ГДЗ по физике, 11 класс, Мякишев, номер p232.1: Принцип относительности. Теория эфира. Опыт Майкельсона—Морли

План решения:

Для ответа на вопрос необходимо обратиться к историческому контексту развития физики конца XIX века. Физики того времени считали, что свет — это волна, а любая волна требует среды для распространения (как звук требует воздуха). Отсюда возникла гипотеза о существовании всепроникающей субстанции — мирового эфира. Нужно сформулировать его определение и выделить ключевые свойства, которые позволяли бы ему объяснять оптические и механические явления.

Вычисление и обоснование:

Определение: Мировой эфир — это гипотетическая материальная среда, заполняющая всё пространство Вселенной и служащая средой для распространения электромагнитных волн (в том числе света).

Свойства мирового эфира:

1. Всеобщность и непрерывность: Эфир пронизывает всё пространство, включая вакуум и вещество, не создавая сопротивления движению планет и частиц.
2. Абсолютная неподвижность: Эфир рассматривался как абсолютная система отсчёта, относительно которой измеряется «истинное» движение тел во Вселенной.
3. Упругость: Для передачи поперечных световых волн эфир должен обладать огромной упругостью (подобно твёрдому телу), так как скорость света c очень велика (c≈3·10⁸ м/с).
4. Невесомость и отсутствие вязкости: Эфир не имеет массы в привычном смысле или она пренебрежимо мала, чтобы не искажать орбиты небесных тел, и он абсолютно текуч (нет трения).

Проверка:

Данное описание соответствует классической теории эфира, предшествовавшей опыту Майкельсона—Морли. Опыт показал отсутствие движения Земли относительно эфира, что привело к отказу от этой концепции в пользу принципа относительности Эйнштейна. Однако в рамках задания мы описываем именно теорию эфира, поэтому перечисленные свойства верны для данной исторической модели.