Интерферометр Майкельсона 1881 г

Тогда же выяснилось, что эксперименты не могут выполняться в Берлине, и аппарат был перемещен в Астрофизическую лабораторию в Потсдам. Но даже здесь обычные каменные опоры не удовлетворяли требованиям, и аппарат опять был перемещен, на этот раз в подвал, круглые стены которого служили основанием для опоры экваториала (стационарного телескопа – В.А.).

В обычных условиях полосы были очень нечеткими, и их было трудно измерить, прибор был настолько чувствительным, что даже шаги на тротуаре в ста метрах от обсерватории были причиной полного исчезновения полос!».

В результате обработки измерений выяснилось, что существуют небольшие смещения интерференционных полос. А далее Майкельсон пишет:

«Небольшие смещения -0,004 и -0,015 – это просто погрешности эксперимента.

Полученные результаты, однако, более четко показаны при построении реальной кривой вместе с кривой, которая должна быть построена, если теория верна. Это показано на рис. 1.4 (здесь – рис.3.3 – В.А).

Рис. 3.3. Результаты измерений: кривая, полученная Майкельсоном в результате обработки отсчетов интерферометра (———) и теоретическая кривая (- - - -). По оси абсцисс – угол поворота интерферометра, двум периодам теоретической кривой соответствует один оборот, по оси ординат – смещение интерференционных полос в долях расстояния между осями соседних полос.

Пунктирная кривая изображена, исходя из предположения, что ожидаемое смещение составляет 1/10 расстояния между интерференционными полосами, но если это смещение составляет лишь 1/100, то ломаная линия будет еще ближе к прямой линии.

Эти результаты можно интерпретировать (! – В.А.) как отсутствие смещения интерференционных полос. Результат гипотезы стационарного эфира, таким образом, оказывается неверным, откуда следует вывод: эта гипотеза ошибочна.

…мы не будем склонны поверить без явного подтверждения, что эфир движется свободно через твердую массу Земли».

А.Майкельсон. Относительное движение Земли в светоносном эфире. 1881 г. На русском языке в сб. Эфирный ветер. Под ред. д.т.н. В.А.Ацюковского. М.: Энергоатомиздат, 1993. С. 6-7. Пер. с англ. Л.С.Князевой.

В 1887 г. Майкельсон привлек для помощи профессора Э.Морли. Интерферометр был размещен на мраморной плите, которая была водружена на деревянный кольцевой поплавок, плавающий в желобе, наполненном ртутью (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Интерферометр Майкельсона-Морли

Камень, на котором были размещены все оптические элементы, имел площадь в 1,5 м² и толщину в 0,3 м. Он расположен на кольцеобразном деревянном плоту, имеющим внешний диаметр в 1,5 м., внутренний диаметр 0,7 м., а толщину в 0,3 м. Плот покоится на ртути, залитой в желоб, отлитый из железа, толщиной в 1,5 см и таких размеров, чтобы вокруг плота оставалось расстояние в 1 см. Отлитая из железа форма покоится на цементном основании и на низком кирпичном фундаменте, имеющем форму простого восьмиугольника.

Такое размещение интерферометра исключило вибрационные помехи, и вращение аппарата далее происходило без внесения дополнительных искажений. Кроме того, было увеличено число повторных отражений от зеркал и это позволило увеличить длину оптического пути в 10 раз по сравнению с прежним значением.

Авторы подробно описывают примененные ими способы регулировки зеркал (три вида – по высоте и по азимуту), а также способ наблюдения.

Наблюдения были проведены следующим образом: по окружности платформы, отлитой из железа, были нанесены 16 отметок на равном расстоянии длруг от друга. Аппарат очень медленно вращался (один оборот за 6 минут) и после нескольких минут проволочное перекрестие микрометра было установлено на самой четкой из интерференционных полос в момент прохождения одной из отметок. Движения было настолько медленны, что это можно было сделать точно и аккуратно.

Было обнаружено, что при поддержании медленного равномерного движения аппарата результаты получались гораздо более однородными и последовательными, чем когда камень останавливался для каждого наблюдения, в силу того, что эффекты деформации могут наблюдаться еще в течение, по крайней мере, полминуты после того, как камень будет остановлен, потому что в это время начинает оказывать влияние изменение температуры.

