Большая советская энциклопедия - майкельсона опыт

Майкельсона опыт, опыт, поставленный впервые А. Майкельсоном в 1881 с целью измерения влияния движения Земли на скорость света. Отрицательный результат М. о. был одним из основных экспериментальных фактов, легших в основу относительности теории. В физике конца 19 века предполагалось, что свет распространяется в некоторой универсальной мировой среде — эфире. При этом ряд явлений (аберрация света, Физо опыт) приводил к заключению, что эфир неподвижен или частично увлекается телами при их движении. Согласно гипотезе неподвижного эфира, можно наблюдать «эфирный ветер» при движении Земли сквозь эфир и скорость света по отношению к Земле должна зависеть от направления светового луча относительно направления ее движения в эфире. М. о. проводился с помощью интерферометра Майкельсона с равными плечами; одно плечо направлялось по движению Земли, другое — перпендикулярно к нему. При повороте всего прибора на 90° разность хода лучей должна менять знак, вследствие чего должна смещаться интерференционная картина. Расчет показывает, что такое смещение, выраженное в долях ширины интерференционной полосы, равно D = (2l/ l)(v2/ c2), где l — длина плеча интерферометра, l — длина волны применявшегося света (желтая линия Na), с — скорость света в эфире, v — орбитальная скорость Земли. Так как величина v/c для орбитального движения Земли порядка 10-4, то ожидавшееся смещение очень мало и в первом М. о. составляло всего 0,04. Тем не менее уже на основе этого опыта Майкельсон пришел к убеждению о неверности гипотезы неподвижного эфира. В дальнейшем М. о. неоднократно повторялся. В опытах Майкельсона и Э. У. Морли (1885—87) интерферометр устанавливался на массивной плите, плавающей в ртути (для плавного вращения). Оптическая длина пути с помощью многократных отражений от зеркал была доведена до 11 м. При этом ожидавшееся смещение D » 0,4. Измерения подтвердили отрицательный результат М. о. В 1958 в Колумбийском университете (США) было еще раз продемонстрировано отсутствие неподвижного эфира. Пучки излучения двух одинаковых квантовых генераторов микроволн (мазеров) направлялись в противоположные стороны — по движению Земли и против движения — и сравнивались их частоты. С огромной точностью (Майкельсона опыт10-9%) было установлено, что частоты остаются одинаковыми, в то время как «эфирный ветер» привел бы к появлению различия этих частот на величину, почти в 500 раз превосходящую точность измерений. В классической физике отрицательный результат М. о. не мог быть понят и согласован с другими явлениями электродинамики движущихся сред. В теории относительности постоянство скорости света для всех инерциальных систем отсчета принимается как постулат, подтверждаемый большой совокупностью экспериментов. Лит.: Вавилов С. И., Экспериментальные основания теории относительности, Собрание сочинений, т. 4, М., 1956. Е. К. Тарасов.