Уравнения Максвелла и концепция абсолютно неподвижного эфира

Сделанная Ньютоном концепция абсолютного места и абсолютного времени безраздельно властвовала в науке прямо до конца ХIХ века. Ее ограниченность стала выясняться только в связи с развитием представлений об электромагнетизме. Чтоб более глубоко осознать, как происходил переход к современным пространственно-временным концепциям, разглядим хронологию событий, которые привели к становлению специальной теории относительности Уравнения Максвелла и концепция абсолютно неподвижного эфира (100).

Одним из важных принципов ньютоновской механики является принцип инерции, который нередко связывают с именованием Галилея: есть системы отсчета, в каких свободное тело (т.е. тело, на которое ничего не действует) движется умеренно и прямолинейно либо лежит (этот принцип именуют также первым законом Ньютона). Такие системы отсчета именуются Уравнения Максвелла и концепция абсолютно неподвижного эфира инерциальными. Разумеется, что если существует хотя бы одна инерциальная система отсчета (ИСО), то существует и нескончаемое огромное количество таких систем, потому что неважно какая система отсчета, передвигающаяся умеренно и прямолинейно относительно инерциальной, сама является инерциальной. В согласовании с другим важным принципом традиционной механики, который именуется принципом относительности Галилея, не Уравнения Максвелла и концепция абсолютно неподвижного эфира существует полностью недвижной ИСО, т.е. всякую ИСО можно рассматривать как недвижную, так и передвигающуюся с некий скоростью относительно другой ИСО.

Если положение некого тела А в некий ИСО (назовем ее K) в момент времени t определяется радиус-вектором r(t), то в другой ИСО (назовем ее K¢),передвигающейся Уравнения Максвелла и концепция абсолютно неподвижного эфира с неизменной скоростью V относительно K, положение рассматриваемого тела в тот же момент времени

t¢ = t (5. 1)

описывается радиус-вектором r¢(t), который связан с r(t) соотношением:

r¢(t) = r(t) - Vt. (5. 2)

Формулы (5.1) и (5.2) именуются преобразованиями Галилея. Математическим «оформлением» принципа относительности Галилея является последующее утверждение: законы природы1 инвариантны относительно преобразований Галилея. Это Уравнения Максвелла и концепция абсолютно неподвижного эфира значит, что если в уравнениях, отражающих какие-либо законы природы, поменять r(t) и t на r¢(t) и t¢ = t, то вид уравнений не должен поменяться.

Вот относительно этих преобразований Галилея и оказались неинвариантными уравнения Максвелла, которые обрисовывали электрическое поле и, казалось бы, опирались на крепкий фундамент узнаваемых Уравнения Максвелла и концепция абсолютно неподвижного эфира к тому времени законов электричества и магнетизма. Сначала это было воспринято как несоответствие теории Максвелла принципу относительности Галилея, а, как следует, как суровое возражение против самой теории, Но блестящие опыты Г. Герца (1887 г.) с электрическими волнами подтвердили большая часть выводов теории Максвелла, после этого ее достоверность стала считаться установленной. В итоге на Уравнения Максвелла и концепция абсолютно неподвижного эфира какое-то время под колебанием оказался сам галилеевский принцип относительности, что выразилось в возникновении концепции полностью недвижного эфира.

В согласовании с этой концепцией, средой, в какой распространяется свет (и другие электрические волны), служит полностью недвижный эфир. Как следует, полностью недвижной должна быть и связанная с этим Уравнения Максвелла и концепция абсолютно неподвижного эфира эфиром система отсчета. Но тогда скорость света в какой-нибудь системе отсчета, передвигающейся относительно эфира (к примеру, в системе отсчета, связанной с Землей), должна зависеть от того, в каком направлении распространяется свет. Тончайшие опыты, выполненные Майкельсоном и Морли в 1887 г., опровергли это утверждение и проявили, что скорость света схожа во всех направлениях Уравнения Максвелла и концепция абсолютно неподвижного эфира. Некое время пробовали преодолеть это противоречие, считая, что эфир «увлекается» передвигающимися телами (так же, как воздух в передвигающемся вагоне поезда), но в данном случае должно было бы иметь место приметное взаимодействие (трение) меж эфиром и телами, приводящее к торможению тел. Более того, чтоб согласовать характеристики эфира с поперечностью Уравнения Максвелла и концепция абсолютно неподвижного эфира электрических волн (для которых, как понятно, направление колебаний векторов электронного и магнитного поля перпендикулярно направлению распространения волны), необходимо было считать эфир «твердым телом», которое, в то же время, не оказывает никакого воздействия на движение других тел.

Это и другие противоречия теории полностью недвижного эфира привели, в конце концов, к тому Уравнения Максвелла и концепция абсолютно неподвижного эфира, что на рубеже XIX - XX вв. ученые возвратились к принципу относительности, правда, на ином концептуальном уровне. Этот процесс подытожил А. Эйнштейн, создавший в 1905 г. специальную теорию относительности (100).


urok-24-v-muzikalnom-teatre-rabochaya-uchebnaya-programma-po-muzike-dlya-3-a-3-b-klassov-uchitelya-muziki-pervoj.html
urok-25-sortirovka-dannih-v-tablice-uchebno-metodicheskoe-posobie-dlya-uchitelej-obsheobrazovatelnih-uchrezhdenij.html
urok-26kontrolnaya-rabota-uchebno-metodicheskoe-posobie-dlya-uchitelej-obsheobrazovatelnih-uchrezhdenij-s-belorusskim.html