Результаты наблюдений представлены графически на рис.2.5 (здесь – 3.5 – В.А.). Верхняя кривая – это дневные наблюдения, нижняя – вечерние наблюдения. Пунктирные кривые представляют собой 1/8 теоретического смещения.

Рис. 3.5. Результаты наблюдения эфирного ветра. По оси абсцисс – угол поворота интерферометра, по оси ординат – значения отклонений интерференционных полос в длинах волн света. Штрихами показана теоретическая кривая: расчет сделан из предположения, что эфирный ветер имеет направление, противоположное движению Земли в плоскости эклиптики.

Авторы пишут:

«Кажется вполне справедливым заключить из рисунка, что если есть какое-либо смещение из-за относительного движения Земли и светоносного эфира, то оно не может быть больше, чем 0,01 расстояния между полосами.

…Если теперь, на основании данной работы, можно было бы вполне законно сделать вывод о том, что эфир находится в покое относительно Земли, а согласно Лоренцу может не существовать потенциала скоростей, то собственная теория Лоренца также оказывается несостоятельной».

В дополнении к статье авторы пишут:

«Из изложенного выше очевидно, что безнадежно пытаться решить вопрос о движении Солнечной системы путем наблюдений оптических явлений на поверхности Земли. Но не невозможно обнаружить относительное движение аппаратом, подобным использованному в описанных экспериментах, на средних высотах над уровнем моря, например. на вершине отдельно стоящей горы. Вероятно, если эксперимент будет когда-либо проводиться в подобных условиях, кожух аппарата должен быть выполнен из стекла или вообще отсутствовать».

С.И.Вавиловым в работе [ c. 33] приведена таблица, в которой показаны данные его обработки результатов измерения эфирного ветра Майкельсона-Морли. На рис. 3.6. построен график смещений по таблице, рассчитанной Вавиловым.

Рис. 3.6. График смещения полос, рассчитанный С.И.Вавиловым

Как видно из графика, совершенно отчетливо просматривается вторая гармоника, соответствующая эфирному ветру. Что касается того, что максимальное смешение интерференционных полос в 10 раз меньше теоретического, то, учитывая тот факт, что смещение полос пропорционально квадрату отношения относительной скорости эфира и Земли к скорости света, необходимо констатировать, что в рассмотренном эксперименте Майкельсона-Морли было доказано существование эфирного ветра, скорость которого составляла от 3 до 6 км/с, что не соответствовало «теоретическому» значению скорости в 30 км/с, но однако вовсе не являлось «нулевым» результатом.

А.Майкельсон и Э.Морли. Об относительном движении Земли и светоносном эфире. Там же, с. 17-32. Пер. с англ. Л.С.Князевой.

Был получен результат в виде скорости эфирного ветра в 3 км/с. Это противоречило исходному положению, по которому ожидалось, что скорость эфирного ветра должна составлять 30 км/с (орбитальная скорость Земли). Возникло предположение, что под действием эфирного ветра длины плеч интерферометра сокращаются, что нивелирует эффект, или что скорость эфирного потока убывает с уменьшением высоты. Решили работы продолжить, подняв интерферометр на высоту над уровнем Земли.

В 1904-1905 гг. в работах по дальнейшему исследованию эфирного ветра Майкельсон не участвует, их проводят профессора Э.Морли и Д.К.Миллер – профессор Кейсовской школы прикладной науки.

Первые исследования имели целью проверить предположение Фицжеральда и Лоренца о том, что при движении сквозь эфир размеры аппаратуры могут изменяться.

Для исследования этого вопроса были сконструированы два аппарата. В первом был использован песчаник, применявшийся в 1887 г,, обрамленный досками из белой сосны. Силовое пересечение было построено из брусьев, имеющих 14 дюймов (355 мм) ширины, двух дюймов (51 мм) толщины и 14 футов (427 см) длины. Все вместе было размещено на круглом поплавке, который был помещен в бочку, заполненную ртутью, и мог в ней вращаться. На рис. 3.7. приведена немасштабная оптическая схема интерферометра

a)

б)

Рис. 3.7. Интерферометр Морли-Миллера: a) общий вид; б) оптическая схема

Авторы описывают методику проведения эксперимента.

