Файл: Ацюковский_Сборник_Эфирный_Ветер_2011_all.pdf

Д.К.Миллер. 1933 г.

ной около дюйма; было проведено пятьдесят серий наблюдений, состоящих из 273 об. Наблюдалось периодическое смещение по- лос, как в первых экспериментах, что показало, что радиационный нагрев не является причиной наблюдаемого эффекта.

Наблюдения в декабре 1921 г. Бетонный ин- терферометр

Летом 1921 г. стальные фермы интерферометра были демонти- рованы, и на место – на ртутный плот была установлена база из одного куска бетона (см. рис. 18.13), усиленная латунью. Все ме- таллические части, закрепленные на бетонном основании, были сделаны из алюминия или латуни. Весь аппарат был свободен от магнитных эффектов, а возможные эффекты от тепла сильно уменьшены. В декабре 1921 г. с немагнитным интерферометром было проведено 42 серии наблюдений, состоящих из 422 об. Они показали положительный эффект как влияние эфирного ветра, что полностью соответствовало наблюдениям в апреле 1921 г.

В то время множество вариаций побочных условий было опро- бовано. Наблюдения были выполнены с центрирующей шпилькой, вставленной в ее гнездо и затем вынутой; с вращением интерферо- метра по часовой стрелке и против, при быстром вращении (1 об. за 40 с) и медленном вращении (1 об. за 85 с); с тяжелым грузом, до- бавленным к телескопическому плечу основной рамы и затем к ламповому плечу; с поплавком, чрезвычайно наклоненным благо- даря нагрузке сначала на один, а затем на другой квадрант; с запи- сывающим помощником, ходящим кругами в различных квадран- тах и останавливающимся в различных частях дома, близко и дале- ко от аппарата. Результаты наблюдений не зависели от каких-либо из этих обстоятельств.

Было показано, что применение бетонной основы не изменило наблюдаемого для стальной базы эффекта ни по величине, ни по азимуту. Бетонная база была менее, чем стальная, подвержена из- менениям размеров при изменениях температуры; но это неболь- шое преимущество было сбалансировано тем, что температура в бетоне устанавливается медленнее. Учитывая, что бетон был зна- чительно тяжелее, чем стальные части, которые он замещал, он был значительно менее жесток. Испытания показали, что груз в 30 г, помещенный на конец плеча интерферометра, производит смеще-

268

Глава 18. Эксперимент по эфирному ветру …

ние полос на ширину одной полосы, в то время как в 10 раз боль- ший груз требуется для возникновения того же эффекта в стальной базе. Бетонная база была отвергнута, и во всех последующих на- блюдениях применяли первоначальную стальную основу.

Лабораторные испытания интерферометра,

Кливленд. 1922–1924 гг.

Весь аппарат был возвращен в лабораторию в Кливленд; в те- чение 1922 и 1923 гг. было сделано множество испытаний в раз- личных условиях, которые можно было контролировать, и со мно- жеством модификаций деталей аппарата. Устройство зеркал и призм было таким, что источник света мог быть помещен вне на- блюдательной комнаты (см. рис. 18.14); свет передавался вращаю- щемуся интерферометру вдоль оси вращения.

Дальнейшие попытки усовершенствования зеркал для наблю- дения полос неподвижным телескопом на практике ничего не дали; необходимость частого регулирования полос в поле зрения показа- ла непрактичность этого метода. Были проведены эксперименты с фотографической регистрацией положений полос как со стацио- нарным фотоаппаратом, так и с движущейся камерой, находящейся на интерферометре. Оказалось, что даже дуговой источник света не обеспечивает достаточного освещения для проведения удовлетво- рительных фотографических записей без замедления вращения ап-

Рис. 18.14. Интерферометр в лаборатории, 1923 г.

269

Д.К.Миллер. 1933 г.

парата, большего, чем это допускается нашей методикой всей про- цедуры, а необходимость частого подрегулирования полос сделала этот метод непригодным. После отказа от использования фотогра- фии на интерферометре был смонтирован астрономический теле- скоп, имеющий объектив с 13-сантиметровой апертурой и длиной фокусного расстояния 190 см. Объектив был закреплен на стальной базе около полупрозрачного посеребренного диагонального стекла, а окуляр укреплен на конце плеча без обычной трубы для телеско- па. При увеличении в пятьдесят раз полосы наблюдались на широ- кой шкале и с приемлемой освещенностью, так что непосредствен- ный отсчет глазом был вполне удовлетворительным; это устройст- во применялось во всех последующих наблюдениях.

Были опробованы различные источники света: электрическая дуга и лампы накаливания, ртутная дуга, ацетиленовая лампа, а также солнечный свет. Замена солнечного света и лабораторных источников не изменяла результатов. Окончательно был выбран стационарный источник, помещенный вне комнаты интерферомет- ра или дома, на горе. Это была большая ацетиленовая лампа того типа, который обычно применяют в качестве автомобильных фар. Устройство было использовано в Кливленде в 1924 г. и на Маунт Вилсон в сентябре 1924 и апреле 1925 г. Применение стационарно- го источника света со светом, вносимым в интерферометр по оси его вращения, потребовал очень тщательной регулировки несколь- ких последовательно расположенных зеркал, чтобы избежать пе- риодического смещения полос вследствие неаксиальности их вы- равнивания. Тщательные исследования показали, что лучше всего поместить источник на интерферометре, но вне покрытия и около оси; таким образом, относительное расположение источника и ин- терферометра сохраняется неизменным. Когда выбрали этот метод, применяли небольшую ацетиленовую лампу – такую, какая была использована в ранних экспериментах. С 9 апреля 1925 г. приме- нялся только этот метод освещения.

