Файл: Ацюковский_Сборник_Эфирный_Ветер_2011_all.pdf

Глава 13. Конференция по эксперименту Майкельсона-Морли

большое значение для надежности результатов. Нам необходимо определенно выяснить, что есть истина без предубеждений.

Относительно эксперимента Кеннеди я рад, что мне пришла в голову эта идея тоже. Я собирался использовать фотометрическое сравнение поля, образованного светом, который отражается от раз- деленного зеркала, обе полуповерхности которого находятся на расстоянии доли длины волны. Но мне не пришло в голову, что разделение можно осуществить напылени- ем так удачно. Я собирался использовать для снятия слоя кислоты. Прибор Кеннеди так великолепен, что я хотел бы работать с подобным устройством, если господин Кеннеди не будет возражать.

По поводу замечаний г-на Пиккара (см. выступление Лоренца). Я должен сказать, что всякий новичок считает себя счастли- вым, если он способен наблюдать сдвиг полос в 1/20 полосы. Необходимо заметить, однако, что при некоторой практике можно измерять сдвиги в 1/100, а в очень благо-

приятных случаях и в 1/1000 полосы. Для этой цели полосы долж- ны быть очень черными. С помощью нашего нового аппарата мы значительно продвинулись в представлении таких полос [аппарат был выставлен в лаборатории]. Главное заключается, конечно, в исключении всякого рассеянного света, исходящего особенно от пластины с серебряным покрытием. Обычная пластина вызывает отражение на обеих поверхностях. Мне удалось избавиться от рас- сеянного света с помощью простого устройства, показанного на рис. 13.21, состоящего из двух призм с полупрозрачной посеребре- ной поверхностью, по которой они находятся в контакте, ориенти- рованных так, что падающий свет не совсем перпендикулярен по- верхности первой призмы. С помощью комбинации этих призм мо- гут быть получены очень черные полосы. Существуют некоторые трудности, касающиеся разделения поверхностей, которые я наде- юсь вскоре преодолеть, а возможно, что будет достигнута точность порядка 1/1000 полосы.

211

Обсерватория Маунт Вилсон, 4 и 5 февраля 1927 г.

Я хотел бы сделать некоторые замечания по поводу интерпре- тации экспериментов Миллера. Мне кажется, что их трудно объяс- нить. Действительно, почему эфир должен испытывать сопротив- ление вдоль Земли до степени 19/20, а не в каком-либо другом со- отношении? Если это так, то нужно предположить, что существует большая разница между сопротивлением на поверхности Земли и на высоте тысяча миль. Вероятно, там сопротивление будет равно нулю. Предположив для примера некоторую зависимость умень-

сотен полос. Однако в экспериментах, выполненных в лаборатории Райерсон такого сдвига не обнаружено.

Завершая, я должен упомянуть о некоторых достоинствах но- вого аппарата: (1) полосы исключительно черны; (2) рама будет выполнена из инвара, что сделает ее крайне нечувствительной к изменениям температуры; (3) будет использоваться фоторегистра- ция для того, чтобы обеспечить непрерывность отсчетов. Записан- ные результаты будут сохраняться и могут быть рассмотрены поз- же независимо от наблюдателя. Таковы три момента, представ- ляющие собой значительные усовершенствования более ранних аппаратов.

Было бы интересно заметить, что вначале планировался другой аппарат, но он был отклонен, а принят данный интерферометр. Плечи предполагались длиной 100 м, аппарат не мог поворачивать- ся, но движущаяся Земля должна была поворачивать его в различ- ные положения относительно эфира. Мы намереваемся испытать его, эксперимент готовится в Чикаго.

Лоренц: Относительно деталей теории, затронутых д-ром Май- кельсоном, я предлагаю следующие замечания. Если эфир движет- ся свободно через вещество, таких трудностей, связанных с увле-

212

Глава 13. Конференция по эксперименту Майкельсона-Морли

чением эфира веществом, не возникает. Если, с другой стороны, факты обязывают нас вновь ввести материальный эфир, было бы очень трудно сказать, каковы его свойства. Что случится, напри- мер, если вещество окажется только частично проницаемым для эфира, никто не может сказать. С этой точки зрения вопрос о ко- эффициенте 19/20 не может подниматься до тех пор, пока не будут лучше исследованы его свойства. Мы можем даже оставить воз- можность того, что движение эфира может быть безвихревым. В этом случае эфирный ветер будет, конечно, иметь компонент, пер- пендикулярный к поверхности Земли, и он будет довольно боль- шим. Этот случай вполне может быть, и эффект, упомянутый Май- кельсоном, должен быть нулевым. Относительная скорость эфир- ного ветра может возрастать с увеличением расстояния от поверх- ности Земли и, кроме того, не иметь вращения. Это, например, слу- чай модификации Планком теории Стокса. Еще одной возможно- стью был бы сжимающийся эфир. Это исключило бы даже необхо- димость безвихревого движения эфира. Но в данный момент доста- точно указать, что движение эфира с rot w = 0 было бы достаточ- ным для получения количественного объяснения явления аберра- ции и результата Майкельсона. Я говорю это только для того, что- бы показать огромное множество существующих возможностей для теории, если мы будем вынуждены новыми экспериментами вернуться назад к представлениям о материальном эфире.

