Франкфурт У. И. Специальная и общая теория относительности (М.: Наука, 1968. – фрагменты из книги) стр. 14 Оптические явления в движущихся средах icon

Франкфурт У. И. Специальная и общая теория относительности (М.: Наука, 1968. – фрагменты из книги) стр. 14 Оптические явления в движущихся средах



НазваниеФранкфурт У. И. Специальная и общая теория относительности (М.: Наука, 1968. – фрагменты из книги) стр. 14 Оптические явления в движущихся средах
Дата конвертации03.10.2012
Размер216.5 Kb.
ТипДокументы

[вернуться к содержанию сайта]


Франкфурт У.И.

СПЕЦИАЛЬНАЯ И ОБЩАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

(М.: Наука, 1968. – фрагменты из книги)


стр. 14

2. ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В ДВИЖУЩИХСЯ СРЕДАХ

В основу оптики движущихся тел, ставшую важной вехой на пути к созданию теории относительности, легли теории аберрации и доплер-эффекта.

Явление аберрации света было обнаружено английским астрономом Дж. Брэдли. В конце XVII в. и в самом начале XVIII в. многие астрономы заметили изменения в положении звёзд, происходившие с годичной периодичностью и с амплитудой около 40''. Ж. Пикар, Р. Гук и Дж. Флемстид склонны были приписать эти изменения параллаксу, Кассини-младший и Манфреди справедливо оспаривали эти положения, так как при параллактическом смещении светило удаляется от апекса перемещения наблюдателя, в то время как при наблюдаемом смещении светило приближается к апексу.

В 1725 г. С. Молине предпринял попытку проверить исследования Гука. Молине установил телескоп почти в вертикальном положении и начал наблюдения за звездой γ Дракона, приняв тщательные для того времени меры к тому, чтобы положение телескопа сохранилось в течение года. 17 декабря 1725 г. к наблюдениям, начатым Молине, приступил и Брэдли и сразу обнаружил смещение звезды к югу. К началу марта смещение достигло 20''. Проследив дальнейшее изменение смещения, Брэдли обнаружил, что в декабре 1726 г. склонение вернулось к своему декабрьскому значению 1725 г. Наблюдения показали, чго звезда γ Дракона подвержена некоторому годичному смещению, которое, безусловно, не является параллактическим; возникшее же предположение, что это вызвано нутацией земной оси, не соответствовало явлениям, происходившим с другими звёздами. В 1728 г. Брэдли понял, что аберрация света обусловлена кажущимся изменением направления распространения света от звезды вследствие распространения света с конечной скоростью и годичного движения Земли по своей орбите. Для объяснения суточной и годичной аберрации на протяжении почти всего XVIII в. проводились разные механические аналогии, не объяснявшие, однако, картины аберрации (Лаланд, Мопертюи и др.). В 1782 г. Вильсон, исходя из эмиссионной теории света, предположил, что при наполнении телескопа водой численное значение аберрации не должно измениться. К противоположному выводу пришёл Бошкович. Вопрос о роли телескопа был ранее поставлен Клеро, который рассмотрел вопрос о том, в каком направлении должен быть ориентирован телескоп для наблюдения звезды. Клеро пришёл к выводу, что этим направлением должна быть диагональ параллелограмма, построенного на векторах скорости света и Земли. Аберрация в рамках эмиссионной теории оставалась явлением изолированным и не приводила к постановке новых существенных вопросов более общего характера.


стр.
68


Ритц (1908), Кунц (1900), Комсток (1910) стремились не вводить принцип постоянства скорости света и строить такие варианты релятивистской теории, которые не были бы сопряжены с радикальными изменениями в понимании сущности пространства и времени.

Ритц предполагал, что скорость света определяется как векторная сумма скорости света от неподвижного источника и скорости источника относительно наблюдателя (баллистическая теория). Толмен (1910) и Майорана (1919) предлагали решить этот вопрос на основании наблюдений интерференционных явлений от движущегося источника.

В. де Ситтер выступил в 1913 г. с доказательством неизменности скорости света. В том случае, если бы скорость света зависела от скорости излучающего тела, закономерности движения отдаленных двойных звёзд оказались бы весьма осложнёнными. Де Ситтер, отмечает, что теория Ритца потребовала бы допущение, что движение двойных звёзд подчиняется не закону тяготения Ньютона, а более сложному закону, в который должно было входить расстояние звезды от Земли.

Де Ситтер ограничился рассмотрением излучения света звезды при приближении последней к наблюдателю и при её удалении от наблюдателя. Фрейндлих в 1913 г. считал необходимым рассматривать всю видимую траекторию звезды. Однако и результаты наблюдений траекторий визуальных двойных звёзд не могут служить прямым экспериментальным доказательством независимости скорости света от скорости движения источника, поскольку отклонения от второго закона Кеплера слишком малы, если бы скорость света и зависела от скорости источника. Изучение доплеровского смещения линий спектрально двойных звезд, а также наблюдения с течением времени изменения их блеска представляют известные возможности для проверки гипотезы Ритца, однако они не в состоянии однозначно решить проблему и не могут заменить прямого эксперимента.