«Один наблюдатель ходил по кругу вместе с движущимся аппаратом. Его глаз все время касаля телескопа, поэтому он поддердивал вращение прибора с помощью нерегулярных мягких толков через веревку, закрепленную так, чтобы не твносить каких-либо напряжений в плечи аппарата. Комната была затемнена. Второй наблюдатель также ходил по кругу вместе с аппаратом. Когда индекс устанавливался на одной из шестидесяти расположенных на равном расстоянии друг от друга отметок, второй наблюдатель называл азимут или подавал какой-либо другой сигнал. Первый наблюдатель считывал показания для данного азимута, который записывал второй наблюдатель. Назывался следующий азимут, считывались показания и так далее. Часть времени, однако, затрачивалась на то, чтобы скорректировать чрезмерное смещение интерференционных полос, вызванных изменениями температуры: на это время наблюдения прекращались.

Здесь требуется терпение и самообладание, без которых нельзя проводить работы подобного рода. Пробеги по двадцать или тридцать оборотов, включающих в себя 320 или 480 считываний, были обычным делом. Пробег в тридцать оборотов означал, что наблюдатель, который должен был делать за один оборот шестьдесят считываний за 65 или 75 секунд, проходил половину мили, с трудом удерживая свой глаз на окуляре, с тем чтобы в течение получаса не прерывать наблюдений. Эта работа, конечно, весьма утомительна.

…мы запланировали создание нового аппарата и провели несколько экспериментов, чтобы убедиться, хотя и было хорошо известно, не повлияет ли разница магнитного притяжения железных частей нашей аппаратуры на наши наблюдения. Однако наблюдения давали тот же результат, что и раньше. Мы исследовали, на какое расстояние смещаются интерференционные полосы под влиянием железного груза в 100 г. и убедились в том, что было известно и раньше: земной магнетизм не является мешающим фактором.

Во втором аппарате все оптические пути пролегали по стальной раме, выполненной из пластин и уголкового железа и несколько напоминающей мостовые блоки. На концах подвешены рамки, удерживающие зеркала, в рамки упираются сосновые рейки, пропущенные по всей длине в латунные трубки, та что положение зеркал зависит только от длины сосновых реек. Эта конструкция позволяет удобно заменять стержни на другие из другого материала, так что эксперимент может быть легко использован для проверки того, по-разному ли зависят размеры различных материалов от движения сквозь эфир.

Наблюдения проводились по той же схеме, что и при использовании предварительной аппаратуры.

Мы получили 260 полных наблюдений, состоящих каждое из считанных шестнадцати азимутов вокруг окружности. Из данных наблюдений годового движения Земли ее скорость вместе со скоростью движения Солнечной системы может быть принята как 33,5 км/с. Скорость света 300.000 км/с, отношение квадратов скоростей составляет 0,72·10⁸. Длина пути луча в нашем аппарате составляла 3224 см, в этом расстоянии укладывается 5,5·10⁷ волн натриевого света. Ожидаемый эффект проявляется дважды при повороте через 90^о, смещение интерференционных полос в соответствии с простой кинематической теорией составляет 1,1·10⁸ – 0,72·10⁸. Это 1,5 длины волны.

Усреднение данных наблюдений дало 0,0076 длины волны, поэтому мы могли декларировать, что эксперимент показал: если имеется некоторый эффект природного происхождения, он составляет не более сотой части вычисленного значения.

…Можно думать, что проведенный эксперимент доказал лишь, что в спокойной подвальной комнате эфир увлекается вместе с ней. Поэтому мы хотим поднять место размещения аппарата на холм, закрыть его только лишь прозрачным покрытием с тем, чтобы посмотреть, не будет ли обнаружен какой-либо эффект».

Э.Морли и Д.Миллер. Отчет об эксперименте по обнаружению эффекта «Фицжеральда-Лоренца». Там же, с. 35-42.

Результаты наблюдений Морли и Миллера по исследованиям эфирного ветра 1904-1905 гг. были опубликованы зимой 1905 г.

