опыт был сделан также позже Ангстремом (Angström) при помощи явлений диффракции света и с теми же результатами. Но Лорентцем (1898) были высказаны сомнения в верности полученных этими опытами данных, при чем и сам Физо разделил эти сомнения.
10) Противоречия в опытах этого рода и их объяснения. Опыты, относящиеся к группе I, все согласно показывают, что если наблюдатель и все остальное, участвующее в опыте, неизменно связано с землей, то, не смотря на движение земли по ея орбите, все оптическия явления протекают так, как если бы земля была в покое. При этом опыт (η) позволяет распространить это заключение и на значительные расстояния от поверхности земли. Точно также согласны между собой и все опыты группы IIа; при неизменно связанных с землей наблюдателе, приборах и источнике света движение некоторой среды по земле со скоростью ω изменяет скорость луча света, идущого параллельно направлению со, из V на
V±ω (1– 1/n2). Значит, дело происходит
так, как если бы чистый Э. был в покое (n = 1), а молекулы тел в своем движении по земле отчасти увлекали Э. Наконец, опыты группы ИИb (о, π, ρ, σ) согласно обнаруживают, что движение земли для наблюдателя на земле отражается на волнах света от звезд двояко: изменением направления распространения света (аберрация) и изменением периода световой волны (принцип Допплера); но раз такая измененная волна дана, движете земли не сказывается далее ни на каких оптических явлениях. Несогласны с этим результатом лишь опыты (τ), но, как уже упомянуто, они требуют еще своего подтверждения новыми исследованиями, так что их можно исключить из дальнейшого размотре-ния. Но легко видеть, что опыты I и IIа вообще и наиболее точные из них (ε и λ) в особенности стоят в прямом противоречии друг с другом: именно при одной и той же скорости движения ω параллельно лучу света движение воздуха на земле изменяет
скорость света из V в Ѵ± ω (1 — 1/n2), т. е.
практически не изменяет вовсе, между тем как движение воздуха с землей изменяет V из V в V ± ω. Это противоречие не зависит от каких-либо специальных предположений, потому что подсчеты, которые приводят к этому заключению, имеют чисто кинематический характер и верны для всякой теории волнения. Мы должны поэтому заключить, что при исследовании оптических явлений в движущихся средах обнаруживается какое то свойство Э. или какая то особенность его связи с молекулами обычных тел, которые в теории света в расчет не принимаются. Какое это свойство и в каких иных явлениях оно может проявиться, возможно решить лишь при помощи специальной гипотезы, сущность которой, однако, будет зависеть от того, на ка-
кую точку зрения мы станем по отношению к движению Э. вообще. Идея о неувлечении Э. землей принадлежит Френелю и хорошо согласуется с объяснением аберрации света; плоская светорая волна от неподвижной звезды доходит до аппарата, которым наблюдается звезда, невозмущенной; аберрация сводится к влиянию движения зрительной трубы между моментами входа луча в трубу и его выхода из нея (см. Аберрация). Это объяснение было бы строго верно, если бы земля была без атмосферы; но для того, чтобы объяснить опыт Эри (π), надо принять, что при движении воды с трубой фиктивный Э. имеет
не скорость земли ω, а скорость ω(1 — 1/n2),
соответственно формуле Френеля. Тогда становится понятным, что воздух, движущийся с землей, практически влияния не имеет. Противоположный взгляд, именно, что у поверхности земли Э. движется со скоростью земли и находится в покое лишь на далеком от земли расстояния, был высказан Стоксом (1845). С этой точки зрения явление аберрации существует независимо от зрительной трубы и Стокс предполагает, что явление состоит в изменении направления нормали плоской волны под влиянием движения Э. Тогда угол аберрации получается согласно с наблюдениями лишь при условии, что вообще движение Э. без вращения частиц (невихревое, с потенциалом скоростей). Но если Э. есть несжимаемая жидкость и мы уподобим землю в ея годовом движении движущемуся прямолинейно и равномерно твердому шару, то в жидкости механически невозможно такое невихревое движение, чтобы ея скорость близ поверхности шара лишь очень мало отличалась от скорости шара. На это обратил внимание Лорентц (1887) и это послужило поводом к разработке им теории света при условии неподвижности Э. (1892). Но, конечно, в этой теории опыты Майкельсона и Морли (ε) необъяснимы; поэтому Лорентцу пришлось сделать предположение о существовании совсем нового явления: блогодаря движению