А. М. Бонч-Бруевич впервые поставил прямой опыт, в котором в качестве источников излучения были использованы экваториальные края видимого диска Солнца. Опыт Бонч-Бруевича свидетельствует об отсутствии эффекта, ожидаемого с точки зрения классической теории, и может служить непосредственным подтверждением независимости скорости света от скорости источника. В последние годы А. Г. Баранов предложил опыт по прямой проверке независимости скорости света от скорости источника. Наряду с обсуждением вопроса о независимости скорости света от скорости источника, шла оживленная дискуссия о смысле и содержании постулата постоянства скорости света.


стр. 120

В 1846 г. В. Вебер допустил, что сила, действующая между двумя зарядами, зависит не только от расстояния, но и от скорости и ускорения. Токи Вебер рассматривал как движущиеся заряды. Закон Вебера охватывал многое из того, что было известно об электричестве, но, как заметил Лауэ, все теории Ампера, Франца Неймана, Вебера страдали тем недостатком, что они допускали мгновенное дальнодействие, и, поскольку преобладающей тенденцией становилось признание конечной скорости распространения электрических действий, они лишались почвы. Характеризуя эти теории, Максвелл писал:

«В этих теориях сила, действующая между двумя телами, рассматривается лишь как зависящая от состояния тел и их относительного положения, окружающая среда не принимается во внимание. Эти теории допускают более или менее явным образом существование субстанций, частицы которых обладают способностью действовать друг на друга на расстоянии. Наиболее полная разработка теорий этого рода принадлежит В. Веберу, который включил в неё как электростатические, так и электромагнитные явления» [48].

В письме от 19 марта 1845 г. к Веберу Гаусс писал о действии, распространяющемся во времени таким же путём, как распространяется свет, и о своём интересе к такой теории. Более рельефно эта мысль была высказана Риманом в 1858 г. Риман считал, что ему удалось найти объяснение электродинамических действий гальванических токов, исходя из предположения о их конечной скорости распространения.


стр. 141

Стремление объяснить тяготение близкодействующими силами временами возобновлялось. Лесаж [19] выдвинул гипотезу о мельчайших твёрдых частицах, движущихся с огромными скоростями по всевозможным направлениям. Он полагал, что видимое притяжение материи можно объяснить ударами частиц. Эти частицы столь малы, что весьма редко сталкиваются между собой. Столкновения же частиц с телами происходят весьма часто. Тело, изолированное от множества других тел, испытывает толчки по всем направлениям в одинаковой мере, не получая преобладающего импульса в одну из сторон. При наличии двух тел часть потока заслоняется каждым из них. В результате появляется некоторая равнодействующая сила, толкающая одно тело к другому. Дополнительные, специально приспособленные предположения позволяют Лесажу получить закон тяготения Ньютона. Лесаж стремился согласовать атомистику древних с воззрениями Ньютона, не привлекая понятие силы, чуждое атомистам. Он пытался доказать, что древняя атомистика, правильно интерпретируемая, может привести к ньютоновской физике. Физика мало обращала внимания на сущность его теории, В конце XIX в. Прево, Лерэ [20], Шрамм [21], Изенкраге [22] и др. пытались без особых успехов развивать и модифицировать гипотезу Лесажа. Вопрос о мгновенном действии гравитации многократно обсуждался во второй половине XIX в. [23].

Известное влияние на трактовку закона тяготения оказали модификации электродинамических законов.

Цельнер полагал, что закон Вебера для потенциала



является основным законом для всякого дальнодействия. Были проведены расчёты планетных движений, исходя из рассматриваемой формулы [24]. Тиссеран рассмотрел возможность использования закона электродинамического взаимодействия Гаусса для случая сил взаимного притяжения масс



и получил для перигелия Меркурия дополнительно 28'' [25]. Леви из закона Римана для потенциала



(х, у, z – координаты m1 по отношению к m2) получил удвоенное значение по сравнению с полученным из закона Вебера. Леви предложил комбинацию римановского и веберовского законов




стр. 192

После статьи Эйнштейна 1918 г. «Диалог по поводу возражений против теории относительности» парадокс часов не привлекал к себе внимание в какой-либо широкой мере. Наиболее существенными были статьи Ж. Беккереля [52], А. Бергсона [53, 54], А. Метца [55]. Большинство статей того времени по вопросу о парадоксе часов носили философский характер.

Бергсон не оспаривает математическое и физическое содержание преобразований Лоренца, но инвариантность он относит не к пространственно-временному интервалу, а к инвариантности «времени», взятому вне связи с пространством. Отсюда требование «симметричности». В дальнейшем интерес к этим проблемам стал оживать с 40-х годов [56, 57].

В 1956 г. Дингль и Мак-Крей полемизировали между собой в связи с расчётом, приведённым Г. Томсоном [58]. Согласно этому расчёту полёт к ближайшей звезде и обратно продлится более 17 лет по земным часам и 14,5 лет по часам космического корабля. Дингль полагал, что этот расчёт неверен, так как наблюдатель на Земле и корабль должны одинаково рассматриваться как движущиеся [59]. Мак-Крей возражал Динглу, полагая, что мировая линия земного наблюдателя есть отрезок геодезической, а мировая линия корабля не является геодезической.

Билдер показал, что при возвращении корабля на Землю, независимо от системы отсчёта, наблюдатели будут отмечать отставание часов космического корабля [60].

