Читать «Стивен Хокинг» онлайн - страница 14

Всё относительно

Скорость света играет решающую роль в изме-рениях времени и пространства. Как мы только что видели, размер Вселенной и ее возраст можно оценить, определив промежуток времени, за ко-торый свет далеких звезд доходит до нас. Но для этого необходимо точно знать скорость света. Пер-вую приблизительную величину получил еще в XVII веке Оле Рёмер, сравнивший «январское» и «июльское» время для света спутника Юпитера Ио и получивший цифру 224 000 километров в се-кунду. ( 4 )

Когда Джеймс Клерк Максвелл в 70-е годы XIX столетия исследовал электрические и магнитные взаимодействия, он установил, что его уравнения допускают совершенно особый вид решений: элек-тромагнитные волны, распространяющиеся в про-странстве со скоростью почти 300 000 километров в секунду. Таким образом, их скорость в точности соответствует скорости света! Поэтому, как заклю-чил Максвелл, его волны должны быть чем-то вро-де света. Между тем, как нам стало известно, кроме видимого света существуют и другие электромаг-нитные волны. Органы чувств не могут восприни-мать ни ультрафиолетовый свет, ни рентгеновское и гамма-излучение, но их воздействие наглядно подтверждают специальные детекторы. Длина этих Всё относительно 33

волн короче чем у световых, в то время как ми-кроволны и радиоволны имеют большую длину, но все они распространяются со скоростью почти 300 000 километров в секунду. Солнечный свет — не чистый, а представляет собой смесь цветов. Как показал еще Исаак Ньютон в одном из самых знаменитых опытов в истории естествознания, свет можно разложить на различные цвета спек-тра, причем красный и синий можно назвать чи-стыми, поскольку они не подлежат дальнейшему разложению.

САМЫЙ МАЛЕНЬКИЙ ИНСТИТУТ ФИЗИКИ В МИРЕ

В 1887 году американский физик Альберт Май-кельсон и его соотечественник, химик Эдвард Мор-ли, поставили эксперимент, перечеркнувший все существовавшие ранее представления об относи-тельности движения и скорости. Ученые сконстру-ировали аппарат, с помощью которого можно было расщепить луч света на два луча и направить один на север, а второй — на восток. При помощи двух зеркал лучи снова возвращались в опытную уста-новку. Майкельсон и Морли предположили: уста-новка перемещается в пространстве вместе с Зем-лей вокруг Солнца, то есть со скоростью 30 км/с; скорость света — 300 000 км/с; таким образом, движущемуся параллельно движению Земли лучу на весь путь требуется одно количество времени, а лучу, направленному перпендикулярно, — дру-гое. Однако измерения Майкельсона и Морли пока-зали, что скорость движения Земли никак не влия-ет на распространение света. Более того, оказалось, 34 Х УБЕРТ М АНИЯ | Стивен Хокинг что свет всегда распространяется с постоянной ско-ростью, независимо от его направления и скорости источника света (Nus: 14–16). Какие же послед-ствия имело это удивительное открытие для клас-сического понимания абсолютного пространства и универсального времени?