В докладе, прочитанном в Вашингтонской Академии наук, профессор Д.К.Миллер пишет:

«Именно в это время вопросом заинтересовался Эйнштейн. Он опубликовал в 1905 гю работу под названием «Электродинамика движущихся тел». Эта работа была первой в длинном ряду статей Эйнштейна и других, которые развили современную теорию относительности. В упомянутой работе Эйнштейн выставляет принцип постоянства скорости света, утверждая, что для наблюдателя на движущейся Земле измеренная скорость света должна быть постоянна, независимо от направления и скорости движения Земли. Главным физическим фактором теории относительности является допущение, что опыты с эфирным ветром дали определенный результат. Однако истолкование этого опыта для автора было неприемлемо (курсив мой – В.А.), и для разрешения вопроса были предприняты дальнейшие наблюдения.

Осенью 1905 г. Морли и Миллер перенесли интерферометр на Евклидовы высоты близ Кливленда, на высоту примерно 300 футом над озером Эри, в место, свободное от всяких преград и построек. Было проделано пять серий наблюдений (1905-1906 гг.), которые даль определенный положительный эффект, составляющих приблизительно 1/10 ожидаемого ветра. Существовало подозрение, что это могло быть вызвано влиянием температуры, однако прямых указаний на это не было

На высоте 250 м. над уровнем моря (Евклидовы высоты около озера Эри) получена скорость эфирного ветра в 3-3,5 км/с. Результат уверенный, но непонятный. Написаны отчеты и статьи. Хотели работы продолжить, но участок земли отобрали, работы были отложены.

1905 г. А.Эйнштейн публикует свою знаменитую статью «К электродинамике движущихся тел», в которой пишет, что при введении двух предпосылок – первой, «что для всех координатных систем, для которых справедливы уравнения механики, справедливы те же самые электродинамические законы», и второй, что свет в пустоте всегда распространяется с определенной скоростью, не зависящей от состояния излучающего тела. Тогда «Введение «светоносного эфира» окажется излишним, поскольку в предлагаемой теории не вводится «абсолютно покоящееся пространство», наделенное особыми свойствами, а также ни одной точке пространства, в которой протекают электромагнитные процессы, не приписывается какой-нибудь вектор скорости».

А.Эйнштейн. К электродинамике движущихся тел. Собр. научн. трудов. И.: Наука, 1965. С. 7-8.

1910 г. А.Эйнштейн в статье «Принцип относительности и его следствия», ссылаясь на опыт Физо по увлечению света движущейся жидкостью (водой), проведенный в 1851 г., пишет:

«Итак, частично свет увлекается движущейся жидкостью. Этот эксперимент отвергает гипотезу полного увлечения эфира. Следовательно, остаются две возможности.

1. Эфир полностью неподвижен, т.е. он не принимает абсолютно никакого участия в движении материи.

2. Эфир увлекается движущейся материей, но он движется со скоростью, отличной от скорости движения материи.

Развитие второй гипотезы требует введения каких-либо предположений относительно связи между эфиром и движущейся материей. Первая же возможность очень проста, и для ее развития на основе теории Максвелла не требуется никакой дополнительной гипотезы, могущей осложнить основы теории».

И далее:

«Отсюда следует, что нельзя создать удовлетворительную теорию, не отказавшись от существования некоей среды, заполняющей все пространство».

Это и есть все обоснование отсутствия в природе эфира: с эфиром теория оказывается слишком сложной!

А.Эйнштейн. Принцип относительности и его следствия. Там же, с. 140, 145-146.

1914 г. М.Саньяк публикует результаты экспериментов по измерению скорости вращения платформы, на которой свет от расположенного на ней источника света с помощью зеркал обегает платформу по периферии по часовой стрелке и против часовой стрелки. Обнаружено смещение интерференционных полос, величина которого пропорциональна скорости вращения платформы. Подобный опыт был проведен Ф.Гарресом (Иена, 1912). В настоящее время эффект Саньяка использован в лазерных ДУСах (датчиках угловых скоростей), выпускаемых промышленностью многими тысячами экземпляров.

Рис. 3. 8. Интерферометр Саньяка

С.И.Вавилов в книге «Экспериментальные основания теории относительности» пишет:

«Если бы явление Саньяка было открыто раньше, чем выяснились нулевые результаты опытов второго порядка, оно, конечно, рассматривалось бы как блестящее экспериментальное доказательство наличия эфира. Но в ситуации, создавшейся в теоретической физике после опыта Майкельсона, опыт Саньяка разъяснял немногое. Маленький интерферограф Саньяка обнаруживает «оптический вихрь», следовательно, он не увлекает за собой эфира. Таково единственно возможное толкование этого опыта на основе представления об эфире».