В 1957 г. Дингль продолжал отстаивать свою точку зрения по вопросу о парадоксе часов, полагая, что из принципа симметрии и принципа относительности следует, что часы после их совмещения должны показывать одинаковое время [61]. Билдер, возражая Динглю, указывал, что речь идёт отнюдь не о симметричной ситуации. Одни часы движутся ускоренно относительно Вселенной, нарушив тем самым симметрию, постулируемую Динглем [62].

В том же году Фрай и Бригем, применяя соотношения специальной и общей теории относительности к различным участкам полёта тел, показали, что замедление времени для движущейся системы координат не зависит от того, считать ли её движущейся или рассматривать её как неподвижную, а всю остальную Вселенную считать движущейся [63]. Мак-Миллан разрешает парадокс часов, используя сначала только инерциальные системы отсчёта, а затем учитывая также ускорения в рамках специальной теории относительности [64]. Крофорд указал, что результаты совокупности экспериментов по измерению времени жизни π-мезонов на лету и в покое подтвердили выводы теории относительности [65]. Крофорд ссылается на работы Росси и сотрудников [66], Блэкета [67], Разетти [68] и др.

Зингер полемизировал с Динглем. Он полагал, что при вращении искусственного спутника вокруг Земли на небольшой высоте время на спутнике будет идти медленнее [69].


стр. 247

В работе [157] лазер был использовав для проверки неожиданных результатов опыта Кантора. Половина лазерного луча пропускалась через движущееся слюдяное окошечко, половина – через неподвижное. Измерения проводились в воздухе, вакууме. Исследовалась возможность влияния скорости окошечка, направления движения окошечка относительно направления распространения света, окружающей среды. Изменение скорости наблюдалось с помощью интерферометра Жамена. При скорости движения окошечка 62,8 м/сек, по гипотезе Кантора, смещение должно составлять 1/3 полосы. Опыт дал смещение меньше 1/20 полосы. Поэтому, если записать зависимость скорости света от скорости источника в виде c'=cv, то α=0±1/7, что подтверждает ошибочность выводов Кантора и справедливость второго постулата Эйнштейна.


стр. 250

Методы ядерной физики позволили провести ряд опытов и по проверке второго постулата специальной теории относительности – независимости скорости света от скорости источника. Именно этот постулат вызывал на протяжении многих лет ожесточённые нападки. Собственно, среди антирелятивистов образовалось два течения. Сторонники сохранения электродинамики Лоренца, а они составляли большинство, не возражали против этого постулата, поскольку он вытекал и из гипотезы неподвижного эфира, и не считали необходимым его проверить экспериментально. Адепты второго течения вслед за Ритцем требовали применения к свету галилеевского закона сложения скоростей, отвергая все доводы, приводимые против различных вариантов баллистической гипотезы, в том числе рассуждения де Ситтера о двойных звёздах и опыты Томашека (повторение опыта Майкельсона-Морли с внеземным источником). Фокс пытался обосновать недоказательность всех этих результатов ссылкой на влияние неподвижной среды, окружающей все движущиеся источники и являющейся своеобразным ретранслятором света. Поскольку эта среда неподвижна, свет к наблюдателю всегда идёт от неподвижных вторичных источников и никакие опыты не могут служить оправданием второго постулата. Выход может быть найден либо проведением опыта в вакууме, либо использованием слабо поглощаемых жестких γ-лучей.

Впервые опыт с γ-квантами тормозного излучения был выполнен ещё в 1952 г., но там измерялась лишь скорость квантов и не ставилась задача проверки второго постулата, поэтому вопрос о скорости источника не выделялся и интерпретация опыта не совсем однозначна (при скорости электрона, близкой к с, скорость γ-кванта оказалась 2,97·1010 см/сек±1%).

В опытах группы шведских физиков измерялось различие в скоростях γ-квантов, испускаемых движущимися и покоящимися ядрами. Возбужденные ядра С12, получаемые в результате неупругого рассеяния α-частиц в реакции С12(α,α')*С12, на уровне 4,43 Мэв обладают временем жизни 6,5·1014 сек и успевают испускать γ-квант до остановки. Ядра О16, получаемые в подобной реакции О16(α,α')*О16, на уровне 6,13 Мэв обладают временем жизни 1,2·1011 сек, а поэтому останавливаются до испускания γ-кванта. Измерения доплеровских смещений подтвердили, что средняя скорость ядра *С12 равна (1,8±0,2)·102с, а *О16 в среднем равна нулю.

Импульсы α-частиц из циклотрона направлялись на мишени, одна из которых содержала С12, вторая – О16. Мишени располагались на расстоянии 30 см и их можно было менять местами; приёмник находился в 5 м от мишеней. Если τ1 – промежуток времени между моментами поступления импульсов от обеих мишеней при одном их расположении и τ2 – при обратном, то Δτ=0, если скорость квантов не зависит от скорости источника, и Δτ=0,5·10–9 сек, если скорости складываются. Опыт дал Δτ=(0,2±0,2)·10–9 сек, т. е. в пределах ошибок измерений второй постулат подтверждается.

