Что же, и году не прошло, а я уже вернулся!
Ну да ладно.
Для дальнейшего обсуждения нам понадобится разбор эксперимента Майкельсона-Морли (ЭМ-М), который сыграл ключевую роль во всеобщем признании теории относительности. Поэтому без разбора этого эксперимента нам не обойтись. Напомню, что в 1881 г., вскоре после изобретения названного его именем интерферометра, Альберт Майкельсон поставил первый эксперимент по определению движения Земли относительно светоносного эфира. Этот эксперимент имел не слишком высокую точность и в 1887 г. Майкельсон, совместно с Эдвардом Морли, поставил второй эксперимент (с модифицированным интерферометром). Ниже даны ссылки на обе эти статьи на английском, а также их русский перевод (из Сборника "Эфирный Ветер", под ред. В.А. Ацюковского, М., "Энергоатомиздат", 1993 г.).
Альберт А. Майкельсон. Относительное движение Земли и светоносный эфир. 1881. Альберт А.Майкельсон, Эдвард В. Морли. Об относительном движении Земли и светоносном эфире. 1887. Здесь приводятся многие другие ссылки на подобные эксперименты.
А вот так типично описывается логика ЭМ-М в современных учебниках (цитата из книги Макс Борн, Эйнштейновская Теория Относительности, М., Мир, 1972, стр. 209-214):
Обратите внимание на фразу почти в самом конце:
Майкельсон, возможно, никаких положительных результатов и не получил, а вот Дэйтон Миллер получил (см. статьи Миллера и их обсуждение
здесь). Вкратце, он обнаружил, что интерферометр и здание, в котором он находится, не должны быть сделаны из металла или камня (а у Майкельсона это было именно так), поскольку в этом случае эффект эфирного ветра полностью блокируется. Когда же Миллер сделал интерферометр из дерева и установил его в деревянном, а не каменном, здании, он смог зарегистрировать влияние эфирного ветра на смещение интерференционных полос, причем этот эффект был тем больше, чем выше находился интерферометр (большинство своих экспериментов Миллер поставил в горах). Результаты и выводы Миллера были раскритикованы сторонниками ТО и, насколько я понимаю, считаются ими недостоверными.
Вообще же, сама постановка ЭМ-М вызывает большие сомнения у, скажем так, незашоренного человека. Если эфир есть, то да, Земля движется относительно него – ее движение состоит, как минимум, из вращения вокруг своей оси, движения Земли по орбите вокруг Солнца (ОК, вокруг центра масс Солнечной системы), движения Солнечной системы внутри нашей Галактики, и движения Галактики относительно центра масс нашего скопления галактик. Между прочим, движение Земли в Космосе вполне себе регистрируется, что бы ни говорили апологеты теории относительности, – это ее движение относительно так называемого «реликтового» микроволнового излучения. Например, в соответствующем разделе своих Лекций По Физике, посвященном ЭМ-М, Фейнман писал (Т. 2, стр. 12):
Проблема же с ЭМ-М в том, что он подозрительно похож на попытки измерить движение самолета относительно воздуха при помощи акустических экспериментов внутри закрытой кабины самолета: всё, что вы обнаружите, это то, что воздух внутри кабины неподвижен относительно самолета. Разумеется, физики XIX века об этом знали и поставили ряд экспериментов по определению того, увлекается ли эфир вместе с Землей, неподвижен ли эфир у поверхности Земли относительно этой поверхности. Наибольшее влияние на умонастроения физиков оказал опыт Физо (Fizeau, 1851), который, предположительно, показал частичное увлечение эфира телами (см. хотя бы Википедию –
русский,
английский; к сожалению русский вариант в Википедии очень плохой, так что рекомендую посмотреть в английской версии хотя бы картинки и формулы). Кстати, в промежутке между первым экспериментом Майкельсона 1881 г. и знаменитым ЭМ-М 1887 г., Майкельсон и Морли повторили опыт Физо, с тем же результатом.
Ниже я выскажу некоторые критические замечания по поводу постановки опыта Физо, но сначала мы займемся все же ЭМ-М. Я постараюсь показать, что ЭМ-М был неправильно поставлен и интерпретирован. Но разбирать я буду не реальный ЭМ-М, поставленный на поверхности Земли, а, так сказать, «идеальный». Такой, который в конце XIX века поставить было нельзя, а в последние полвека – вполне можно. А именно – в космосе, на орбите, причем интерферометр должен находиться не внутри спутника (где эфир может двигаться со скоростью спутника), а в открытом космосе, в вакууме. Более того, желательно, чтобы лучи света не проходили сквозь полупрозрачные пластинки, а разделялись на две части благодаря узкой щели в зеркале (часть лучей отражается от зеркала, часть проходит сквозь щель). При такой постановке эксперимента никакое полное или частичное увлечение эфира не может иметь места в принципе, а следовательно, мы получаем необходимую однозначность и доказательность результатов.