– В чем заключалась суть этого эксперимента?
-- Вавилов предложил своему ученику спроектировать установку, в которой источником света был бы пучок быстрых возбуждённых атомов. В процессе детальной проработки плана эксперимента оказалось, что нет шансов получить надёжный результат, поскольку при технике тех дней нельзя было рассчитывать на пучки нужной скорости и плотности: ожидаемая в рамках баллистической гипотезы добавка к скорости света оказывалась на уровне процентов, а интенсивность излучения пучка оценивалась слишком низкой. Опыт не был осуществлён.
За последние несколько десятков лет различные попытки экспериментального доказательства второго постулата СТО неоднократно предпринимались учеными. Все авторы соответствующих работ приходили к выводу о справедливости постулата.
Но это не прекращало критических выступлений, в которых выдвигались возражения против идей экспериментов или ставилась под сомнение их точность.
Последнее связано, как правило, с малой достижимой скоростью движения источника излучения по сравнению со скоростью света.
– Но теперь эксперимент Вавилова удалось осуществить вам и вашим коллегам на базе Курчатовского центра синхротронного излучения. Расскажите об этом подробнее.
Нам удалось реализовать эксперимент, предложенный Вавиловым, в первоначальной красоте, потому что сегодня физика имеет в руках чрезвычайно яркий ультрарелятивистский источник.
Это синхротронный излучатель, где источником света служит сгусток электронов, двигающийся по искривлённой траектории со скоростью, очень близкой к скорости света.
Рис. 1. Описание установки и схема эксперимента // Е.Б.Александров, П.А.Александров, В.С.Запасский и др., УФН 181, №12 (2011).
В этих условиях легко измерить скорость испущенного света в безукоризненном лабораторном вакууме. По логике баллистической гипотезы эта скорость должна быть равна удвоенной скорости света от неподвижного источника! Это весьма грубый эффект, обнаружение которого (в случае его существования) не потребовало бы специальных ухищрений. Действительно, достаточно просто измерить время прохождения световым импульсом мерного отрезка в вакуумированном пространстве.
Можно сказать, что речь идёт о демонстрационном опыте для будущих учебников физики.
Насколько я знаю, нами впервые было осуществлено прямое измерение скорости света, испущенного ультрарелятивистским источником.
– В чем значение вашего эксперимента?
Откладывая обсуждение деталей и конкретных вариантов эксперимента, имеет смысл суммировать аргументы в пользу целесообразности самой постановки такого опыта. Разумеется, для профессиональных физиков нет никаких сомнений в ожидаемом результате. В этом смысле опыт бесполезен.
Однако прямая демонстрация постоянства скорости света имеет большую дидактическую ценность, ограничивая почву для дальнейших спекуляций о недоказанности основ теории относительности.
Физика в своём развитии постоянно возвращалась к воспроизведению и уточнению основополагающих экспериментов, осуществляемых с новыми техническими возможностями. В данном случае не ставится цель уточнить скорость света. Речь идёт о восполнении исторической недоработки в экспериментальном обосновании истоков СТО, что должно облегчить восприятие этой достаточно парадоксальной теории.
1. gazeta.ru
