Американские ученые и изобретатели - [44]

Шрифт
Интервал

Только через сто семьдесят три года, в 1849 году, стало возможным измерение скорости света, проходящего между двумя точками на поверхности Земли. Выбрали расстояние в 10 миль. Французский ученый Физо поставил эксперимент, посылая импульсы света на удаленное зеркало и измеряя время, требующееся на возвращение луча. Свет разбивался на импульсы следующим образом. Луч проходил сквозь промежутки между выступами на окружности быстро вращающегося диска. При достаточно быстром вращении диска импульс света доходил до зеркала и возвращался обратно как раз за то же время, в течение которого диск поворачивался на небольшой угол — на ширину одного промежутка между выступами. На диске Физо было 720 выступов, и он делал ровно 25 оборотов в секунду. Зная расстояние от источника света до зеркала и обратно, Физо подсчитал скорость света и получил 194 тысячи миль в секунду.

Примерно через 20 лет, когда Майкельсон преподавал в Аннаполисе, проблема скорости света приобрела новое, чрезвычайно важное значение. Недавно сформулированная Максвеллом электромагнитная теория света утверждала, что скорость света должна быть меньше в воде, чем в воздухе. С другой стороны, из корпускулярной теории Ньютона следовало, что скорость света в воде больше, чем в воздухе. В 60-е и 70-е годы XIX века выяснение этого противоречия стало наиболее актуальным исследованием в физике. Науке необходим был способ точного измерения скорости света в любой среде.

Майкельсон говорил: «Тот факт, что скорость света непостижима для человеческого представления и, с другой стороны, существование принципиальной возможности ее измерения с чрезвычайной точностью, делают эту задачу одной из самых увлекательных проблем, когда-либо стоявших перед исследователем».

Знание скорости света было важно также для многих астрономических проблем навигации. Конгресс даже выделил средства известному американскому астроному Саймону Ньюкомбу для работы над этой проблемой. В 1877 году юный младший лейтенант Майкельсон неожиданно придумал метод измерения скорости света с помощью простейшего аппарата. Результаты его работы были опубликованы в журнале «Америкэн Джорнэл оф Сайенс» шесть месяцев спустя, в мае 1878 года.

В то лето тесть Майкельсона дал ему 2 тысячи долларов на усовершенствование аппарата. Путь луча был увеличен более чем в 30 раз и доведен до 700 метров, смещение изображения равнялось 13,3 сантиметра вместо двух. Максвелл предсказывал, что скорость света должна равняться 300 тысячам километров в секунду. Результат Майкельсона составлял 299 895 ±30 километров в секунду. Он подтвердил предположение Максвелла с точностью до одной десятитысячной.

В течение всей своей жизни Майкельсон постоянно возвращался к этому измерению, пытаясь бесчисленными способами еще более уточнить результат. В 1926 году, когда ему было семьдесят четыре года, он применил систему, в которой луч света посылался с вершины горы Вильсон на вершину Сан-Антонио, то есть на 22 мили и обратно. Вращающееся зеркало было изготовлено с чрезвычайной точностью, и оно приводилось в движение специально разработанным методом. Майкельсон подтвердил результат своих предыдущих измерений.

Два года спустя, в 1928 году, в возрасте семидесяти шести лет, Майкельсон получил средства для измерения скорости света в вакууме. Деньги на это ему дали обсерватория Маунт-Вильсон, Чикагский университет, фонд Рокфеллера и корпорация Карнеги. Ассистентами Майкельсона были Ф. Г. Пиз и Ф. Пирсон. Сотрудники Береговой геодезической службы Соединенных Штатов разметили и вымерили расстояния для громадного прибора на ранчо Эрвин. Вакуум предполагалось создать в трубе из гофрированного стального проката длиной почти в милю. Труба имела 3 фута в диаметре и доставлялась на место опыта 60-футовыми секциями.

Посредством многократного отражения свет должен был проходить расстояние в 8 миль, вымеренное с точностью до одной миллионной. Во всей системе создавалось разрежение, равное одной полуторатысячной части земной атмосферы. Выкачивание воздуха продолжалось 48 часов. Все время то одна, то другая часть выходила из строя, вакуум нарушался, и приходилось снова начинать долгий процесс откачки.

Если первый прибор в Аннаполисе стоил 10 долларов, то эта система обошлась в 50 тысяч долларов. Это был самый грандиозный проект Майкельсона. В то время как шла работа, здоровье его начало сдавать. Пирсон произвел непосредственные измерения под руководством умирающего.

В 1930 году были произведены сотни наблюдений. Всего было поставлено почти 3 тысячи опытов. Скорость света в вакууме оказалась равной в среднем 299774 километрам в секунду. Научная статья, написанная Майкельсоном перед смертью, называлась точно так же, как и его первая работа, напечатанная в 1878 году в Аннаполисе — «О методе измерения скорости света».

