Готовый перевод String Theory for Dummies / Теория струн для «чайников»: What Waves Light Waves? Searching for the Ether

Что волнит световые волны? Поиск эфира.

Во второй половине 19-го столетия физики искали загадочный эфир – среду, которая, как они считали, существовала для того, чтобы волнам света было через что распространяться.

Их неспособность обнаружить этот эфир, несмотря на хорошие эксперименты, как минимум разочаровывала.

Их неудача проложила путь для Эйнштейновского объяснения в форме теории относительности.

Как я и объясняю в главе 5, волны должны проходить через среду, субстанцию, котторая, как ни странно, придаёт им волнистость.

Световые волны распространяются через "пустое пространство" вакуума (место без воздуха или какой-либо другой материи), так что физиками был предсказан световой эфир, который должен везде существовать и быть что-то вроде субстанции, с которой ученые никогда прежде не сталкивались.

Другими словами, "пустое пространство" не было (в представлении времени) на самом деле пустым, потому что оно содержало эфир.

Однако, некоторые вещи могли быть предсказаны касаемо эфира.

Например, если присутствовал посредник для света, то свет перемещался через него, подобно пловцу, плывущему по воде.

И, подобно пловцу, когда направление совпадает с течением воды, свет должен распространятся немного быстрее, нежели когда пловец пытается плыть против течения.

Это не означает, что сам эфир перемещался.

Даже если эфир был полностью неподвижен, Земля двигалась в эфире, что, в сущности, тоже самое.

Если вы идёте сквозь неподвижный водоём, то ощущаете в основном то же самое, как если бы вы шли на месте, а вода текла вокруг вас.

(На самом деле, сейчас есть небольшие бассейны, которые используют именно этот принцип.

Вы можете часами плавать в бассейне, который в длину всего в несколько футов.

Поскольку в нём нагнетается сильное течение, вы плывёте против него и остаётесь на месте.)

Физики хотели построить эксперимент, организованный на этой концепции, чтобы проверить путешествует ли свет в разных направлениях с разной скоростью.

Этот вид изменения поддержал бы идею, что свет проходит сквозь эфирную среду.

В 1881 году физик Абрахам Микельсон создал устройство, названное интерферометром и разработанное именно для этого эксперимента.

С помощью своего коллеги, Эдварда Морли, в 1887 году он улучшил конструкцию и точность устройства.

Интерферометр Микельсона-Морли показан на рисунке 6-1.

Рисунок 6-1. Интерферометр Микельсона-Морли посылает лучи света по двум разным путям, встречающимся на экране.

Интерферометр использовал зеркала, которые лишь частично были отражающими. Таким образом, они позволяли половине света проходить сквозь них, а половину отражали.

Зеркала на интерферометре были установлены под углом, деля единый пучок света так, что он в итоге шёл двумя разными путями.

Траэктории шли перпендикулярно друг другу, но в конце они попадали на один экран.

В 1887 году Микельсон и Морли провели серию тестов с улучшенным интерферометром, чтобы обнаружить эфир.

Они полагали, что свет, идущий по одному из этих путей должен быть немного быстрее, чем свет, идущий по другому пути, потому что один из них будет идти с эфиром или против него, а другой путь будет перпендикулярен эфиру.

Когда свет доходит до экрана, каждый луч проходит одинаковое расстояние.

Если один луч прошёл с немного отличной скоростью, то оба луча были бы немного не в фазе друг с другом, что показало бы отличительный пример волновой интерференции – на экране появились бы светлые и тёмные области.

Не имело значения сколько раз Микельсон и Морли проводили эксперимент, они так и не нашли различия в скорости для двух пучков света.

Они всегда получали ту же скорость – приблизительно 670 миллионов миль в час, независимо от направления движения света.

Физики не сразу отклонили эфирную модель. Вместо этого они (включая Микельсона и Морли) сочли эксперимент неудачным, не смотря на то, что он должен был сработать, если бы там был эфир.

В 1900 году, когда лорд Кельвин произнёс свою речь о "двух тёмных облаках", прошло уже 13 лет невозможности обнаружить движение эфира, но всё ещё предполаголось, что он существовал.

Иногда учёные неохотно отказываются от теории, которой они посвятили годы, даже если доказательства оборачиваются против них – то, что как верят критики теории струн, может происходить и прямо сейчас в сообществе физиков-теоретиков.

Внимание! Этот перевод, возможно, ещё не готов.
Его статус: перевод редактируется

Переведено на Нотабеноиде
http://notabenoid.org/book/38781/145360

Переводчики: Eva_tj, Swarlz