МАЙКЕЛЬСОНА ОПЫТ

МАЙКЕЛЬСОНА ОПЫТ, опыт, поставленный впервые А. Майкелъсоном в 1881 с целью измерения влияния движения Земли на скорость света. Отрицат. результат М. о. был одним из осн. экспериментальных фактов, лёгших в основу относительности теории.

В физике конца 19 в. предполагалось, что свет распространяется в нек-рой универсальной мировой среде - эфире. При этом ряд явлений (аберрация света, Фиэо опыт) приводил к заключению, что эфир неподвижен или частично увлекается телами при их движении. Согласно гипотезе неподвижного эфира, можно наблюдать "эфирный ветер" при движении Земли сквозь эфир и скорость света по отношению к Земле должна зависеть от направления светового луча относительно направления её движения в эфире.

М. о. проводился с помощью интерферометра Майкельсона с равными плечами; одно плечо направлялось по движению Земли, другое - перпендикулярно к нему. При повороте всего прибора на 90° разность хода лучей должна менять знак, вследствие чего должна смещаться интерференц. картина. Расчёт показывает, что такое смещение, выраженное в долях ширины интерференц. полосы, равно = (2l/Л)(v²/с²), где l - длина плеча интерферометра, Л - длина волны применявшегося света (жёлтая линия Na), с - скорость света в эфире, v - орбитальная скорость Земли. Т. к. величина v/с для орбитального движения Земли порядка 10^-4, то ожидавшееся смещение очень мало и в первом М. о. составляло всего 0,04. Тем не менее уже на основе этого опыта Майкельсон пришёл к убеждению о неверности гипотезы неподвижного эфира.

В дальнейшем М. о. неоднократно повторялся. В опытах Майкельсона и Э. У. Морли (1885-87) интерферометр устанавливался на массивной плите, плавающей в ртути (для плавного вращения). Оптич. длина пути с помощью многократных отражений от зеркал была доведена до 11 м. При этом ожидавшееся смещение Д ж 0,4. Измерения подтвердили отрицат. результат М. о. В 1958 в Колумбийском ун-те (США) было ещё раз продемонстрировано отсутствие неподвижного эфира. Пучки излучения двух одинаковых квантовых генераторов микроволн (мазеров) направлялись в противоположные стороны - по движению Земли и против движения - и сравнивались их частоты. С огромной точностью (~10^-9%) было установлено, что частоты остаются одинаковыми, в то время как "эфирный ветер" привёл бы к появлению различия этих частот на величину, почти в 500 раз превосходящую точность измерений.

В классич. физике отрицат. результат М. о. не мог быть понят и согласован с др. явлениями электродинамики движущихся сред. В теории относительности постоянство скорости света для всех инерциальных систем отсчёта принимается как постулат, подтверждаемый большой совокупностью экспериментов. Лит.: Вавилов С. И., Экспериментальные основания теории относительности, Собр. соч., т. 4, М., 1956. Е. К. Тарасов.