Саде пользовался γ-квантами, полученными при аннигиляции позитрона и электрона. В системе центра масс обеих частиц полученные при аннигиляции два кванта разлетаются под углом 180° со скоростями, равными скорости света. В лабораторной системе этот угол меньше и зависит от энергии позитрона. При классическом законе сложения скоростей для одного кванта v>c, а для второго v<c. Используемая установка позволяла с помощью сцинтилляционных счётчиков определять разность времени меньше, чем 0,25·10–9 сек. С точностью ±10% подтвердились предсказания теории относительности. Обработка данных в этом опыте вызвала возражения.

Для получения больших скоростей источника Россер [138] предложил воспользоваться γ-квантами, получаемыми при распаде π0-мезона. Опыт был осуществлён в 1964 г. на женевском протонном синхротроне: π0-мезоны с энергией порядка 6 Гэв получались при бомбардировке бериллиевой мишени протонами с импульсом около 19 Гэв/с. Если принять некоторое влияние скорости источника на скорость γ-квантов, то можно написать c'=c+kv, где с' – скорость γ-квантов; с – скорость света от неподвижного источника; v – скорость источника. Измерения дали с'=(2,9977±0,0004)·1010 см/сек, что ограничивает коэффициент k, равный нулю по второму постулату, величиной (–3±13)·105.

В опыте π0-мезоны со скоростью порядка 0,2с получались торможением пучка отрицательных π-мезонов в жидком водороде при реакции π+p→π0+n. Хотя эти опыты менее точны, они дали для k предел 0,5 c точностью 99,9% и 0,4 с точностью 90%. В пределах ошибок измерения эти опыты полностью отвергают классический закон сложения скоростей. В ряде работ [139–142] разработаны предложения по использованию распада мезонов для проверки часов. Эти данные говорят о том, что в области хорошо известных явлений не имеет особого смысла ставить новые опыты, точность которых не превышала бы 104. Однако после 1962 г. появилась новая широкая волна опытов. Это было вызвано стремлением строже обосновать некоторые основные утверждения специальной теории относительности как ведущего стержня современного естествознания (например, независимость скорости света от скорости источника) и появлением новых технических возможностей повышения точности эксперимента.

Некоторую роль в увеличении числа работ этого направления сыграло и опубликование Кантором [143] результатов опытов, якобы противоречащих общепринятой теории. Суть опыта Кантора состояла в следующем. На вращающемся диске, в противоположных концах диаметра, установлены две тонкие прозрачные пластинки, перпендикулярные плоскости диска. С помощью прозрачной пластинки и зеркал пучок белого света расщепляется на два когерентных пучка, которые затем пропускались через прозрачные пластинки так, что один проходил через них в направлении движения, а второй – в противоположном. Часть каждого пучка проходила над пластинками, поэтому в интерферометре получались две интерференционные картины: одна соответствовала исходному неподвижному источнику, вторая – пластинкам, рассматриваемым в качестве движущихся источников. Если скорость света независима от скорости источника, то между обеими картинами никакого смещения полос не должно быть. Если же с'=сv, то при ρ=1 сдвиг полос должен равняться 0,74. Кантор, считая, что увлечением света пластинками можно пренебречь, получил 0,5, откуда ρ=2/3. По Кантору, этот результат, во всяком случае качественно, противоречит второму постулату теории относительности.

Дальнейшая история этих опытов весьма поучительна, ибо в основном повторяет историю [144] нашумевших в 20-х годах сенсационных опытов Миллера, якобы обнаружившего положительный результат при повторении опыта Майкельсона–Морли. Эти опыты вызвали тогда оживлённую дискуссию, причём все высказанные мнения можно было отнести к трём группам. Откровенные противники теории относительности сочли их решающим доводом против теории Эйнштейна. Другие, поверившие в корректность опытов Миллера, пытались согласовать их результаты с теорией относительности.

Наиболее трезвые экспериментаторы (Кеннеди и Торндайк, Пиккар и Стаэль, Иллингворт, Иоос), введя различные усовершенствования в технику эксперимента, повторили опыты, показав полное соответствие результатов выводам теории относительности. Собственно, только в этом заключается положительное значение работ Миллера. В 1955 г. детальный анализ [145] выяснил, что в опытах Миллера сказался температурный эффект, обусловленный сильным увеличением длин плеч интерферометра.

С опытами Кантора произошла аналогичная история. Сторонники возврата к дорелятивистским представлениям либо прямо [^ 146], либо косвенно [147–149] сочли их опровержением теории относительности. Некоторые пытались исправить расчёты Кантора так, чтобы согласовать их результаты со специальной [150–152] или общей [153–154] теорией относительности. Наконец, был предпринят ряд новых опытов, ставивших целью проверку данных Кантора. Именно эти работы представляют наибольший интерес.

Джемс и Стернберг [155] осуществили оригинальный опыт. Если, как предполагал Кантор, с'=сv и прозрачные тела передают часть своей скорости проходящему через них свету, то различные точки фронта световой волны, проходящей через вращающийся диск, должны обладать различной скоростью. Вследствие этого фронт волны должен повернуться на некоторый угол θ=ρωх/с, где ω – угловая скорость диска, х – расстояние телескопа наблюдателя от диска. В условиях опыта при ρ=1, θ°=20 дуговых сек, при ρ=2/3 (число, полученное Кантором) θ°=13,3 сек. В пределах ошибок измерения не было обнаружено никакого поворота; это означает, с учётом ошибок измерения, что во всяком случае ρ<0,025.

