Eteris (fizika)
Šviesusis eteris - tai medžiaga, kuri, kaip kadaise manyta, užpildo Visatą ir paaiškina, kaip gali vykti šviesos bangų perdavimas. Žmonės tikėjo, kad šviesa yra tam tikra banga. Bangos sklinda vandens paviršiumi tvenkinyje, oru kambaryje ir t. t. Visos bangos, kurias žmonės anksčiau tyrinėjo, keliavo per terpę Garso bangos per plieną keliavo greičiau nei per orą. Taigi žmonės įsivaizdavo, kad ir šviesa turi keliauti panašia terpe. Kadangi šviesa sklinda greičiau nei bet kas kitas, šviesa turėtų sklisti per ką nors standesnio (pavyzdžiui, plieną) greičiau nei per bet ką kitą. Tačiau kartu ši medžiaga turėjo būti visiškai paslanki, kad ji nelėtintų planetų judėjimo ir galiausiai nesukeltų jų kritimo į saulę. Žmonės, atsiradę iki Alberto Einšteino, tikėjo, kad ši medžiaga egzistuoja, ir vadino ją "šviesiuoju eteriu".
Jei stebėtojas keliautų valtimi, judančia vandenyno srove, jis galėtų stebėti, kaip keičiasi bangų sklidimo greitis, priklausomai nuo stebėtojo ir srovės santykio.
Fizikai atliko eksperimentus, kad išsiaiškintų šį klausimą. Michelsono-Morlio eksperimentas parodė, kad nėra terpės, kuria sklinda šviesa. Jis parodė, kad nėra šviesaus eterio.
Lengviausia suprasti bendrą idėją įsivaizduojant labai greitą kosminį laivą, skriejantį pusės šviesos greičio greičiu nuo vienos žvaigždės iki kitos. Kosminis laivas turi du šviesos greičio matuoklius, kurių vienas nukreiptas atgal, o kitas - į priekį. Kadangi erdvėlaivis juda tolyn nuo geltonosios žvaigždės skleidžiamų fotonų ir juda link mėlynosios žvaigždės skleidžiamų fotonų, mūsų įprasta patirtis verčia tikėtis, kad geltonųjų fotonų greitį išmatuosime 150 000 km/s, o mėlynųjų fotonų greitį - 450 000 km/s. Tačiau abiejų fotonų greitis išmatuotas 300 000 km/s. Taigi šis rezultatas rodo, kad greičiai nekinta priklausomai nuo erdvėlaivio judėjimo.
Naujausi tyrimai
Neseniai atliktas tyrimas yra daug tikslesnis nei Michelsono ir Morlio, tačiau jis vis tiek rodo, kad šviesos greitis yra pastovus, nesvarbu, kuria kryptimi judama.
Raudonasis erdvėlaivis juda nuo geltonosios žvaigždės link mėlynosios. Apačioje esančiame intarpe pavaizduoti abiejų žvaigždžių šviesos greičio matuokliai.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra fotoporos eteris?
Atsakymas: Šviesusis eteris - tai medžiaga, kuri, kaip kadaise manyta, užpildo visatą ir paaiškina, kaip gali sklisti šviesos bangos. Žmonės manė, kad šviesa yra tam tikra banga ir kad ji turi sklisti tam tikra terpe, kad jos greitis būtų pastovus.
K: Kuo žmonės tikėjo apie šią medžiagą?
Atsakymas: Žmonės manė, kad ši medžiaga turėjo būti labai mažo klampumo, kad ji nestabdytų planetų judėjimo ir jos galiausiai nenukristų į savo saules. Jie taip pat manė, kad tai gali padėti paaiškinti, kodėl šviesa sklinda tokiu dideliu greičiu.
K: Kaip fizikai bandė paaiškinti šį klausimą?
A: Fizikai atliko eksperimentus, pavyzdžiui, Michelsono ir Morlio eksperimentą, siekdami nustatyti, ar šviesa iš tikrųjų sklinda nematoma terpe.
K: Ką parodė Michelsono-Morlio eksperimentas?
Atsakymas: Michelsono ir Morley eksperimentas parodė, kad nėra terpės, per kurią galėtų sklisti šviesa, o tai reiškia, kad nėra šviesą skleidžiančio eterio.
Klausimas: Kaip galime įsivaizduoti, kas vyksta, kai stebėtojas keliauja valtimi, plaukiančia vandenyno srovėje?
Atsakymas: Jei stebėtojas plauktų valtimi vandenyno srove, jis galėtų stebėti, kaip keičiasi bangų greitis, priklausomai nuo jų santykio su srove.
K: Ką mums apie santykinį greitį pasakytų kosminis laivas, keliaujantis iš vienos žvaigždės į kitą?
Atsakymas: Jei įsivaizduotume labai greitą erdvėlaivį, skriejantį pusės šviesos greičio greičiu nuo vienos žvaigždės iki kitos, pamatytume, kad abiejų fotonų greitis, nepriklausomai nuo judėjimo ar krypties, yra 300 000 km/s - tai rodo, kad greičiai nesikeičia priklausomai nuo erdvėlaivio judėjimo.
