

Для Эйнштейна результат Майкельсона не был каким-то отдельным фактом. Он занял свое место среди других развитых к тому времени представлений. Поэтому, когда Эйнштейн прочел об этих решающих экспериментах, про­веденных физиками, и о самом точном из них, осуществ­ленном Майкельсоном, эти результаты, хотя они и были очень важными и убедительными, его не удивили. Они не нарушали, а скорее подтверждали его представления. Но суть дела еще не была до конца ясна. Как же все-таки получается такой результат? Эта проблема стала для Эйнштейна навязчивой идеей, хотя он и не видел пути к ее позитивному решению.