Ротц [156] вводил движущуюся равномерно стеклянную пластинку на пути одного из трёх когерентных лучей в интерферометре Цернике. Хотя точность прибора позволяла определить смещение полос порядка 0,005, никакого влияния движения стекла на скорость света обнаружено не было. Опыт Кантора был повторен и с лазерным лучом [157; 158, стр. 147–151]; результаты этих опытов не подтвердили первоначальные данные.

Наконец, Бабкок и Бергман [158, стр. 147–151] предприняли точное повторение опытов по схеме Кантора. При этом они ввели ряд усовершенствований, могущих увеличить искомый эффект (увеличение плеч интерферометра, применение реверсионного двигателя), устранить возможные возражения, связанные с влиянием воздуха (установка была помещена в вакуум), улучшить разрешающую способность и устранить некоторые источники ошибок. При ρ=1 смещение полос должно равняться 2,9; при ρ=2/3–1,9. Опыт дал смещение 0,0120±0,006. Это означает, что ρ<0,006.

Установка Бабкока и Бергмана помещалась в вакууме, тогда как Кантор проводил опыт в воздухе. Можно было думать, что различие в результатах обоих опытов как-то обусловлено влиянием воздуха на величину смещения полос. Это влияние проверялось [158а] в установке со специально приспособленным интерферометром Рэлея, дававшим возможность наблюдать смещения полос порядка 0,1. Хотя по классической теории смещение в условиях опыта должно было быть 0,44, ни визуальные, ни фотографические наблюдения не выявили никакого смещения. Малейшие течения тёплого воздуха в комнате сразу же вызывали сильные возмущения, что и привело к выводу, что положительные результаты Кантора обусловлены температурными эффектами.

Если ко всему этому добавить, что результаты Кантора противоречат даже классическим опытам Физо и Зеемана по увлечению света движущимися телами [159], то становится совершенно ясно, что второй постулат специальной теории относительности нисколько не был поколеблен; его экспериментальное обоснование не менее надёжно, чем других положений этой теории. Кстати, здесь можно упомянуть, что ещё в 1956 г. были опубликованы [160] вполне соответствующие теории относительности данные по прямой проверке этого постулата для света, идущего от краёв Солнца. Хотя способ обработки данных вызвал возражения [161], автор приходит к выводу, что независимость скорости света от скорости источника в 1045 более вероятна, чем баллистическая гипотеза.

К этому же кругу идей примыкает работа Диккенса и Малина [161а], пытавшихся найти зависимость скорости света от скорости источника по методу, предложенному Динглером Он состоит в сравнении постоянной аберрации для быстро разбегающихся внегалактических туманностей и близких звёзд, радиальная скорость которых относительно Солнца ничтожна. Наблюдения проводились одновременно с 26-дюймовым рефрактором обсерватории Херстмонсо и 74-дюймовым рефлектором в Претории. В обоих случаях разница в аберрации не превышала ошибок измерения, откуда авторы заключили, что если красное смещение действительно обусловлено эффектом Доплера (а значит, скорость разбегания туманностей порядка 20 000 км/сек), то их наблюдения отрицают зависимость скорости света от скорости источника.

Из неоптических работ последних лет следует отметить опыты Бертози [161б], проверявшего зависимость скорости электронов от их кинетической энергии и наличие верхней границы для этой скорости. Пучок электронов из генератора Ван де-Граафа направлялся в линейный ускоритель (Массачусетского технологического института); выходящие электроны обладали кинетической энергией в интервале 0,5–15 Мэв. Поскольку проверялось одно из основных соотношений релятивизма, все величины определялись по возможности прямыми методами. Скорость определялась непосредственно по времени прохождения электроном заданного расстояния, а кинетическая энергия – калориметрическим путём, по нагреванию алюминиевого диска, в котором тормозились электроны. Строились кривые зависимости (v/c)2 от Ek/m0c2 (Ek – кинетическая энергия, m0 –собственная масса электрона). Классическая механика даёт

(v/c)2=2Ek/m0c2,

т. е., линейную зависимость, а релятивистская



Экспериментальные данные хорошо накладывались на релятивистскую кривую, и хотя точность эксперимента не очень велика (10%), он однозначно определяет существование верхнего предела для скорости электронов.

Исключительная согласованность результатов совокупности классических и современных опытов, подтверждающих как основы, так и следствия специальной теории относительности, фактически предопределяет результаты любых [162–166] новых опытов, не превышающих по точности уже известные, или не использующих принципиально новых областей физических явлений. Прошедшая в 1961 г. с участием видных учёных конференция, созванная национальным управлением аэронавтики и космонавтики США, пришла к выводу, что использование искусственных спутников Земли для постановки опытов по специальной теории относительности лишено смысла [167].

И тем не менее интерес к рассматриваемому вопросу сейчас необычайно велик, о чём свидетельствует его живое обсуждение на Сольвеевском конгрессе 1961 г. Но этот интерес обусловлен, конечно, не архаичными попытками вернуть мир к пространству Ньютона и времени Лоренца, а стремлением определить ту грань, за которой законы теории относительности нарушаются и начинается действие ещё не познанных законов некоего «ультрарелятивистского» мира, из которых современная теория должна будет вытекать как предельный случай.