С.И.Вавилов. Экспериментальные основания теории относительности» (1928). Собр. соч. М.: изд. АН СССР, 1956. С. 52-57.

1915 г. А.Эйнштейн во второй части статьи «Теория относительности» впервые формулирует основной принцип Общей теории относительности:

«…свойства масштабов и часов (геометрия или вообще метрика) в этом континууме (четырехмерном континууме пространства-времени – В.А.) определяются гравитационным полем; последнее, таким образом, представляет собой физическое состояние пространства, одновременно определяющее тяготение, инерцию и метрику. В этом заключается углубление и объединение основ физики, достигнутое благодаря общей теории относительности».

А.Эйнштейн. Теория относительности (1915). Собр. научн. трудов. М.: Наука, 1965, С. 424.

1920 г. А.Эйнштейн в статье «Эфир и теория относительности» пишет, что «…общая теория относительности наделяет пространство физическими свойствами; таким образом, в этом смысле эфир существует. Согласно общей теории относительности пространство немыслимо без эфира; действительно, в таком пространстве не только было бы невозможно распространение света, но не могли бы существовать масштабы и часы и не было бы никаких пространственно-временных расстояний в физическом смысле этого слова. Однако этот эфир нельзя представить себе состоящим из прослеживаемых во времени частей (части – это в пространстве, во времени – процессы! – В.А.); таким свойством обладает только весомая материя; точно так же к нему нельзя применить понятие движения».

А.Эйнштейн. Эфир и теория относительности (1920). Там же, с. 689.

1924 г. А. Эйнштейн в статье «Об эфире» сообщает, что «…мы не можем в теоретической физике обойтись без эфира, т.е. без континуума, наделенного физическими свойствами, ибо общая теория относительности, основных идей которой физики, вероятно, будут придерживаться всегда (?! – В.А.) исключает непосредственное дальнодействие; каждая же теория близкодействия предполагает наличие непрерывных полей, а, следовательно, существование эфира».

А.Эйнштейн. «Об эфире». Там же, т. 2, 1966, с. 160.

1925 г. А.Майкельсон и Г.Гель в статье «Влияние вращения Земли на скорость света» опубликовали результаты экспериментов по измерению скорости света в железных трубах диаметром в 305 мм., расположенных на земле на горе Маунт Вилсон по периметру прямоугольника 620х340 м, из которых был откачан воздух. Результаты четко зафиксировали вращение Земли, что можно было объяснить только наличием в трубах неподвижного относительно мирового пространства эфира.

Рис. 3.9. Схема эксперимента А.Майкельсона и Г.Геля

А.Майкельсон и Г.Гель. Влияние вращения Земли на скорость света. На русском языке в сб. Эфирный ветер. Под ред. д.т.н. В.А.Ацюковского. М.: Энергоатомиздат, 1993. С. 22-61. Пер. с англ. Л.С.Князевой.

В 1925 г. Д.К.Миллер в Вашингтонской академии наук прочитал доклад «Эфирный ветер», в котором конспективно изложил положительные результаты работ по обнаружению эфирного ветра на горе Маунт Вилсон на высоте 6000 футов (1860 м).

Профессор Морли отстранился от активной работы в 1906 г., и продолжение экспериментов перешло в руки Д.К.Миллера.

Миллер пишет:

«Опубликование результатов наблюдений солнечного затмения 1919 г., которое было истолковано как подтверждение теории относительности, вновь пробудило интерес к опытам с эфирным ветром. Эксперименты были продолжены и перенесены в обсерваторию Маунт Вилсон. Аппарат в основном был тот же самый, что использовался Морли и Миллером в 1904, 1905 и 1906 гг. Наблюдения также проводились в конце 1921 г. и вновь – в 1924 т 1925 гг.

Всего на Маунт Вилсон было произведено около 5000 отдельных измерений эфирного ветра в различные часы дня и ночи. Эти наблюдения были сведены в 204 различных серии, причем каждая серия относилась к одному часу времени. Наблюдения были сделаны в четыре различных времени года:

1. 15 апреля 1921 г. – 117 серий наблюдений;

2. 8 декабря 1921 г. – 42 серии;

3. 5 сентября 1924 г – 10 серий;

4. 1 апреля 1925 г. – 35 серий.