Была проведена протяженная серия экспериментов для опреде- ления воздействия неравномерности температуры в комнате, где находился интерферометр, и влияние тепла, попадающего на ин- терферометр. Были использованы некоторые электрические нагре- ватели с нагревательными спиралями около фокуса вогнутого реф- лектора. Неравномерность температуры комнаты является причи- ной медленного, но постоянного дрейфа системы полос в одну сто-

270

Глава 18. Эксперимент по эфирному ветру …

рону, но она не является причиной периодического смещения. Да- же когда два нагревателя были помещены на расстоянии 3 футов (около 1 м) от интерферометра, когда он вращался, и отрегулиро- ваны так, чтобы тепло направлялось непосредственно на незакры- тую стальную раму, периодический эффект отсутствовал, что было показано измерениями. Когда источники тепла были направлены на воздух оптических путей, закрытых стеклом, периодический эффект мог быть получен только тогда, когда стекло частично бы- ло закрыто непрозрачным материалом очень несимметрично, так, как если бы одно плечо интерферометра было полностью покрыто гофрированной бумагой, в то время как другое плечо полностью ничем не защищено. Эти эксперименты доказали, что в условиях реальных наблюдений периодические смещения не могут вызы- ваться температурными эффектами.

Эксперименты в Маунт Вилсон, 1924 г.

Для завершения экспериментов, уже описанных, в июле 1924 г. интерферометр был вновь перенесен в Маунт Вилсон. В 1921 г. аппарат был размещен на самой кромке глубокого каньона; опаса- лись, что воздушные течения вверх и вниз по поверхности каньона смогут производить возмущения, и такие, что несимметричные возмущении горного хребта сами будут неблагоприятными. В ав- густе 1924 г. было выбрано новое место на очень небольшом круг- лом бугорке, удаленном от каньона. В отличие от конструкции 1921 г. дом для интерферометра (рис. 18.15) был сооружен с ориен- тацией крыши и расположением двери относительно хребта на 90°.

Дом представлял собой квадрат со стороной около 22 футов (6,7 м) с расположенными по периметру окнами, как и ранее; но вместо гофрированного железа стены были обшиты досками – материалом, менее усваивающим солнечное тепло. Широкие куски брезента были помещены над всем домом и у конца, чтобы защи- тить дом от прямых лучей солнца, чем сильно облегчалось прове- дение наблюдений в дневное время. Интерферометр (см. рис. 18.16) имел усовершенствованные крепления зеркал, защищенные от тепла, телескоп с широким полем зрения и другие устройства, которые были опробованы во время лабораторных испытаний в Кливленде в 1923 и 1924 гг.

271

Д.К.Миллер. 1933 г.

Эта серия наблюдений в сентябре 1924 г. на Маунт Вилсон бы- ла предпринята без каких-либо предположений, но со всеми воз- можными предосторожностями. Длительные лабораторные испы- тания включали исследования всех возможных инструментальных и внешних возмущений, чтобы ничто не могло повлиять на экспе- римент. Метод наблюдения был так отработан, что к тщательности наблюдений не было никаких претензий. Было установлено, что если какие-либо подозрительные возмущения оказывают влияние на предварительные наблюдения и их удалось устранить, то и да- лее их влияние будет отсутствовать. Такое заключение должно быть признано допустимым с полной уверенностью, и на самом деле почти всегда так оно и было. С другой стороны, если во время таких наблюдений влияние проявлялось, то с ним приходилось, конечно, считаться и в реальности.

Рис. 18.15. Дом с оборудованием для поиска эфирного ветра («Ether–drift house») на горе Маунт Вилсон, 1924—1926 гг.

4, 5 и 6 сентября 1924 г. была выполнена серия отсчетов, со- стоящая из 136 об. интерферометра. Все эти наблюдения показали положительное периодическое смещение интерференционных по-

272

Глава 18. Эксперимент по эфирному ветру …

лос, какое и должен производить эфирный ветер, скорость которо- го составляет около 10 км/с, как и получалось на предварительных испытаниях: Часть из этих наблюдений была проведена при ис- пользовании стеклянного ящика, закрывающего сверху оптические пути и с применением обшивки из гофрированной бумаги, которая, как было установлено в Кливлендских экспериментах, исключает влияние радиационного нагрева; при таком покрытии результаты неизменно сохранялись. Эффекты были реальными и систематиче- скими, что исключало какие-либо дальнейшие проблемы.

Несмотря на длительные и непрерывные попытки, оказалось невозможным объяснить наблюдаемые в интерферометре эффекты земными причинами или экспериментальными погрешностями. Были проделаны обширные вычисления с целью примирить на- блюдаемые эффекты с известными теориями эфира и предполагае- мым движением Земли в пространстве. Наблюдения были повторе- ны в различное время года с тем, чтобы одну за другой проверить различные предлагаемые гипотезы. В конце 1924 г., когда уже ка- залось, что решение найти невозможно, были проведены полные вычисления для всех часов суток для двадцати четырех моментов времени года применительно к ожидаемому влиянию орбитального движения Земли и видимому движению по направлению к созвез- дию Геркулеса.

Рис. 18.16. Интерферометр для поиска эфирного ветра, использованный в Маунт Вилсон в 1924—1926 гг.

273