ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.04.2024
Просмотров: 68
Скачиваний: 0
Книга известного |
американского |
по |
||||
пуляризатора Бернарда Джеффа |
по |
|||||
дробная и живо написанная биография |
||||||
крупного ученого-физика, лауреата Но |
||||||
белевской |
премии |
Альберта |
Маикель- |
|||
сона. |
|
|
|
|
|
|
С именем Майкельсона в физике свя |
||||||
заны замечательные по точности и со- |
||||||
вершенству |
экспериментальные |
измере- |
||||
ния скорости света, разработка интер |
||||||
ферометров, создание спектрального эта |
||||||
лона длины и, наконец, его высшее до |
||||||
стижение — вошедший |
во |
все |
учебники |
|||
знаменитый «опыт Майкельсона», в ко |
||||||
тором было установлено, что движение |
||||||
Земли не |
влияет на скорость распро |
|||||
странения |
света. |
Этот |
результат |
на- |
||
ИГ^ГП^ останется в..истории-науки КЙК-----
замечательное достижение прежде всего |
- |
потому, что он стал экспериментальной |
|
основой тех принципов, на которых |
1 |
Эйнштейн создал специальную теорию |
_ |
относительности. |
т |
|
|
Рассказ о нелегком, но целеустрем |
|
ленном научном пути Майкельсона бу |
|
дет интересен любому читателю. Уча- |
( |
щаяся молодежь, готовящаяся посвятить |
( |
себя науке и делающая в ней первые |
I |
шаги, найдет для себя там много по |
|
учительного. Ей в первую очередь я |
|
предназначена эта книга. |
|
ж
BERNARD JA F F E
MICHELSON
and the Speed o f Light
HEINEMANN
London Melbourne Toronto
1961
Бернард Джефф
МА Й К Е Л Ь С О Н
искорость света
ИЗДАТЕЛЬСТВО ИНОСТРАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
М осква 196-4
R |
o c . |
ПУЬЛ |
•* « |
|
у ч н |
-т е х н |
* АН |
вИЕ-Лиотека <*сс_и.— 4
Ж ° %
5 !
ПЕРЕВОД С АНГЛИЙСКОГО Р. С. БОБРОВОЙ
ПРЕДИСЛОВИЕ И РЕДАКЦИЯ М. Д. ГАЛАНИНА
РЕДАКТОР Л. В. ГЕССЕН
Редакция литературы по физике
ПР Е Д И С Л О В И Е
Влюбом учебнике физики можно найти описание опыта Майкельсона, который установил, что движение Земли не влияет на скорость распространения света. Этот опыт стал одной из важ нейших экспериментальных основ специальной теории относитель ности. Студент-физик или специалист по физической, оптике встре чается с именем Майкельсона еще чаще. До сих пор применяются созданные им и носящие его имя приборы: интерферометр Май кельсона, звездный интерферометр, эшелон. Однако научная био графия этого замечательного физика-экспериментатора сравни тельно мало известна. Между тем, в истории науки интересна и поучительна не только история развития научных идей, но и жизнь выдающихся творцов науки.
Научная деятельность Альберта Майкельсона |
характерна |
сво |
ей незаурядной целеустремленностью. Далеко не |
случайно, |
что |
именно Майкельсону удалось добиться таких больших успехов в трудных и тонких опытах. Майкельсон всегда ставил перед собой самые трудные задачи, с огромной смелостью проводил опыты по тому времени большого масштаба и добивался поразительной точности результатов. Нужна была смелость и экспериментатор ское искусство Майкельсона, чтобы в 1882 году поставить «опыт
5
Майкельсона» в первом варианте. Действительно, ожидаемый эф фект фактически не превышал случайных ошибок измерений. Уже из этого первого опыта Майкельсон сделал правильный вывод об отсутствии «эфирного ветра». С присущей ему настойчивостью Майкельсон не оставлял этого вопроса до тех пор, пока не были получены значительно более точные и надежные результаты в знаменитом опыте 1887 года, проведенном вместе с Морли. С та кой же поразительной настойчивостью Майкельсон в течение всей своей жизни возвращался к измерениям величины скорости све та, в течение многих лет совершенствовал свои приборы и уточнял результаты. Во времена Майкельсона никто не мог сравниться с ним в точности получаемых результатов. Замечательно, что полу ченное им значение скорости света было уточнено только 15—20 лет тому назад, когда появились принципиально новые технические возможности измерения.
Предлагаемая вниманию советских читателей книга американ ского популяризатора Б. Джеффа — это подробная и живо напи санная биография Майкельсона. Из описания жизни Майкельсона, из приводимых автором подробностей, отдельных эпизодов и фак тов складывается яркий и своеобразный облик ученого. Научная деятельность Майкельсона в американских условиях конца прош лого и начала нашего века не всегда была легкой: недаром автор так часто упоминает о средствах и долларах. Конечно, неправиль но, как это делает Б. Джефф, объяснять трудные условия работы Майкельсона тем, что в то время, в противоположность настоящему, в США не поощрялись занятия «чистой» наукой. И сейчас в США научные исследования поддерживаются только потому, что амери канские бизнесмены поняли, что развитие настоящей науки никогда не бывает бесплодным и всегда в конце концов приносит «выгоду» в виде новых технических приложений.
