История открытия оптических явлений
251
было изготовлено с чрезвычайной точностью, и оно приводилось в движение специально разработанным устройством. Майкельсон подтвердил результат своих предыдущих измерений.
Два года спустя, в 1928 году, в возрасте семидесяти шести лет, Майкельсон получил средства для измерения скорости света в вакууме. Деньги на это ему дали обсерватория Маунт-Вильсон, Чикагский университет, фонд Рокфеллера и корпорация Карнеги. Ассистентами Майкельсона были Ф.Г. Пиз и Ф. Пирсон. Сотрудники Береговой геодезической службы Соединенных Штатов разметили и вымерили расстояние для громадного прибора на ранчо Эрвин. Вакуум предполагалось создать в трубе из гофрированного стального проката длиной почти в милю. Труба имела 3 фута в диаметре и доставлялась на место опыта 60футовыми секциями.
Посредством многократного отражения свет должен был проходить расстояние в 8 миль, вымеренное с точностью до одной миллионной. Во всей системе создавалось разрежение, равное одной полуторатысячной части земной атмосферы. Выкачивание воздуха продолжалось 48 часов. Все время то одна, то другая часть выходила из строя, вакуум нарушался, и все приходилось начинать снова.
Если первый прибор в Аннаполисе стоил 10 долларов, то эта система обошлась в 50 тысяч долларов. Это был самый грандиозный проект Майкельсона. В то время как шла работа, здоровье его начало сдавать. Пирсон произвел непосредственные измерения под руководством Майкельсона.
В 1930 году были произведены сотни наблюдений. Всего было поставлено почти 3 тысячи опытов. Скорость света в вакууме оказалась равной в среднем 299774 километрам в секунду. Научная статья, написанная Майкельсоном перед смертью, называлась точно так же, как и его первая работа, напечатанная в 1878 году в Аннаполисе «О методе измерения скорости света».
Измерения скорости света в 19 в. не только выполнили свою непосредственную задачу, но и сыграли чрезвычайно большую
252
Глава 1.
роль в физике. Они дополнительно подтвердили версию о волновой природе света и о тесной связи оптики с теорией электромагнетизма. Измеренная скорость света совпала со скоростью электромагнитных волн, вычисленной из отношения электромагнитной и электростатической систем единиц (опыты
В.Вебера и Ф.Кольрауша в 1856 г. и последующие более точные измерения Дж.К.Максвелла).
В современных измерения скорости света используется модернизированный метод Физо с заменой зубчатого колеса на на электрооптический, дифракционный, интерференционный или какой-либо иной модулятор света, полностью прерывающий или ослабляющий световой пучок. Применение лазера в качестве источника света, ультразвукового модулятора со стабилизированной частотой м повышение точности измерения длины базы позволили снизить погрешности измерения и получить значение скорости света с = 299792,5 ± 0,15 км/с.
Помимо прямых измерений скорости света по времени прохождения известной базы широко применяются косвенные методы, дающие еще большую точность.
К настоящему времени решением XII Г енеральной ассамблеи Международного союза радиосвязи (1957) принято считать скорость связи в вакууме равной 299792 ± 0,4 км/с, но ы 1972 г. американский ученый Стивенсон с помощью криптонового стандарта частоты определил скорость света и получил значение в 199792456,2 ± 0,8 м/с, поэтому возможен пересмотр значения скорости света, заложенного в стандартах.
Знание точной величины скорости света имеет большое практическое значение, в частности в связи с определением расстояний по времени прохождения радио- или световых сигналов в радиолокации, оптической локации и дальнометрии. Особенно широко этот метод применяется в геодезии и в системах и в системах слежения за искусственными спутниками Земли. Он использован для точного измерения расстояния между Землей и Луной и для решения ряда других задач.
