BigEdu.ru
» » » Теория относительности: прямой эксперимент с кривым пучком
Вернуться назад

Теория относительности: прямой эксперимент с кривым пучком

Теория относительности: прямой эксперимент с кривым пучком

Евгений Борисович Александров, академик РАН

Немного истории

Нет более прославленной физической теории, чем СТО — специальная теория относительности. Годом ее рождения считается 1905 год — момент публикации статьи молодого амбициозного теоретика Альберта Эйнштейна под скучным академическим названием «К электродинамике движущихся тел». Началась эпоха рождения новой физики — вслед за СТО появилась квантовая механика, в создании которой Эйнштейн также принял активное участие. В отличие от квантовой механики, знакомство с которой требует специальной математической подготовки, СТО представлялась понятной теорией, хотя и с сенсационными выводами.

Помню свое восхищение от первого знакомства со СТО. На упражнениях по курсу общей физики записал в 1957 году условие задачи, продиктованной преподавателем В. В. Батыгиным: «Летим на альфу Центавра. Расстояние — 4 световых года. Требуется узнать, какую скорость нужно набрать для того, чтобы полет для экипажа ракеты занял один месяц. Каковы затраты энергии при массе покоя ракеты 1 тонна?» Действительно, вчера запущен первый спутник, межзвездные перелеты не за горами! Фантастическая возможность сжатия многих лет земного времени в один месяц заточения в ракете окрыляла. Вопрос об энерготратах (чудовищных) и ускорениях (не совместимых с жизнью) не ставился...

СТО принесла небывалую славу Эйнштейну. Гений теоретической физики Лев Ландау предложил список рангов ученых по образцу звездных величин, в которой отсчет шел вниз от Эйнштейна. Но эта слава провоцировала и публичное раздражение. Элемент ревности присутствовал в реакции его коллег-физиков, которые осуждали Эйнштейна за то, что он не сослался на работы своих предшественников, в значительной мере подготовивших рождение СТО, — среди них наиболее известны имена Анри Пуанкаре, Хендрика Лоренца и Альберта Майкельсона. Можно сказать, что теория относительности носилась в воздухе, а Эйнштейн ее из этого воздуха сконденсировал.

Академик В. И. Арнольд рассказывал, что учитель Эйнштейна Герман Минковский рекомендовал своему ученику прочитать статью Пуанкаре «Об измерении времени». В статье, опубликованной в 1898 году в философском журнале «Revue de métaphysique et de morale», была качественно сформулирована идея теории относительности, и чтение ученику пошло впрок. Однако сообщество физиков никогда не сомневалось в ценности вклада Эйнштейна, в том числе и сам Пуанкаре, который оказался рецензентом последовавшей статьи Эйнштейна и дал на нее восторженный отзыв. Физики в целом довольно быстро приняли СТО в качестве фундаментального развития механики Галилея—Ньютона. Быстрому признанию СТО способствовало стремительное развитие ядерной физики с ее арсеналом ускорителей заряженных частиц: их работа невозможна без учета СТО, которая лежит в основе расчетов этих машин так же буднично, как теория сопротивления материалов в инженерном деле. Иначе обстояло дело с мнением широкой публики, знакомой со СТО по газетным сообщениям или в лучшем случае по популярным изложениям.

Объективное и субъективное

Сейчас среди профессионалов нет и тени сомнения в справедливости СТО — она является базой ядерной физики, квантовой электродинамики, космологии и других областей. Предсказания СТО выполняются с точностью лучше миллионной доли. Тем не менее и сегодня редакции журналов осаждают любители, опровергающие Эйнштейна. Их построения отвергаются рецензентами-профессионалами и не проникают в научную печать, однако переполняют Интернет и СМИ. Процесс обострился в 100-летний юбилей выхода знаменитой статьи Эйнштейна. Особый размах кампания ниспровержения Эйнштейна приобрела в России, поскольку она наложилась на системный кризис, когда резко упал престиж рациональной науки в пользу паранауки, оккультизма и эзотерики. Нападки на СТО агрессивны и направлены в адрес «официальной» (академической) науки, которая-де являет собой «заговор монополистов СТО» ради финансовой выгоды «академиков-релятивистов».

Среди причин неприятия СТО помимо невежественности, ревности к мировой славе и антисемитизма есть и объективная составляющая — недостаточная убедительность прямого экспериментального подтверждения базовых положений теории. Отклонения от классической механики в пользу СТО возникают в меру отношения v/c, где v — скорость объекта, а c — скорость света в вакууме. Это отношение даже для столь высоких скоростей макроскопических объектов, как скорость звука, имеет порядок 10–6, поэтому релятивистские эффекты трудно обнаружить.

Исторически первым экспериментом, на который ссылаются все руководства по СТО как на обоснование теории, выступает эксперимент Майкельсона 1881 года, когда была сделана попытка обнаружения эффекта увлечения света «светоносным эфиром». В этом эксперименте интерферометрически сравнивалось изменение фазы, которое приобретает свет, проходящий вдоль мерного участка по линии движения Земли в ее орбитальном полете вокруг Солнца, с набегом фаз при противоположном направлении движения света. Точнее можно сказать, что сравнивалась фаза колебаний света, распространявшегося поперек движения Земли и возвращенного зеркалом в исходную точку, с фазой света, распространявшегося вдоль движения и тоже возвращенного зеркалом в исходную точку. Поскольку «исходная точка», в которой производится сравнение фаз, движется в пространстве, расстояния, проходимые светом в разных направлениях по пути «туда» и «обратно»

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать
Рефераты по математике Теория относительности: прямой эксперимент с кривым пучком Евгений Борисович Александров, академик РАН Немного истории Нет более прославленной
Оценок: 1000 (Средняя 5 из 5)

Наверняка у вас есть товары или услуги, продажа которых приносит вам максимальную прибыль. Для быстрого старта в сети вам необходимо создание посадочной страницы (одностраничного сайта), на которой будет размещена информация о маржинальных товарах/услугах интернет магазина. За 8 лет опыта разработки конверсионных страниц мы выработали оптимальную структуру, которая позволит привлекать через landing page больше продаж. На такую структуру «одевается» ваш контент — фирменный стиль, тексты, фотографии, уникальные торговые предложения, после чего страница выходит в свет. Разработка лендинга и запуск в сети — до 7 рабочих дней. Стоит отметить, что в разработку самой посадочной страницы входит и написание копирайтером продающих текстов для вашего бизнеса, чтобы каждый посетитель страницы захотел совершить покупку именно у вас. Результат: качественно разработаная продающая посадочная страница, которая готова приносить вам новых клиентов.

© 2016 - 2022 BigEdu.ru