Знание-сила, 2002 № 01 (895)

Теория относительности – наряду с квантовой теорией – являет собой тот фундамент, на котором покоится здание современной физики. Вот перечень важнейших экспериментов, подтверждающих теорию Эйнштейна.

РАСШИРЕНИЕ времени. Чем быстрее одна система отсчета движется относительно другой, тем сильнее расширяется время этой стремительно уносящейся системы отсчета – сие означает, что время замедляет свой бег. Для световых лучей более нет времени; если бы некие частицы стали двигаться со скоростью, превышающей скорость света, то мы, пребывающие в нашем временном отрезке, видели бы эти частицы не в будущем, а в прошлом. Эксперимент, проведенный в 1976 году, наглядно свидетельствует о расширении времени. Известно, что период полураспада мюонов, тяжелых собратьев электронов, составляет полторы миллионные доли секунды. В лабораторных условиях мюоны удалось разогнать до скорости, равной 99,94 процентам скорости света. Тут-то и выяснилось, что продолжительность их жизни, действительно, возросла в 29 раз.

ОПТИЧЕСКИЙ эффект Доплера. Как и в случае с движущимися источниками звука, длина световых волн, воспринимаемых наблюдателем, меняется, если источник света движется относительно него. Так, если источник света приближается к наблюдателю, имеет место «фиолетовое смещение» спектра видимого света. Если же источник света удаляется, то имеет место «красное смещение» спектра. Подобные явления давно уже блестяще документированы как посредством различных экспериментов, так и благодаря астрономическим наблюдениям.

РЕЛЯТИВИСТСКАЯ аберрация. Быстродвижущиеся частицы – например, электроны – испускают лучи прежде всего в направлении своего движения. Если наблюдать за ними под определенным углом зрения, это излучение кажется особенно интенсивным. Это синхротронное излучение воспроизведено в лабораторных условиях и обнаружено в космическом пространстве.

ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ массы и энергии. Обе эти характеристики являют собой две стороны одной и той же медали. Обе они связаны знаменитой формулой Е = mc² . Поэтому масса может превращаться в энергию, что мы и наблюдаем при расщеплении и слиянии атомных ядер в атомных реакторах и бомбах.