Возникает следующий парадокс, который здесь мы называем парадоксом с движением света относительно эфира. Согласно рассуждениям, основанным на основании преобразований Галилея, наблюдатель, производящий эксперимент, должен был бы наблюдать, что t||t, а этого не наблюдается. Если, однако, мы отбросим галилеево правило сложения скоростей и примем, что скорость света одинакова в обеих инерциальных системах отсчёта S1и S2, то получим:
и, таким образом,
Это именно то заключение, которое действительно согласуется с результатами многих экспериментов. Эксперимент Майкельсона-Морли заставил физиков принять постулат об инвариантности значения скорости света во всех инерциальных системах отсчёта. Таким образом, заключаем: скорость света одинакова и не зависит от того, измеряется ли она наблюдателем в покоящейся системе или наблюдателем в системе, движущейся с постоянной скоростью относительно источника света.
Эксперимент Майкельсона-Морли в истории физики оказался решающим экспериментом потому, что его «отрицательный» результат означал начало революции во всех наших физических взглядах и представлениях. Возникла настоятельная необходимость разработать более глубокий подход к изучению пространства-времени. Пространство-время в конечном счёте – это «рамки», в которых природа проявляет себя. Возможно многие, если не большинство физических явлений, которые мы наблюдаем вокруг нас, и которые мы называем естественными, просто проявление различных свойств пространства-времени. Физики систематизируют эти свойства и исследуют их с помощью так называемых формул преобразований. Вопрос, который обычно задаёт себе физик, состоит в следующем: «А как бы изучаемое конкретное явление природы выглядело, если бы я наблюдал его с точки зрения другой системы отсчёта – если бы я мог двигаться с ускорением или вращаться относительно стен лаборатории, в которой я сейчас нахожусь в покое?» Этот вопрос часто оказывается трудным, а иногда на него мы вообще не можем ответить. Отыскивая, однако, ответы на подобные вопросы о преобразованиях систем отсчёта, физики в последние десятилетия достигли значительного прогресса в понимании физических явлений.
Выводы, вытекающие из отрицательного результата эксперимента Майкельсона-Морли, в частности об инвариантности скорости света, составляют экспериментальную основу специальной теории относительности Эйнштейна. Результат эксперимента Майкельсона-Морли и работа Эйнштейна положили начало изучению трансформационных свойств физического мира. Попытки учёных достичь более глубокого понимания природы пространства-времени началось с составления уравнений движения Галилеем и Ньютоном и были продолжены и завершены Лоренцем».
|
