Новости науки | ||
17.01.02. О постоянстве скорости света. | ||
Ввиду важности СТО и ОТО для современной физики экспериментальная
проверка оснований и предсказаний этих теорий представляет большой
интерес и продолжается постоянно. Недавно группа немецких ученых
провела эксперименты по проверке зависимости скорости света от
скорости движения лабораторной системы отсчета относительно
гипотетической неподвижной среды. С точностью, превышающей ранее
достигнутую в три раза, было продемонстрировано постоянство
скорости света.
Среди экспериментов разных типов, свидетельствующих в пользу
правильности СТО, в настоящий момент наименее точными являются
эксперименты типа Кеннеди-Торндайка, свидетельствующие о
независимости скорости света от скорости движения лабораторной
системы отсчета относительно неподвижной системы отсчета. Группа
ученых из университета Констанца провела длительный эксперимент с
целью исследовать возможное влияние изменения скорости движения
лаборатории на скорость света. Земля вращается вокруг своей оси
(для Констанца соответствующая скорость - 330 м/c), движется
вокруг Солнца со скоростью 30 км/c и, вместе с Солнцем, обращается
вокруг центра галактики со скоростью 377 км/c. Соответственно,
скорость движения конкретной точки на поверхности Земли, где
расположена физическая лаборатория, относительно неподвижной
системы отсчета не является постоянной. Если бы скорость света
зависела от скорости движения лаборатории v (c = c(v)) , то
вследствие зависимости v от времени скорость света также должна
была бы меняться со временем.
Для оптического резонатора, образованного двумя зеркалами
(рис.1), резонансная частота nрез= mc(v)/2l, где l - длина
резонатора, а m - номер моды. Следовательно, изменение скорости
движения Земли относительно неподвижной системы отсчета должно - в
предположении c = c(v(t)) - приводить к изменению резонансной
частоты. Поэтому, сравнивая резонансную частоту с некоторой
эталонной частотой (в эксперименте - частота излучения,
обусловленного переходом между двумя электронными состояниями
молекулы I2), можно зафиксировать, происходит изменение
скорости света или нет. Для того, чтобы избежать дрейфа
резонансной частоты вследствие процессов релаксации в материале
зеркал, приводящих к изменению длины резонатора со временем,
резонатор был охлажден до температуры жидкого гелия. В качестве
источника света использовался стабилизированный Nd:YAG лазер.
Эскперимент проводился в течении 190 дней, что позволило бы
обнаружить влияние изменения скорости движения лабораторной
системы отсчета относительно неподвижной системы отсчета,
вызванного обращением Земли вокруг Солнца. Однако в пределах
точности эксперимента не было обнаружено никакого изменения
скорости света. Данные исследования позволили в три раза уменьшить
верхний предел для коэффициента зависимости скорости света от
скорости движения лабораторной системы отсчета относительно
гипотетической неподвижной среды.
1. C.Braxmaier, H.Mueller, O.Pradl et al. Phys.Rev.Lett., v.88, 010401 (2002).
| ||
|