Самые первые наблюдения, проделанные в марте 1921 г. дали положительный эффект, соответствующий реальному эфирному ветру, как если бы он был обусловлен относительным движением Земли и эфира со скоростью около 10 км/с. Однако преджде чем опубликовать этот результат, представлялось необходимым изучить все возможные причины, которые могли бы вызвать эффект, подобный эфирному ветру. Эти возможные причины могли бы сводиться к магнитным деформациям стальной рамы интерферометра и влияниям теплоты излучения. В целях полного устранения влияния теплоты излучения все металлические части интерферометра были совершенно закрыты слоем пробки толщиной около одного дюйма. Пятьдесят серий наблюдений, сделанных при этих условиях, обнаружили периодическое смещение полос, совпадающее с прежними наблюдениями.

Летом 1921 г. стальная рама интерферометра была разобрана. На место ее на ртутном поплавке был установлен бетонный фундамент, укрепленный латунными стержнями. Для оптических частей были сделаны новые подставки из алюминия и латуни. Таким образом, аппарат был совершенно не подвержен магнитным влияниям, а возможность нагревания сильно уменьшалась.

В декабре (4-11) 1921 г. было проведено около 900 отдельных наблюдений, сведенных в 42 серии. Результаты с таки немагнитным интерферометром дали положительный эффект, соответствующий эфирному ветру точно той же скорости и направления, какие были получены в апреле 1921 г.

Были перепробованы многочисленные вариации условий опыта. Наблюдения проводились при вращении интерферометра по часовой стрелке и против нее, при быстром (1 оборот за 40 секунд) и при медленном вращении (1 оборот за 85 секунд) с тяжелым грузом, положенном на кронштейн трубы, а затем на кронштейн лампы, с поплавком, высоко поднятым над уровнем ртути вследствие того, что сначала нагружался один квадрант, а потом другой. Ассистент, записывающий наблюдения, ходил вокруг или же стоял в различных частях помещения, далеко от аппарата или же близко к нему. На результаты наблюдений ни одна из этих вариаций не оказывала никакого влияния.

Затем весь аппарат был перенесен обратно в Кливленд. В течение 1922 и 1923 гг. было проведено множество испытания при разнообразных уловиях, доступных контролю, и с различными видоизменениями в расположении частей аппарата.

…После окончания описанных опытов интерферометр был вновь перенесен на Маунт Вилсон. В 1921 г. аппарат был расположен в глубоком каньоне. Я опасался, что потоки воздуха и несимметричное распределение горных пород в каньоне могут внести нежелательные нарушения. В августе 1924 г. было выбрано новое место на слегка округленном холме, удаленном от каньонов. Помещение для интерферометра было возведено так, чтобы его ориентировки – направление конька крыши и расположение дверей – составляло 90^о с ориентировкой 1921 г. Интерфрометр во всхехдеталях был тот же, что употреблялся в Кливленде в ибле 1924 г. В сентябре (4-, 5- и 6-го 1924 г. было проведено 275 измерений смещения полос, причем измерения были расположены в 10 сериях. Результаты наблюдений обнаружили определенное смещение, в противоположность незначительным результатам, полученным в Кливленде. Соответствующий этому смещению эфирный ветер по скорости и направлению вполне соответствовал впервые наблюдаемому на Маунт Вилсон. Часть измерений была проведена при условиях, что пути световых лучей были прикрыты стеклянными ящиками, обложенными гофрированной бумагой, которая, как показали опыт в Кливленде, совершенно исключала влияние теплоты излучения. Однако эти покрышки нисколько не изменили результата, откуда следует, что таких влияний вообще нет.

Наблюдения на Маунт Вилсон были возобновлены 27 марта 1925 г. и продолжались до 5 апреля. В этот промежуток времени было сделано1600 измерений, сведенных в 35 серий. Интерферометр был тот же, что в сентябре 1924 г.

В течение этого периода условия для наблюдения были исключительно хороши. Некоторое время стоял туман, который поддерживал температуру весьма равномерной. На внешних стеклах домика были повешены четыре точных термометра, во многих случаях вариации температуры не превышали 0,1^о и обычно были меньше 0,4^о. Однако даже изменение на несколько градусов, которое может вызвать постоянное смещение полос интерференции, не может изменить периодического смещения ни по величине, ни по направлению.