Вопрос к д-ру Кеннеди; Ваш аппарат обладает такой чувстви- тельностью, что способен определить изменения оптического пути

δl = 2 10−3 λ . Теперь это не та чувствительность, которую вы вы- числили теоретически. Я бы хотел спросить, как вы определили эту чувствительность. Я спрашиваю это не для себя, так как знаю, ка- ким образом Вы это сделали. Я спрашиваю ради аудитории, так как я думаю, что метод, использованный Вами, исключительно хорош. Я предлагаю также рассказать о том, смогли ли Вы определить ор- битальный эффект на основе предположения захвата эфира в соот- ношении 19/20?

Д-р Кеннеди: Отвечаю сначала на второй вопрос. Я думаю, что эффект, связанный с орбитальным движением Земли, должен на- блюдаться с помощью моего аппарата.

Что касается первого вопроса, то я думал, что метод определе- ния δ l был достаточно грубым. Масса 5–6 кг на плите, на которой

213

Обсерватория Маунт Вилсон, 4 и 5 февраля 1927 г.

был смонтирован аппарат, давала сдвиг в одну полосу. Я определил минимальную массу (около 10 г), которая давала вполне наблю- даемый эффект. Отношение двух масс и дает затем δ l /λ.

Я мог бы также объяснить, что я избавился от излишнего рас- сеянного света, используя метод, отличающийся от предложенного Майкельсоном для его нового устройства. Я использовал поляри- зованный свет, падающий под нужным углом на стеклянную пла- стину (угол Брюстера), так что не отражалось никакого света во- обще [см. доклад Кеннеди. Майкельсон воскликнул: «Поистине великолепно!»] Этот метод не является моим собственным изобре- тением. Он был предложен в 1911 г. в «Comptes Rendus», если я правильно запомнил.

Сдвиг азимута (50° к западу) в эксперименте Миллера кажется, показывает, что присутствует некоторый ложный эффект, зависи- мый только от положения прибора относительно меридиана, кото- рый сдвигает азимут всего эффекта к западу. Результат должен быть воспринят как суперпозиция кажущегося эффекта и эфирного ветра. Это объяснение, вероятно, потребовало бы, чтобы величина эффекта, связанная с эфирным ветром, меньше, чем что-либо, что можно наблюдать использованными устройствами. Это также объ- ясняет различие в результатах, полученных мной и Миллером.

Эксперимент Пиккара не выглядит имеющим большое значе- ние. Насколько я понимаю, он работал как раз в такое время суток, когда едва ли можно было ожидать эффекта.

Лоренц: Я не считаю, что последнее замечание Кеннеди спра- ведливо, Пикккар поднимался как раз в то время суток, когда над горизонтом вставало созвездие Геркулеса.

Кеннеди: Пиккар поднимался дважды. Один раз, когда звезд- ное время было правильным, но его наблюдения были испорчены влиянием температуры. Его ошибки в 30 раз превышали искомый эффект. Во второй раз он избавился от ошибок, но эффекта нельзя было ожидать в звездное время, выбранное им для наблюдений.

Миллер: Я согласен с Хедриком, что теория аппарата, исполь- зуемого для эксперимента, должна быть тщательно разработана. Теория Лоренца точна, но она является обобщением и не принима- ет во внимание особенностей использованных аппаратов. Что в действительности происходит с полосами, зависит от регулировки зеркал. Когда я заинтересовался экспериментом в 1900 г., адекват-

214

Глава 13. Конференция по эксперименту Майкельсона-Морли

ной теории инструмента не существовало, Теоретическое исследо- вание аппарата было предпринято В.М.Хиксом, опубликовавшим его в «Philosophical Magazine» в январе 1902 г. Мы [Миллер и Морли] считали необходимым вновь вернуться к вопросу, так как Хикс предположил, что существует дополнительный член в выра- жении для исследуемого явления, который не был ранее принят во внимание. Этот член представляет собой заметную величину, пе- риодическую для каждого полного оборота интерферометра, в то время как влияние эфирного ветра периодично в каждом полуобо- роте. В «Philosophical Magazine» в мае 1905 г. мы дали обзор тео- рии, показывающий, что вычисления Хикса не оказывают влияния на сделанные ранее выводы. Явление полнопериодического сме- щения полос фактически присутствует в экспериментах 1887 г., а также во всех последующих. В «Comptes Rendus», 1919. Т. 168, с. 837 Риги начал серию статей, разрабатывая теорию в деталях. Он считал, что наши выводы не подкреп- лены теорией. Мне кажется, что теория Риги правильна абстрактно, но она не имеет дела с реальными явлениями, возникающими в интерферометре, как это делает теория Хикса. Вопрос требует дальнейшего исследования, как предложено проф. Хедриком. Теория Хикса принимает во внимание тот факт, что на практике изображение с (рис. 13.23) зеркала а учитывает то, что

а слегка наклонено к b. Это совершенно необходимо для получения

прямых лучей полос конечной ширины. Вычисления Риги основа- ны на предположении, что b и с в точности параллельны, что могло бы произвести полосы бесконечной ширины; таким образом, его критика не применима к реальному случаю. Когда b и с наклонены друг к другу, истинный эфирный ветер даст дополнительный эф- фект, предсказанный Хиксом, являющийся периодическим в пол- ном обороте аппарата. Хикс вычислил его величину, показав, что он зависит от угла между b и с. Эффект возрастает с возрастанием угла и уменьшением ширины полос. Поскольку искомое нами смещение за счет эфирного ветра должно быть периодическим в каждом полуобороте, то мы вправе исключить полнопериодиче-

215