Дело в том, что предстоящие эксперименты на международной космической станции /МКС/ могут заставить людей перевернуть представления практически обо всем мироздании, познавать которое нас научили гении прошлого. И о теории относительности в том числе.
В наши дни любой старшеклассник должен /теоретически/ знать, что базой физического познания Вселенной служит принцип относительности, сформулированный ещё Галилеем в 17 веке. А практическим инструментом 20 века, с помощью которого объясняются все физические законы вплоть до теории эволюции, возникновения материи и энергии во Вселенной, является теория относительности - незыблемый до сих пор постулат.
Начиналось все так: ещё в средние века ученые предположили, что Земля и вся Вселенная окружена "упругим механическим эфиром". Если бы существовал эфир, то его можно было бы принять за абсолютную систему отсчёта, что означало бы отказ от принципа относительности.
Во второй половине 19 века шотландский физик Джеймс Максвелл теоретически доказал, что свет представляет собой электромагнитные волны, и высказал предположение, что электромагнитная волна должна распространяться в определённой среде. Эта теория, казалось бы, косвенно подтверждала существование эфира. Максвелл предположил, что эфир можно обнаружить, измерив скорость света относительно движения Земли. Если эфир действительно является светоносной средой и Земля движется относительно него, то скорость света должна быть различной и зависеть от того, движется ли свет к Земле, от нее или под углом к ней.
Экспериментально обнаружить движение Земли сквозь эфир не удавалось никому, но предполагалось, что неудача всех попыток обусловлена отсутствием адекватных измерительных устройств. Именно это пробел намеревался восполнить Альберт Майкельсон, изобретя уникальный по тем временам прибор - интерферометр.
В этом высокоточном приборе пучок света с помощью посеребрённого зеркала расщепляется на два, а затем эти пучки снова соединяются. Майкельсон полагал, что, так как два пучка света проходят различными путями /по направлению движения Земли и перпендикулярно ему/, то они должны иметь, если предположить наличие эфира, и разные скорости относительно Земли. Следовательно, волны этих двух пучков при соединении будут обладать различными фазами, что должно дать картину, подобную той, которая наблюдается при пересечении волн на поверхности пруда.
В 1887 году Майкельсон с высочайшей точностью провел такой эксперимент и получил результат, который английский учёный Джордж Бернал назвал "величайшим из всех отрицательных опытов в истории науки". Результат гласил: эфира не наблюдается, следовательно, абсолютной системы отсчёта не существует, и скорость света не зависит от скорости вращения Земли. Именно эти выводы явились экспериментальным обоснованием специальной теории относительности Эйнштейна.
"Главная теория нашего времени" гласит, что если объект движется с постоянной скоростью, не важно как быстро и в каком направлении, то законы физики и скорость света /300 000 км/с/ всегда остаются постоянными. Иными словами, брошенная монета всегда будет падать прямо вниз, независимо от того, стоите ли вы неподвижно или мчитесь в скором поезде.
Теория относительности легла в основу понятия о происхождении мира, отправной точкой чего считается теория эволюции. Согласно этой теории, и материя, и энергия возникли во Вселенной как следствие Большого взрыва, после чего Вселенная должна расширяться, развивая всё находящееся в ней в более сложные формы, следуя законам природы.
Доказательством расширения Вселенной считают так называемое красное смещение света звёзд. Но это верно лишь в том случае, если верна теория относительности, если скорость света в глубоком космосе такая же, как и в нашем районе космоса.
Именно "космическим разделом" теории Эйнштейна занимается современная физика, предполагая, что на основе объединения законов гравитации с квантовой физикой принцип теории относительности действует не всегда: в пространстве и времени могут быть изменения, которые невозможно измерить на Земле. Следовательно, в космосе теория Эйнштейна может оказаться неверной.
Это предположение и намерены проверить американские учёные, отправив летом текущего года на МКС атомные часы, за которыми астронавты будут наблюдать в течение пяти лет. Затем их показания сравнят с показаниями атомных часов, находящихся на Земле.
"Я не думаю, что можно будет полностью опровергнуть теорию Эйнштейна, так как она, вне всякого сомнения, чрезвычайно точна, - считает доктор Алан Костелецки, профессор физики Университета Индианы. - Наблюдая за точнейшими часами, замечательно работающими в условиях невесомости, мы сможем обнаружить малейшие изменения в их ритме, могущие появиться в результате движения космической станции вокруг Земли".
Если удастся обнаружить такие изменения, и они не совпадут с расчётными, то это может стать свидетельством того, что законы природы базируются на теориях, отличающихся от теории относительности или дополняющих её.