Той областью, которая может привести к открытию принципиально новых явлений, для которых проявится недостаточность наших современных представлений, нашего сегодняшнего научного языка, является теория элементарных частиц, физика высоких энергий, т. е. как раз та отрасль физики, которая на протяжении последних десятилетий внесла наибольший вклад в торжество теории относительности [168–170]. Сейчас очень трудно, почти невозможно предсказать что-либо о тех результатах, которые могут быть здесь получены. Диапазон энергий, поставляемых экспериментаторам работающими ускорителями, недостаточен для проникновения за барьер, скрывающий глубокую структуру материи. Расширив этот диапазон, мы вторгнемся в совершенно новую область познания, в которой, как показывает история физики, понадобятся, очевидно, представления и понятия, коренным образом отличающиеся от принятых сейчас. Такая точка зрения широко распространена, но отнюдь не обязательна. Может быть, предполагаемые изменения не будут столь радикальными и окажется возможным вести обычное описание событий вплоть до сколь угодно малых пространственных и временных интервалов на основе существующих физических объектов?


ЛИТЕРАТУРА

19. L. L e s a g e. Lucrece Newtonien.— Nouveaux Mém. Acad. roy. sci., 1782, Berlin; Traite de physique... (1818).

20. С. R. L e r a y. 1869, 69, 615.

21. H. S c h r a m m. Die allgemeine Bewegung der Materials Grundursache der Erscheinungen. Wien, 1872; Anziehungskraft als Wirkung der Bewegung. Graz, 1873.

22. И з е н к р а г е. Научное обозрение, 1894, № 5.

23. S. O p p e n h e i m.– Jahresber. kais. kgl. akad. Gymn. Wien, 1894–1895, S. 3–28; F. Tisserand.– Méc. cél., 1896, 4, chap. 28; P. D r u d e.— Ann. Phys. Chem., 1897, 62; L e h m a n n - F i 1 h e s.– Astron. Nachr., 1885, 110, 208; J. Hepperger.– Wiener Ber., 1888, 97, 337–362.

24. С. S e e g e r s. Diss. Gottingen, 1864;– Z. Math. Phys., 1870, 69–91; F. T i s s e r a n d, G. H о 1 z m u 11 e r.– C. r., 1872, 75, 760.

25. F. T i s s e r a n d.– C. r., 1890, 110, 313.

48. Дж. B e б е р. Общая теория относительности и гравитационные волны. М., 1962, стр. 197.

52. J. B e c q u c r e l. Debats sur la relativité.– Bull. sci. etudiants. Paris, mars 1922, N 1, 18-29.

53. H. В e r g s o n. Durée et simultanéité. A propos de la théorie de Einstein. Paris, 1ie éd., 1922.

54. Ch. N o r d m a n n. Einstein expose et discutes a theorie.– Rev. deux mondes, 1922, 9, 129–166.

55. A. M e t z. La temps d'Einstein et la philosophie.– Rev. philos., janv.-fevr. 1924, 56–88.

56. E. Le Roy. Les paradoxes de la relativité sur le temps.– Rev. philos., janv.-fevr, 1937, 123, 10–47:, april, 195–245.

57. M о e 1 1 e r. On homogeneous gravitational field in the general theory of relativity and the clock paradox.– Kgl. danske vid. selskab. Mat. fys. medd., 1943, 20, N 19, 3–25.

58. G. T h o m s o n. The foreseeable future. Cambridge, 1955, p. 89.

59. H. D i n g l e, W. M. M c C r e a. Relativity and space travel.– Nature, 1956, 177, N 4513, 782–785.

60. G. B u i l d e r. The resolution of the clock paradox – Austral. J. Phys., 1957, 10, N 2, 246–262.

61. H. D i n g l e. The resolution of the clock paradox.– Austral. J. Phys., 1957, 10, N 3, 418–423.

62. G. Builder. The clock-retardation problems – Austral. J. Phys. 1957, 10, 424–428.

63. R. M. F r e y, V. M. B r i g h a m. Paradox of the twins.– Amer. J. Phys, 1957, 25, N 8, 553–555.

64. E. M. M c M i l l a n. The «clock-paradox» and space travel.– Science, 126, N 3270, 381–384.

65. F. S. С r a w f o r d. Experimental verification of the clock-paradox of relativity.– Nature, 1957, 179, N 4549, 35–36.

66. R o s s i, H i l b e r r y, H о a g – Phys. Rev., 1940, 57, 461.

67. В 1 а с к e t t P. M. – Proc. Roy. Soc, 1937, A159, 1.

68. R a s e t t i F.– Phys. Rev., 1941, 60, 198.

69. S. S i n g e r. Relativity and space travel.– Nature, 1957, 179, N 4567, 977.

138. W. G. V. R o s s e r. Velocity of light by a moving source.– Nature, 1961, 190, N 4772, 294.

139. E. M a r t i n e l l i, W. К. Н. P a n o f s k y. The possibility of using accelerated-prodused mesons to verify the «clock-paradox» prediction.– Phys. Rev., 1950, 77, 467.

140. F. S. C r a w f o r d. Experimental verification of the «clock-paradox» of relativity.– Nature, 1957, 179, N 4549, 35–36.

