Issuu on Google+

38

Коротка історія часу

ло Сонця в етері, то швидкість світла, виміряна в напрямі руху Землі відносно етеру (коли ми наближаємося до джерела світла), має бути вища, ніж швидкість світла, виміряна під прямим кутом до цього руху (коли ми не наближаємося до джерела світла). 1887 року Альберт Майкельсон (який згодом став першим американцем, відзначеним Нобелівською премією з фізики) і Едвард Морлі провели в Кейсівській школі прикладних наук у Клівленді дуже точний експеримент. Вони порівняли швидкість світла, виміряну в напрямі руху Землі, зі швидкістю, виміряною перпендикулярно до нього. На свій превеликий подив, вони виявили, що ці значення однаковісінькі! З  1887  до  1905  року зроблено кілька спроб (найвідоміша — голандського фізика Гендрика Лоренца) пояснити результат експерименту Майкельсона — Морлі тим, що, рухаючись в етері, об’єкти стискаються, а годинники сповільнюються. Однак 1905 року в своїй знакомитій праці невідомий доти клерк швайцарського патентного бюра Альберт Айнштайн зауважив, що ідея етеру взагалі непотрібна, якщо відмовитися від ідеї абсолютного часу. За кілька тижнів таку саму думку висловив і провідний французький математик Анрі Пуанкаре. Анштайнові аргументи були ближчі до фізики, ніж аргументи Пуанкаре, що розглядав цю проблему як математичну. Зазвичай саме Айнштайна вважають за творця нової теорії, але й ім’я Пуанкаре пов’язують з опрацюванням її значної частини9. Засадничий постулат теорії відносності, як її назвали, такий: наукові закони мають бути однакові для всіх спостерігачів, що вільно рухаються, незалежно від їхньої швидкості. Це твердження було справедливе для Ньютонових законів руху, але відтепер його поширили й на теорію Максвела та швидкість світла: всі спостерігачі, хоч з якою швидкістю вони рухаються, матимуть однаковий результат вимірювання швидкості світла. З цього простого принципу випливає кілька значних висновків. Найвідоміші з них, очевидно, еквівалентність маси й енергії, виражена у славнозвісному рівнянні Айнштайна E = mc2 (де Е — енергія, m — маса, c — швидкість світла), і закон, відповідно до якого ніщо не може ру9

А. Пуанкаре (1854–1912) неодноразово висували на здобуття Нобелівської премії з фізики, зокрема за праці в галузі теорії відносності. — Прим. ред.


Стівен Гокінг. Коротка історія часу. Від Великого вибуху до чорних дір