Эфирный дрейф

Майкельсон был величайшим мастером приборов. Его измерения скорости света стали примером классической точности. Его шедевром был прибор такой удивительной чувствительности, что им можно было с одинаковой легкостью измерить крохотную длину одной световой волны и диаметр звезды, которая в двести пятьдесят раз больше Солнца. Прибор Майкельсона дал Эйнштейну первое экспериментальное подтверждение его революционной теории относительности.


Еще от автора Митчел Уилсон
Брат мой, враг мой

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Встреча на далеком меридиане

Американский ученый Ник Раннет приезжает в СССР для совместной научной работы. Его творческая и личная судьба тесно переплелась с судьбой «таких неизвестных» русских. Роман написан в годы холодной войны и для американцев являлся своего рода «окном в Россию».Перевод — И. Гурова, Н. Дехтерева, Н. Тренева.


Живи с молнией

Это один из первых романов американского писателя Митчела Уилсона, переведенных на русский язык. Он рассказывает о молодом человеке, Эрике Горине, которому пришлось пережить, выдержать ожесточенную борьбу, пройти через нравственные испытания, прежде чем он стал УЧЕНЫМ, посвятившим себя служению человечества.Автор дает широкую пранораму быта технической интеллигенции в США с начала 30-х годов ХХ века до окончания Второй мировой войны.


Рекомендуем почитать
Багдадский вождь: Взлет и падение... Политический портрет Саддама Хусейна на региональном и глобальном фоне

Авторы обратились к личности экс-президента Ирака Саддама Хусейна не случайно. Подобно другому видному деятелю арабского мира — египетскому президенту Гамалю Абдель Насеру, он бросил вызов Соединенным Штатам. Но если Насер — это уже история, хотя и близкая, то Хусейн — неотъемлемая фигура современной политической истории, один из стратегов XX века. Перед читателем Саддам предстанет как человек, стремящийся к власти, находящийся на вершине власти и потерявший её. Вы узнаете о неизвестных и малоизвестных моментах его биографии, о методах руководства, характере, личной жизни.


Уголовное дело Бориса Савинкова

Борис Савинков — российский политический деятель, революционер, террорист, один из руководителей «Боевой организации» партии эсеров. Участник Белого движения, писатель. В результате разработанной ОГПУ уникальной операции «Синдикат-2» был завлечен на территорию СССР и арестован. Настоящее издание содержит материалы уголовного дела по обвинению Б. Савинкова в совершении целого ряда тяжких преступлений против Советской власти. На суде Б. Савинков признал свою вину и поражение в борьбе против существующего строя.


Лошадь Н. И.

18+. В некоторых эссе цикла — есть обсценная лексика.«Когда я — Андрей Ангелов, — учился в 6 «Б» классе, то к нам в школу пришла Лошадь» (с).


Кино без правил

У меня ведь нет иллюзий, что мои слова и мой пройденный путь вдохновят кого-то. И всё же мне хочется рассказать о том, что было… Что не сбылось, то стало самостоятельной историей, напитанной фантазиями, желаниями, ожиданиями. Иногда такие истории важнее случившегося, ведь то, что случилось, уже никогда не изменится, а несбывшееся останется навсегда живым организмом в нематериальном мире. Несбывшееся живёт и в памяти, и в мечтах, и в каких-то иных сферах, коим нет определения.


Патрис Лумумба

Патрис Лумумба стоял у истоков конголезской независимости. Больше того — он превратился в символ этой неподдельной и неурезанной независимости. Не будем забывать и то обстоятельство, что мир уже привык к выдающимся политикам Запада. Новая же Африка только начала выдвигать незаурядных государственных деятелей. Лумумба в отличие от многих африканских лидеров, получивших воспитание и образование в столицах колониальных держав, жил, учился и сложился как руководитель национально-освободительного движения в родном Конго, вотчине Бельгии, наиболее меркантильной из меркантильных буржуазных стран Запада.


Так говорил Бисмарк!

Результаты Франко-прусской войны 1870–1871 года стали триумфальными для Германии и дипломатической победой Отто фон Бисмарка. Но как удалось ему добиться этого? Мориц Буш – автор этих дневников – безотлучно находился при Бисмарке семь месяцев войны в качестве личного секретаря и врача и ежедневно, методично, скрупулезно фиксировал на бумаге все увиденное и услышанное, подробно описывал сражения – и частные разговоры, высказывания самого Бисмарка и его коллег, друзей и врагов. В дневниках, бесценных благодаря множеству биографических подробностей и мелких политических и бытовых реалий, Бисмарк оживает перед читателем не только как государственный деятель и политик, но и как яркая, интересная личность.