Несколько хуже удалось автору показать значение опыта Майкельсона в кругу тех опытов и теорий, которые подготовили создание Эйнштейном специальной теории относительности. Впро чем, изложение этих вопросов в популярной форме чрезвычайно
трудно. К тому же в настоящее время едва ли имеет смысл раз бирать в популярной книжке во всех деталях те трудности и противоречия, с которыми сталкивалась физика до создания теории относительности. Следует подчеркнуть, что опыт Майкельсона на- ¡сегда останется в истории науки как замечательное достижение прежде всего потому, что он стал экспериментальной основой тех принципов, на которых построена специальная теория относитель ности Эйнштейна. Нужно иметь в виду, что в настоящее время теория относительности — это уже обычный арсенал физики, ее быт. Эта теория подтверждается сейчас уже каждодневными опы
тами с |
быстродвижущимися элементарными частицами, например |
||
электронами, протонами, мезонами |
и т. д. Но это особый |
вопрос |
|
и автор |
биографии Майкельсона, |
по-видимому, правильно |
делает, |
что не останавливается на нем. Что же касается всех доводов в пользу «неподвижного» или «увлекаемого эфира», а также различ
ных попыток создания его механических моделей, то они, |
так же |
|
как и теория «теплорода», принадлежат уже истории. |
|
|
Со времен Майкельсона |
физика гигантски шагнула |
вперед. |
Появились совершенно новые |
технические средства для |
проведе |
ния сложнейших физических экспериментов. Особенно быстро развивается наука в нашей стране, которая предоставляет своим ученым большие возможности. Но и в наше время для получения крупных научных результатов нужны не только технические средства, но и большая настойчивость и смелость, бескорыстная преданность науке, готовность преодолевать огромные трудности. Поэтому рассказ о научном пути Майкельсона интересен и поучи телен в особенности для учащейся молодежи, готовящейся посвя тить себя науке или делающей в ней первые шаги. Ей в первую очередь и предназначена эта книжка.
М, Д. Галанин
Воздержитесь отвергать пришедшее вам на ум суждение лишь потому, что оно ошеломляет вас своей новизной. Вместо этого тщательно его взвесьте и обдумайте. Если оно окажется пра вильным, примите его. Если ошибочным — реши тельно выступайте против него.
Л У К Р Е Ц И Й (96—55 гг. до н. э.).
Легкокрылая голубка, стремительно рассекая воздух и ощущая его сопротивление, воображает, что в пустом пространстве лететь было бы легче.
И М М А Н У И Л К А Н Т (1724—1804).
1 .
МОРСКОЙ ОФИЦЕР ИЗМЕРИЛ СКОРОСТЬ СВЕТА
Весной |
1879 года газета |
«Нью-Йорк |
тайме» сообща |
ла: «На |
научном горизонте |
Америки |
появилась новая |
яркая звезда. Младший лейтенант морской службы, вы пускник Морской академии в Аннаполисе Альберт А. Майкельсон, которому нет еще двадцати семи лет, добился выдающегося успеха в области оптики: он измерил скорость света». В редакционной статье, оза главленной «Наука — народу», газета «Дейли трибюн» писала: «Местная газета Вирджиния-Сити, города рудо копов в далекой Неваде, с гордостью сообщает: „Млад ший лейтенант Альберт А. Майкельсон, сын Сэмюэля Майкельсона, владельца галантерейного магазина в нашем городе, привлек к себе внимание всей страны замечательным научным достижением: он измерил ско рость света“».
О скорости света размышляли и спорили еще с древ них времен, но до Майкельсона только троим ученым (все они были французы) удалось измерить ее с по мощью земных средств. Это была очень старая и очень сложная проблема. До Майкельсона на американском
11
континенте никто даже не пытался поставить этот труд ный эксперимент.
Однако за предшествующие столетия философы и ученые накопили довольно обширный запас сведений о свойствах света. За 300 лет до нашей эры, в те дни, когда Евклид создал свою геометрию, греческие мате матики уже немало знали о свете. Было известно, что свет распространяется прямолинейно и что при отраже нии от плоского зеркала угол падения луча равен углу отражения. Древние ученые хорошо знали и явление преломления света. Заключается оно в том, что свет, переходя из одной среды, например воздуха, в среду иной плотности, например воду, преломляется.
Клавдий Птолемей, астроном и математик из Алек сандрии, составил таблицы измеренных углов падения и преломления, но закон преломления света был открыт только в 1621 году голландским математиком из Лей дена Виллебрордом Снеллиусом, который обнаружил, что отношение синусов угла падения и угла преломле ния постоянно для любых двух сред разной плотности.
Многие древние философы, в том числе великий Аристотель и римский государственный деятель Луций Сенека, задумывались о причинах возникновения радуги. Аристотель считал, что цветовая гамма появляется в результате отражения света капельками воды: примерно того же мнения придерживался и Сенека, полагая, что облака, состоящие из частичек влаги, являются своего рода зеркалом. Так или иначе, человек на протяжении всей своей истории проявлял интерес к природе света, о чем свидетельствуют дошедшие до нас мифы, легенды, философские споры и научные наблюдения.
Как и большинство древних ученых (исключая Эмпе докла), Аристотель считал, что скорость света беско нечно велика. Было бы удивительно, если бы он думал
12
