Номер 6, страница 155 - гдз по физике 11 класс учебник Жилко, Маркович

6. Какую роль сыграл эксперимент Майкельсона — Морли в развитии физики?

Эксперимент, проведенный Альбертом Майкельсоном и Эдвардом Морли в 1887 году, сыграл фундаментальную, поворотную роль в развитии физики, став одним из важнейших экспериментов в истории науки. Его значение заключается в следующем:

1. Опровержение гипотезы о светоносном эфире. В конце XIX века доминировала теория, согласно которой свет, будучи электромагнитной волной, нуждается в среде для своего распространения. Эту гипотетическую, всепроникающую среду называли светоносным эфиром. Предполагалось, что Земля, двигаясь по орбите вокруг Солнца, должна перемещаться относительно этого эфира, создавая так называемый "эфирный ветер". Целью эксперимента Майкельсона — Морли было обнаружить этот ветер, измерив разницу в скорости света, распространяющегося в разных направлениях относительно движения Земли.

2. Получение "нулевого результата". С помощью высокоточного интерферометра Майкельсон и Морли многократно измеряли скорость света в перпендикулярных направлениях. Согласно теории эфира, должна была наблюдаться интерференционная картина, смещающаяся при повороте установки. Однако, к огромному удивлению научного сообщества, никакого смещения зафиксировано не было. Результат был отрицательным (или "нулевым"): скорость света оказалась одинаковой во всех направлениях, независимо от движения Земли. "Эфирный ветер" не был обнаружен.

3. Создание предпосылок для специальной теории относительности (СТО). "Нулевой результат" эксперимента поставил классическую физику в тупик. Он прямо противоречил закону сложения скоростей Галилея и всей концепции эфира. Были предприняты попытки спасти теорию эфира, например, гипотеза Фицджеральда — Лоренца о том, что тела сокращаются в направлении своего движения сквозь эфир. Однако наиболее элегантное и революционное объяснение предложил Альберт Эйнштейн в 1905 году.

Эксперимент Майкельсона — Морли стал ключевым экспериментальным подтверждением для второго постулата СТО, который гласит: скорость света в вакууме одинакова для всех инерциальных систем отсчёта и не зависит от скорости движения источника или наблюдателя. Приняв этот постулат, Эйнштейн смог построить новую теорию, которая обходилась без понятия эфира и коренным образом изменила представления о пространстве и времени, введя понятия относительности одновременности, замедления времени и сокращения длин.

Таким образом, эксперимент Майкельсона — Морли, хотя и не достиг своей первоначальной цели, вошел в историю как "самый знаменитый неудачный эксперимент". Он разрушил устоявшуюся парадигму светоносного эфира и послужил экспериментальным фундаментом для создания теории относительности, открыв дорогу физике XX века.

Ответ: Эксперимент Майкельсона — Морли опроверг гипотезу о существовании светоносного эфира, продемонстрировав, что скорость света в вакууме постоянна и не зависит от движения Земли. Этот отрицательный результат стал одним из ключевых экспериментальных оснований для создания Альбертом Эйнштейном специальной теории относительности, что привело к революционному пересмотру фундаментальных понятий пространства и времени в физике.