Небесный землемер

Многие его современники находили, что между распространением звука в воздухе и света в эфире много общего. Но звук, как известно, быстрее доходит до нас, если распространяется по ветру, а не против него. Точно так же свет от какого-то источника, находящегося восточнее нас, должен казаться нам распространяющимся быстрее, так как, двигаясь вместе с Землей вокруг оси, мы его как бы нагоняем. А свет от фонаря, расположенного западнее наблюдателя, должен настолько же отставать, так как он мчится нам вдогонку. Все это, разумеется, в том случае, если существует пресловутый эфир, служащий переносчиком света, но сам неподвижный.

Эфир для света то же, что воздух для звука. А движение нашей планеты сквозь эфир и влияние, которое оно оказывает на распространение света, аналогично действию ветра на скорость перемещения звука в воздухе. Обнаружить этот «эфирный ветер», то есть измерить разницу в скорости света от западного и восточного фонаря, и задумал американский ученый. Если добавить, что возможная разница должна составлять не больше миллионной доли нормальной скорости света, то станет понятно, за какую труднейшую задачу он взялся.

Разумеется, и речи не могло быть о том, чтобы действительно измерить такую микроскопическую величину. Можно было считать победой, если бы удалось хотя бы заметить само отставание света. С этой целью профессор Майкельсон и расщепил световой луч на две части, заставив их двигаться поврозь: одну с запада на восток до зеркала и обратно, другую с юга на север до такого же зеркала.

Если «эфирный ветер» существует, то первый луч, движущийся вслед за нами, отстанет. Будучи вновь соединены, оба луча не совместятся точно. А чтобы избежать всяких посторонних колебаний или толчков, могущих исказить результат наблюдений, ловушку для поимки «эфирного ветра» и поместили на густой ртути.

Итак, все было готово для необычного эксперимента. Майкельсон взглянул на секундомер и кивнул своему помощнику. Тот включил фонарь, первый луч света скользнул к зеркалам. Еще секунда, другая — и в ловушке забьется, сдвигая отражение лучей, не давая им соединиться, таинственный «эфирный ветер»…

Но прошло несколько часов, а все оставалось по-прежнему, без изменений. Один за другим расщеплялись и вновь соединялись световые лучи, но как ни поворачивал свою ловушку Майкельсон, то на восток, то на север, то на запад, — ни один из них не отстал и не забежал вперед, как будто и не было вовсе никакого «эфирного ветра».

В течение многих лет упорно повторял профессор Майкельсон свой точно рассчитанный опыт, в котором даже самые отъявленные скептики не могли обнаружить никакого просчета. Такую же неудачу потерпели и другие, не менее остроумные попытки обнаружить «эфирный ветер».

И когда многократно повторенный эксперимент дал все тот же результат, профессор Майкельсон заявил, что никакого «эфирного ветра» нет в природе, как не существует и самого эфира. Это было в 1929 году.

Как же распространяется тяготение, через что тела притягивают друг друга? Ясно было только одно: ни загадочная ньютонова пустота, ни столь же сомнительный эфир не могли быть посредниками во взаимодействии тел.

Во времена Ньютона был известен только один способ действия на расстоянии — это притяжение под влиянием силы тяжести. Теперь обнаружено, что притягивать друг друга могут также тела, обладающие электрическим или магнитным зарядом. А совсем недавно и у внутриатомных частиц открыта такая же способность, проявляющаяся благодаря особому — ядерному — заряду.

Современная физика объясняет удивительную способность, позволяющую силе тяжести, магнитным, электрическим и ядерным силам действовать через громадные расстояния, тем, что между телами, порождающими эти силы, возникает особый вид материи — поле.

Если два тела заряжены электричеством или намагничены, между ними возникает соответственно электрическое или магнитное поле. Между отдельными частицами ядра атома возникает ядерное поле. Гравитационное же поле, или поле тяжести, можно наблюдать между любыми телами. Надо лишь, чтобы они имели хоть какую-нибудь массу, а ею, как известно, обладают абсолютно все тела. Вот почему оно возникает даже между крохотными частицами, заключенными внутри атома.

Поле не имеет определенной геометрической формы, как любое другое вещество — будь то наша громадина планета или малютка атом. Но, как всякая материя, поле обладает определенной энергией — может двигать, перемещать предмет, находящийся в нем, или совершать какую-нибудь другую работу.

Поле имеет определенную протяженность в пространстве, хотя у него нет четких границ, и никогда нельзя указать точный рубеж, за которым кончается его действие. Всего сильнее поле вблизи породившего его источника, а чем дальше, тем все больше и больше оно ослабевает.