Наблюдения в апреле 1925 г. дали результаты, совершенно тождественные результатам 1921 г., несмотря на то, что интерферометр перестроен, что применялась другая система освещения и иные методы наблюдения, несмотря на то, наконец,, что интерферометр был установлен ьв другом месте и в доме, иначе ориентированном.

Описанные опыты, выполненные на Маунт Вилсон в течение 1921 – 1925 гг., приводят к заключению, что существует определенное смещение интерференционных полос, какое было бы вызвано относительным движением Земли и эфира на этой обсерватории со скоростью приблизительно 10 км/с, т.е. около одной трети орбитальной скорости Земли.

1) 2)

Рис. 3.10. Совмещение теоретических кривых (плавная кривая)

с результатами эксперимента (ломаная): 1) азимут; 2) скорость;

а) 1 апреля 1925 г.; б) 1 августа 1925 г.; в) 15 сентября 1925 г.

При сравнении этого результата с прежними результатами, полученными в Кливленде, напрашивается мысль о частичном увлечении эфира, которое уменьшается с высотой».

Д.К.Миллер Эфирный ветер. Доклад, прочитанный в вашингтонской академии наук. Пер. с англ. С.И.Вавилова. Там же, с. 62-67.

1926 г. Д.К.Миллер публикует обширную статью «Значение экспериментов по обнаружению эфирного ветра в 1925 г. на горе Маунт Вилсон». В статье детально изложены описание прибора, методика проведения экспериментов и обработки результатов. Показано, что эфирный ветер имеет не орбитальное, а галактическое направление и имеет апекс в созвездии Дракона (65^о с.ш., 17 ч.). Скорость эфирного ветра на высоте 6000 футов составляет 8-10 км/с.

Д.К.Миллер. Значение экспериментов по обнаружению эфирного ветра в 1925 г. на горе Маунт Вилсон. Пер. с англ. В.М.Вахнина. Там же. С. 71-94.

1926-1927 гг. Р.Кеннеди, а затем К.Иллингворт опубликовали результаты измерений эфирного ветра на горе Маунт Вилсон с помощью маленького (с длиной оптического пути 1 м) интерферометра, запаянного в металлический короб и заполненный гелием. Для поднятия чувствительности ими использовано ступенчатое зеркало. Результат неопределенный, в пределах ошибки.

Р.Дж.Кеннеди. Усовершенствование эксперимента Майкельсона-Морли. Пер. с англ. В.А.Ацюковского. Там же, с. 95-104.

К.К.Иллингворт. Повторение эксперимента Майкельсона-Морли с использованием усовершенствования Кеннеди. Пер. с англ. Л.С.Князевой.

Там же, с. 105-111.

Рис. 3.11. Схема интерферометра Кеннеди

1927 г. 4 и 5 февраля. В обсерватории Маунт Вилсон была проведена Конференция по обсуждению результатов, полученных различными исследователями в экспериментах по эфирному ветру. Выступили ведущие ученые того времени. Доклады сделали Д.К.Миллер и Р.Кеннеди. Первый доложил о своих результатах, второй о том, что он не получил ничего. Конференция поблагодарила их за интересные сообщения, но выводов не сделала никаких.

Конференция по эксперименту Майкельсона-Морли, состоявшаяся в обсерватории Маунт Вилсон, г. Пасадена, Калифорния, 4 и 5 февраля 1927 г. Пер. с англ. В.А.Ацюковского и Л.С.Князевой. Там же, с. 112-173.

1927 г. 20 июня в 10 часов вечера на аэростате «Гельвеция» А.Пиккар и Е Стаэль предприняли подъем интерферометра на высоту 2600 м. Использовался небольшой интерферометр, было сделано 96 оборотов. Результат неопределенный.

Эксперимент был повторен на горе Риги на высоте 1800 м над уровнем моря. Получено значение 1,4 км/с при погрешности прибора в 2,5 км/с. Сделан вывод об отсутствии эфирного ветра.

Е.Стаэль. Эксперимент Майкельсона на свободном аэростате. Пер. с нем. С.Ф.Иванова. Там же, с. 173-175.

