Науковці оприлюднили деталі найвідомішого провального експерименту, що змінив фізику

У свіжому науковому звіті вчені оприлюднили інформацію про експеримент Майкельсона–Морлі 1887 року, який прагнув підтвердити існування так званого «світлоносного ефіру». Він увійшов в історію як одна з найвідоміших «невдач» у науці — але саме вона змінила хід фізики.

У XIX столітті після дослідів Томаса Янга з подвійною щілиною світло почали розглядати як хвилю. Тоді здавалося природним, що хвилі мають поширюватися у певному середовищі, і вчені припустили існування ефіру — невидимої субстанції, яка мала б бути носієм світлових хвиль.

Американський фізик Альберт Майкельсон разом із Едвардом Морлі вирішили виявити ефір через так званий «ефірний вітер». За аналогією зі звуком у повітрі передбачалося, що швидкість світла повинна змінюватися залежно від руху Землі в ефірі. Для перевірки вони використали інтерферометр — прилад, який «змаганням» двох променів світла міг би виявити навіть незначні різниці у швидкості.

Установка для експерименту Майкельсона-Морлі. Джерело: Університет Кейс Вестерн Резерв

Однак очікуваного ефекту не спостерігалося. Майкельсон писав, що зміщення інтерференційних смуг було менше ніж 0,01 від прогнозованого, і то у «неправильному» напрямку. Інакше кажучи, доказів існування ефіру виявити не вдалося. Наступні спроби, зокрема й на високогір’ї, також не дали позитивного результату.

Попри те, що експеримент завершився «негативним» висновком, він мав колосальне значення. Саме відсутність ефекту стала одним із поштовхів для створення спеціальної теорії відносності Альберта Ейнштейна, яка пояснила природу світла та електромагнітних хвиль без необхідності в ефірі. Як сам Ейнштейн пізніше зауважив, без «серйозних труднощів», спричинених цим експериментом, його теорія могла б і не з’явитися.

Таким чином, «провал» Майкельсона–Морлі став визначальною віхою у фізиці — він остаточно поховав концепцію ефіру та відкрив шлях до сучасного розуміння простору, часу і світла.