Сибирские огни, 1955, № 6

ности. Когда Аристотель захотел убе­ диться , весом ли воздух, он в зял для этого мех, надул его и взвесил . Затем сложил мех, чтобы удалить воздух , и вновь взвесил . Оба рёзультата были одинаковы. Отсюда Аристотель с логи­ ческой необходимостью сделал вывод, что сам воздух ничего не весит. Сегодня мы знаем , в чём заключалась его ошиб- ка: он не учёл известного всякому школьнику закона Архимеда, согласно которому всякое тело, погружённое в жидкость (воздух), теряет в своём весе столько, сколько весит вытесненная им жидкость (воздух). Поэтому-то надутые воздухом меха и весили столько же, сколько пустые. При исследовании эфира трудности возросли во много раз. Мы не имеем возможности откачать эфир и создать пространство, абсолютно лишённое эфи­ ра. Мы не можем уплотнить эфир, взве­ сить, исследовать его механические свойства, которые, вообще говоря , долж ­ ны быть в самом деле удивительными: плотность его должна быть мала, по­ скольку он не оказывает заметного влия­ ния на движение тел , а упругость чрезвычайно велика, так как скорость электромагнитных (световых) волн ог­ ромна. Единственное, что мы можем наде­ я ться обнаружить, — это движение на­ шей лаборатории чере з эфир . Правда, при этом мы молчаливо допускаем, что движущ аяся лаборатория (например, ва­ гон) не увлекает целиком с собою эфир, который в ней находится, го есть допу­ скаем, что лаборатория движется сквозь эфир , как клетка чере з воздух. Наша З ем л я является такой движу­ щейся лабораторией. При своём годовом обращении вокруг Солнца она движется с огромной скоростью в 3 0 километров в секунду . Казалось бы, принципиально вполне возможно обнаружить это движе­ ние. В самом деле, будем измерять вре­ мя, необходимое лучу света для прохож ­ дения двух равных отрезков: одного в направлении движения Земли , а другого в направлении , перпендикулярном дви­ жению Земли . Простое вычисление пока­ зывает , что это время будет несколько различным и что это различие будет тем . больше, чем больше скорость Земли . Идея такого опыта была ясна ещё М аксвеллу . Однако технические трудно­ сти и необходимая точность эксперимен­ та позволили осуществить подобный опыт лишь в 1875 году. Американские физики Майкельсон и Морлей построили оптическую установку, которая позволя ­ л а обнаружить эту разность времени прохождения лучом света двух равных отрезков и, следовательно, должна была принципиально п о зв о л и т ь , обнаружить движение лаборатории (в данном случае земного шара) чере з эфир. Техническое выполнение опыта давало возможность обнаружить эфф ект даже в том случае, если бы он был значительно слабее. Каково ж е было удивление экспери­ ментаторов, когда опбгт дал отрицатель­ ный результат . Движение Земли через эфир обнаружить не удалось. С тех пор подобные опыты повторялись неодно­ кратно. Точность необычайно возросла . И всё-таки опыты приводили к неизмен­ ному отрицательному ответу. Получа­ лась очевидная нелепость: зная о движе­ нии Земли через эфир, его никаким об­ разом не могли обнаружить! Оказывается , результаты не изменятся и в том случае, если мы представим, что З ем л я движется вокруг Солнца с не­ мыслимой скоростью 1 0 0 .000 километ­ ров в секунду (скорость света — 3 0 0 .0 0 0 километров в секунду). Даж е в этом случае , если верны опыты Май- кельсона и Морлея , движение Земли не удалось бы обнаружить. Поскольку скорость света огромна, а скорости, которые мы наблюдаем, очень малы , в повседневной жизни с этим парадоксом мы не сталкиваемся . Тем не менее парадокс существует. Мысли многих физиков были заняты объяснением опыта Майкельсона и Мор­ лея . Лоренц выдвинул предположение,- что все тел а в природе устроены так, что при равномерно-прямолинейном дви­ жении сокращ аю тся , причём это сокра­ щение тем больше, чем больше отноше­ ние скорости тела к скорости света. Ко­ нечно, нетрудно было подобрать это сокращение таким , чтобы результаты опытов Майкельсона и Морлея оказы ва ­ лись отрицательными . Герц предполо­ жил , что З ем л я полностью увлекает при своём движении эфир. Но эти объясне­ ния м ало удовлетворяли . Получалось, будто природа поставила целью нарочно лишить человека возможности обнару­ жить прямолинейно-равномерное движе­ ние его лаборатории через эфир , обна­ ружить, как говорят, «эфирный ветер». Реш ение этого вопроса оказалось под силу лиш ь А льберту Эйнштейну. В отрицательном исходе опыта Май­ кельсона и М орлея Эйнштейн сумел усмотреть самое главное и-- основное, а именно — невозможность при помощи оптических рпытов обнаружить прямо­ линейное и равномерное движение лабо­ ратории. Остановимся на этом несколько по­ дробнее. Хорошо известно, что в движущемся поезде многие явления природы проте­ кают точно так же, как и в состоянии покоя. Если поезд движется равномерно и не испытывает толчков , то пассажир может забыть, что он движется. Крово­ обращение человека при этом не претер­ певает никаких изменений. Законы ме­ ханики остаются прежними: мяч, подбро­ шенный вверх в коридоре вагона, упадёт в руки, «не обращ ая внимания» на дви­ жение вагона.