А.Пиккар и Е.Стаэль. Эксперимент Майкельсона, проведенный на горе Риги на высоте 1800 м над уровнем моря. Пер. с нем. С.Ф.Иванова. Там же, с. 175-177.

1929 г. А. Майкельсон со своими помощниками Ф.Писом и Ф.Пирсоном вновь провел эксперимент по обнаружению эфирного ветра, на этот раз на горе Маунт Вилсон в специально построенном для этой цели фундаментальном доме. Получен результат порядка 6 км/с.

А.А.Майкельсон, Ф.Г.Пис, Ф.Пирсон. Повторение эксперимента Майкельсона-Морли. Пер. с англ. В.А.Ацюковского. Там же, с 177-178.

Ф.Г.Пис. Эксперимент по эфирному ветру и определение абсолютного движения Земли. Пер. с англ. Л.С.Князевой. Там же, с. 179-185.

1933 г. Д.К.Миллер опубликовал большую итоговую статью о своих работах. Никакого резонанса в научной общественности она не получила.

Д.К.Миллер. Эксперимент по эфирному ветру и определение абсолютного движения Земли. Пер. с англ. В.А.Ацюковского. Там же, с. 185-259.

1958 г. Группа авторов во главе с изобретателем мазеров лауреатом нобелевской премии Ч.Таунсом провела эксперимент с использованием мазеров. Два мазера размещались на поворотной платформе, их излучения были направлены навстречу друг другу. Биение частот составляло порядка 20 кГц. При наличии эфирного ветра предполагалось изменение принимаемой частоты за счет доплеровского эффекта. По мысли автором, поворот платформы должен был изменить соотношение частот, что не наблюдалось. Был сделан вывод об отсутствии в природе эфирного ветра, а, следовательно, и эфира.

Дж.П.Седархольм, Г.Ф.Бланд, Б.Л.Хавенс, Ч.Х.Таунс. Новая экспериментальная проверка специальной теории относительности. Пер. с англ. В.А.Ацюковского. Там же, с. 259-262.

Дж.П.Седархольм, Ч.Х.Таунс. Новая экспериментальная проверка специальной теории относительности. Пер. с англ. В.А.Ацюковского. Там же, с. 262-267.

1993 г. В.А.Ацюковский собрал и впервые перевел на русский язык основные статьи авторов экспериментов по исследованию эфирного ветра. В заключительной статье к сборнику «Эфирный ветер» рассмотрены вся проблематика, ошибки, допущенные авторами экспериментов, и задачи по дальнейшему исследованию эфирного ветра. В статье показано фундаментальное значение подобных работ для судеб естествознания, поскольку подтверждение наличия на поверхности Земли эфирного ветра автоматически означает наличие в природе эфира, а это в корне меняет всю теоретическую основу естествознания и открывает множество новых исследовательских и прикладных направлений. Там же показана возможность создания прибора 1-го порядка на основе лазера: под действием эфирного ветра луч лазера будет отклоняться от прямолинейного направления подобно упругой консольно закрепленной балке под ветровой нагрузкой. При длине оптического пути порядка 5-10 м при скорости эфирного ветра в 3 км/с можно ожидать отклонение луча на 0,1-0,3 мм, что вполне фиксируется мостовыми фотодетекторами с усилителем.

В.А.Ацюковский. Эфирный ветер: проблемы, ошибки, задачи. Там же, с. 268-288.

2000 г. Ю.М.Галаев, научный работник Харьковского радиофизического института опубликовал данные измерений эфирного ветра в диапазоне радиоволн при длине волны 8 мм на базе 13 км. Использовался градиент скорости эфирного ветра и вращение земли. Данные фиксировались автоматически в течение 1998 г., а затем были статистически обработаны. Выяснилось наличие эфирного ветра у поверхности Земли в районе Харькова около 1500 м/с, в основном, соответствующие данным Миллера 1925 г. Разница могла быть объяснена разной высотой места проведения эксперимента и наличием разных местных предметов.

Ю.М.Галаев. Эффекты эфирного ветра в опытах по распространению радиоволн. Радиофизика и электроника. Т. 5 № 1. С. 119-132. Харьков: Нац. АН Украины. 2000.

Поиск по сайту: