18
Глава 3.
1.2. Эксперименты, давшие неопределенные или положительные результаты
В 1881 г. американский ученый А.Майкельсон сделал первую попытку обнаружить эфирный ветер, для чего он построил крестообразный интерферометр, схема которого приведена на рис. 3.1.
Рис. 1.1. Схема интерферометра А.Майкельсона (Вавилов, с. 28)
Аппарат Майкельсона сконструирован так, что в нем присутствуют два луча света, которые проходят по траекториям, расположенным под прямым углом друг у другу, и интерферируют между собой. Луч, который проходит в направлении движения Земли, в действительности пройдет на долю длины волны 5 больше, чем если бы он прошел бы, если бы Земля находилась в покое. Второй луч, проходящий под прямым углом к движению, не будет испытывать этого влияния.
Если же аппарат будет повернут на угол 90о таким образом, что второй луч пройдет в направлении движения Земли, то его траектория увеличится на 5. Общее же изменение положения интерференционных полос составит 25, величину, как полагал вначале Майкельсон, легко измеряемую.
Исследования эфирного ветра
19
Поскольку для того, чтобы построить интерференционную. картину лучи света должны обязательно вернуться к источнику света, то это есть эксперимент второго порядка, в котором искомый эффект определяется второй степенью отношения орбитальной скорости Земли v к скорости света с, а именно:
5 = 2D
v 2
c 2
здесь D - длина оптического пути светового луча, равная в приборе Майкельсона 1200 мм.
Если опираться на предпосылки, заложенные в эксперименте, о том, что эфир всепроникающ и не испытывает никакого торможения при проходе через предметы и среды, например, через поверхностный слой Земли (эксперимент проводился в подвале Берлинского университета, а затем в подвале университета в Потсдаме), что природа света носит волновой характер и свет поэтому полностью захватывается движущимся эфиром, и учитывая, что орбитальная скорость Земли составляет около 30 км/с, общее отклонение интерференционной картины при повороте интерферометра составит) 0,04 длины волны света, т.е. интерференционные полосы сдвинутся на 0,04 шага интерференционных полос. Но это только при том условии, что эфир не испытывает никаких препятствий в своем распространении сквозь атмосферу и слой земли, отделяющий прибор от поверхности Земли.
На рис. 3.2 показан сам прибор, в котором вся оптическая часть расположена на вращающемся основании.
Майкельсон пишет:
«Первый раз аппарат был размещен на каменном основании в подвале Физического института в Берлине. Первое же наблюдение показало, что из-за исключительно чувствительности прибора к вибрациям работа не может выполняться в течение всего дня. Тогда эксперименты попробовали проводить ночью. Когда зеркала были установлены на середине плеч, полосы стали видимыми, но