141. W. C o c h r a n. A suggested experiment of the «clock-paradox».– Nature, 1957, 179, N 4567, 977–978.

142. J. H. F r e m l i n. An alternative deduction from the Michelson-Morley experiment.– Proc. Phys. Soc, 1962, 80, N 6, 1384–1385.

143. W. К a n t о r. Direct first order experiment on the propagation of light from the moving source.– JOSA, 1962, 52, N 9, 978.

144. У. И. Франкфурт, А. М. Френк. Очерки развития оптики движущихся тел.– Труды ин-та естествознания и техники АН СССР, т. 43, История физико-математических наук, вып. 10. М., 1961, стр. 3–49.

145. R. S. S h a n k l a n d, S. W. M c C u s k e y, F. С. L e o n e, G. K u r t i. New analysis of the interferometer observation of Dayton С. Miller.– Rev. Mod. Phys., 1955, 7, N 2, 167–178.

146. J. P a 1 а с i о s. Optica de les cuerpes en movimento. Comentarios al experimento de Kantor.– Rev. Real. acad. cienc. exact., fis. y natur., 1963, 57, N 2, 237–291.

147. E. H e r r е r a. La vitesse de la lumiere par rapport aux corps en mouvement.– Génié civil, 1963, 140, N 12, 262–264.

148. P. B e c k m a n n. The velocity of electromagnetic radiation in the light of Kantor's experiment.– Prace ustavu radioiechn. a elektron., 1963, N 28, 27.

149. P. B e c k m a n n. A reexamenation of the experiments on the velocity of light with moving sources.– Prace ustavu radiotechn. a elektron, 1963, N 30, 27.

150. D. B u r c e v. On Kantor's experiment.– Phys. Lett., 1962, 5, N 1, 44; Z. L. В u d r i k i s. On Burcev's explanation of Kantor's experiment.– Phys. Lett., 1963, 6, N 3, 258–259.

151. D. R. W h i t e, R. A. A 1 p h e r. Comments on an experiment concerning Einstin's light velocity.– JOSA, 1963, 53, N 6, 760.

152. A. B i e r m a n, С. Н. K e n s c h i t s k y, D. P a n d r e s. Remark on the paper «Direct first order experiment on the propagation of light from a moving source» by Kantor.– JOSA, 1963, 53, N 8, 1008.

153. V. V y s i n. The possibility of an interpretation of Kantor's direct first order experiment on the propagation of light from a moving source.– Phys. Lett, 1964, 8, N 1, 36–37.

154. J. M. M r á s e k. Kantorova pokusu s teorii relativ. Slaboproudý obzor, 1964, 25, 166–167.

155. J. F. J a m e s, R. S. S t e r n b e r g. Change in velocity of light emitted by a moving source.–Nature, 1963, 197, N 4873, 1192.

156. F. R o t z. New test of the velocity of light postulate.– Phys. Lett., 1963, 7, N 4, 252–254.

157. R. O. W a d d о u p s, W. F. E d w a r d s, J. J. М е r i l l. Experimental investigation of the second postulate of special relativity.– JOSA, 1965, 55, N 2, 142–143.

158. G. С. В a b с о с к, Т. G. B e r g m a n. Determination of the constancy of the speed of light.– JOSA, 1964, 54, N 2, 147–151.

158a. J. Z a h e j s k y, V. K o l e s n i k o v. Optical Experiments to verify the second Postulate of the Special Theory of Relativity – Nature, 1966, 212. N 5067, 1227.

159. W. R. H a s e 11 i n e. Seconde postulate of special relativity.– Amer. J. Sci, 1964, 32, N 2, 173.

160. A. M. Б о н ч - Б р у е в и ч. Экспериментальная проверка независимости скорости света от скорости движения источника излучения относительно наблюдателя.– ДАН, 1956, 109, № 3, 481–484; А. М. Б о н ч - Б р у е в и ч, В. А. М о л ч а н о в. Новый оптический релятивистский опыт.– Оптика и спектр., 1956, 1, № 2, 113–124; А. М. Б о н ч-Б р у е в и ч. К вопросу об обработке результатов прямого опыта по проверке независимости скорости света от скорости источника излучения.– Оптика и спектр., 1957, 2, № 1, 141–142; А. М. Б о н ч-Б р у е в и ч. О прямом экспериментальном подтверждении второго постулата специальной теории относительности.– Оптика и спектр., 1960, 9, № 1, 134.

161. А. Г. Б а р а н о в. Метод экспериментальной проверки независимости скорости света от скорости источника.– ЖЭТФ, 1961, 40, № 3, 860–862.

161а. R. J. D i c k e n s, S. R. С. М а 1 i n. A Test of the Ritz Theory of Light Propagation.– The Observatory, 1965, 85, N 949, 260–262.

161b. W. B e r t o z z i. Speed and Kinetik Energy of Relativistic Electrons.– Amer. J. Phys., 1964, 32, N 7, 551–555

162. N. E n g e l. Vorschlag fur einem verbessertem Michelson – Versuch.– Radex Rundschau, 1958, N 5, 212–223.

163. H. D i n g l e. A possible experimental test of Einstein's second postulate.– Nature, 1959, 183, N 4677, 1761.

164. P. R a p i e r. A proposed test for the existence of a Lorentzinvariant aether.— Proc. IRE, 1962, 50, N 2, 229–230.

165. A. C. S c h r o e d e r. The measurement of the velocity of light.– Proc. IRE, 1962, 50, N 10, 2112–2113.

166. E. F. F 1 о r m a n. Proposed use of earth satellite signals to measure propagation velocity of electromagnetic waves.– Appl. Phys. Lett., 1963, 3, N11, 193–195.