изменяются молекулярные силы в телах, так что размеры тел по направлению движения при разных скоростях разные. Тогда в опыте (ε) изменение расстояния между точками АВ как раз компенсировало влияние неподвижности Э. Такая гипотеза, впервые высказанная независимо Фитцджеральдом (Fitzgerald), имеет ныне немало сторонников. Но если движением земли изменяются размеры тел лишь по направлению движения, то такая деформация должна сделать тело двоякопреломляющим свет. Однако, опыты лорда Рейли (1902) над водой, сероуглеродом и стеклом такого двойного преломления не обнаружили. Теория Лорентца кроме того противоречит вышеупомянутому опыту Рёнтгена: а опыты Маскара-Рейли (δ) над вращением плоскости поляризации в кварце получают свое объяснение лишь при специальном допущении, что движение земли не только изменяет существующее вращение, но и создаст новое, независимое, при чем оба эти обусло-
вленные движением вращения почему то компенсируются. Как справедливо заметил Лорентц (1897), допущение изменения размеров тел при движении для объяснения опыта (ε) при неподвижности Э. неизбежно. Поэтому если мы, составляя уравнения электромагнитной теории света в предположении неподвижности эфира, а priori подберем их так, чтобы движением земли явления интерференции света не нарушались, т. е. чтобы опыт (ε) имел свое объяснение (E. Cohn, 1901), мы в замаскированном виде введем в теорию предположение об изменении размеров тел при движении. Таким образом теории, основанные на неподвижности Э., в их современном виде, эту неподвижность убедительно не доказывают; неподвижность Э. к тому же делает эту среду весьма странной, с чрезвычайно неопределенными свойствами, при которых даже и само распространение света с конечной скоростью представляется не совсем понятным (В. Вин, 1898). Но Стоксова теория аберрации основана на трех произвольных допущениях: несжимаемость Э., изменение направления нормали волны в движущихся средах и отсутствие сил между землей и эфиром. Если же мы предположим, что Э. сжимаем и сверх того подчинен земному тяготению, в нем возможно такое невихревое движение, чтобы скольжение Э. по земной поверхности было совершенно ничтожно. Тогда Стоксова теория оказывается приложимой (Планк и Лорентц, 1899), а противоречие в опытах (ε) и (λ) находит свое объяснение в разнице масс земли и молекул. В таком случае уравнения электромагнитной теории света для движущихся сред в форме, данной этим уравнениям Максвеллем, Гертцем, Гельмгольтцем, находят себе полное применение (Лорентц, 1899). Но явления аберрации могут состоять и не в изменении направления нормали волны вследствие движения в среде, а в уклонении например луча от направления нормали, как это и имеет место в теории Кона. Поэтому мыслимо такое изменение уравнений Максвелля, Гертца, Гельмгольтца, чтобы для объяснения аберрации не понадобилось соблюдения условия о невихревом движении Э. Тогда Э. мог бы быть и несжимаемым, и не иметь скольжения по земле. Наконец, возможно и еще одно предположение. Именно в механике нередко рассматривается движение жидкости около твердого тела, когда прилегающий к последнему слой жидкости вследствие сил сцепления или прилипания остается неподвижным относительно тела. Если мы представим себе, что блогодаря подобным силам и молекулы тел, и земля имеют неизменно с ними связанные оболочки Э., то движение земли с такой оболочкой внутри остального несжимаемого Э. вызовет в последнем как раз невихревые течения, нужные в Стоковой теории аберрации. Тогда снова уравнения Максвелля, Гертца, Гельмгольтца будут пригодны для объяснения всех интересующих нас оптических явлений; а про-
тиворечие между опытами (ε) и (λ) будет обусловлено тем, что в опытах с движением тел по земле свет проходит между молекулярными оболочками, тогда как в опытах, где играет роль движение самой земли, мы имеем свет, идущий внутри оболочки Э. Френелевский «коэффициент увлечения» Э. может быть тогда получен при помощи соответственно подобранной теории дисперсии, как это и сделано уже например Рейффом (Reiff, 1893). Так как, далее, весьма вероятно, что силы сцепления суть не что иное как силы тяготения, проявляющияся иначе} лишь блогодаря неоднородности строения тел (молекулярность, В. Томсон), то очевидно и предположение об эфирных оболочках сводится къподчинению Э. действию тяготения. Таким образом подвижность Э. требует, повидимому, во всяком случае подчинения его всемирному тяготению, независимо от того, сжимаем ли Э. или же нет. Д. Гольдгаммер.