167. L. S с h i f f. A report on the NASA conference on experimental tests of theoric of relativity.– Phys. Today, 1961, 14, N 11, 42, 44, 46, 48.

168. Nature of Matter. Purposes of High Energy Physics. Brookhaven Nat, Lab., 1965. Перевод всего сборника см. УФН, 1965, 86, вып. 4, 591–719.

169. Теория относительности и физика высоких энергий. Беседы по актуальным вопросам науки. Новое в науке, жизни, технике. Серия IX, № 12, 1966.

170. Д. И. Б л о х и н ц е в. Обоснованность теории относительности опытами в области физики высоких энергий.– УФН, 1966, 89, вып. 2, 185–199.


Дата установки: 07.09.2012

[вернуться к содержанию сайта]




Похожие:

Франкфурт У. И. Специальная и общая теория относительности (М.: Наука, 1968. – фрагменты из книги) стр. 14 Оптические явления в движущихся средах iconСуорц К. Э. Необыкновенная физика обыкновенных явлений (Т – М.: Наука, 1986. – фрагменты из книги) стр. 248 Специальная теория относительности эйнштейна
Вскоре мы увидим, почему предположение о равенстве интервалов времени ошибочно. А пока отметьте, что это предположение прямо ведёт...
Франкфурт У. И. Специальная и общая теория относительности (М.: Наука, 1968. – фрагменты из книги) стр. 14 Оптические явления в движущихся средах iconУ. И. Франкфурт оптика движущихся сред и специальная теория относительности
Для каждой из этих областей были характерны особые экспериментальные и теоретические методы, в каждой были свои традиционные проблемы,...
Франкфурт У. И. Специальная и общая теория относительности (М.: Наука, 1968. – фрагменты из книги) стр. 14 Оптические явления в движущихся средах iconУ. И. Франкфурт, А. М. Френк оптика движущихся тел (М.: Наука, 1972, фрагменты из книги) стр. 113 Независимость скорости света от скорости источника
По Ритцу, свет после отражения распространяется так, будто он исходит из некоторого центра, движущегося со скоростью источника и...
Франкфурт У. И. Специальная и общая теория относительности (М.: Наука, 1968. – фрагменты из книги) стр. 14 Оптические явления в движущихся средах iconВ. Паули теория относительности (М.: Наука, 1991. – фрагменты из книги) стр. 19
Положение о независимости скорости света от движения источника оказывается также истинным ядром старого понимания эфира. (О равенстве...
Франкфурт У. И. Специальная и общая теория относительности (М.: Наука, 1968. – фрагменты из книги) стр. 14 Оптические явления в движущихся средах iconОрир Дж. Популярная физика (М.: Мир, 1964. – фрагменты из книги) стр. 268 Теория относительности
Другими словами, не должно существовать привилегированной системы отсчёта, или, что то же самое, способов определения абсолютной...
Франкфурт У. И. Специальная и общая теория относительности (М.: Наука, 1968. – фрагменты из книги) стр. 14 Оптические явления в движущихся средах iconСпециальная теория относительности и эксперимент
Галилея, вследствие чего специальная теория относительности не согласуется с принципом соответствия Бора. Зависимость массы тела...
Франкфурт У. И. Специальная и общая теория относительности (М.: Наука, 1968. – фрагменты из книги) стр. 14 Оптические явления в движущихся средах iconСпециальная теория относительности и эксперимент
Галилея, вследствие чего специальная теория относительности не согласуется с принципом соответствия Бора. Зависимость массы тела...
Франкфурт У. И. Специальная и общая теория относительности (М.: Наука, 1968. – фрагменты из книги) стр. 14 Оптические явления в движущихся средах iconКляус Е. М., Франкфурт У. И., Френк А. М. Нильс бор (М.: Наука, 1977. – фрагменты из книги) стр. 208
Оказалось, что при некоторых условиях пары и газы могут дать непрерывный спектр. На протяжении пятидесяти лет (1860–1911) было измерено...
Франкфурт У. И. Специальная и общая теория относительности (М.: Наука, 1968. – фрагменты из книги) стр. 14 Оптические явления в движущихся средах iconСодди Ф. Радий и его разгадка (Одесса: Матезис, 1910. – фрагменты из книги) стр. 40
Природа излучения – эфир – испускание телец – волнообразная теория света – теория раздельных частиц
Франкфурт У. И. Специальная и общая теория относительности (М.: Наука, 1968. – фрагменты из книги) стр. 14 Оптические явления в движущихся средах iconРожанский И. Д. Античная наука (М.: Наука, 1980 – фрагменты из книги) стр. 61 Атомистика Левкиппа — Демокрита
Создание и разработка атомистического учения в Древней Греции были заслугой Левкиппа и его ученика Демокрита
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©podelise.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы

Разработка сайта — Веб студия Адаманов