Если будет написана книга «Теория относительности для сомневающихся», то в ней опыт Майкельсона будет трактоваться как один из многих опытов, подтверждающих СТО. Впрочем, книга с таким названием вряд ли когда-либо выйдет из-за необъятности темы. Ведь сомневаться можно в чем угодно. Поэтому уместно обратить внимание на книгу, посвященную, на первый взгляд, одному частному вопросу — экспериментальному обоснованию одного из основных положений СТО — предположения о постоянстве скорости света. Ее название говорит само за себя — «Экспериментальные корни специальной теории относительности». В отличие от большинства научно-популярных книг, в ней основное внимание уделено не парадоксальным и противоречащим здравому смыслу (и поэтому интересным) следствиям этой теории, а множеству экспериментов, подтверждающих постоянство скорости света. И она делает неубедительным один из аргументов скептиков — ссылки на мнения крупных ученых, современников создания СТО, ее не принимавших. Ведь в первой четверти XX века опытное обоснование СТО было более скромным, чем в наши дни. Скорее всего, подобные книги, посвященные как бы «частным вопросам», будут выходить и в дальнейшем, И тогда, можно надеяться, скептиков будет меньше. А их возражения, если скептицизм сохранится, будут более основательными.
В этой же книге сообщается, что в опыте Физо по измерению скорости света в движущейся воде скорости складываются в соответствии с формулами СТО. У меня лично сразу возник вопрос, почему я, несмотря на то, что научно-популярные книги о теории относительности читал еще старшеклассником, узнал о столь интересном факте только недавно, когда готовил материал для этой статьи. Впрочем, этот факт должен быть интересен только для тех, кто скептически относится к СТО. Или для тех, кто намеревается дискутировать с «СТО-скептиками». Тот же, кто в СТО не сомневается, увидит здесь лишь очевидное следствие общепринятой теории. Может быть, и для меня этот научный факт стал интересным лишь после того, как я узнал, насколько распространено неприятие СТО.
Но этот опыт интересен не только сам по себе. Действительно, Физо показал, что скорость света меняется, когда он проходит через движущееся прозрачное вещество — воду. Но в таком случае естественно поставить вопрос — а не изменится ли скорость света, когда он будет проходить через другое прозрачное вещество — оптическое стекло, которое вместе с Землей движется вокруг Солнца. И вообще, как движение Земли влияет на характеристики оптических приборов? Напомним, что коэффициент преломления — основная оптическая характеристика вещества — определяется скоростью света в этом веществе. Подобные опыты были поставлены еще в начале XX века, и, как я понял, эффект сложения скоростей не был обнаружен. Однако мне лично было бы весьма интересно ознакомиться с научно-популярной книгой про СТО, где изложение опиралось бы не на опыт Майкельсона, а на оптические парадоксы. И, как мне кажется, подобные книги уменьшили бы число СТО-скептиков. Заметим, что оптические опыты существенно затрудняют задачу, стоящую перед ними. Для построения теории, отличной от СТО, им необходимо дать объяснение множеству разнородных экспериментально подтвержденных фактов. И чем более отличаются друг от друга эти факты, тем сложнее стоит задача перед опровергателями. Одному эксперименту — тому же опыту Майкельсона — можно дать много интерпретаций. Но физическая теория принимается научным сообществом, когда конкурирующие интерпретации опровергаются другими опытами. Судя по интернету, значительная часть опровергателей этого не осознает.
Эти заметки относятся, собственно говоря, не к физике, а к психологии. В них речь идет о психологических причинах, заставляющих многих не только скептически относиться к СТО, но и не жалея времени и сил пытаться ее опровергнуть. И автор этих строк имел специфический объект наблюдения — самого себя. Действительно, я сам себе удивлялся, недоумевая, зачем мне нужно рыться в учебниках, и, тем более, читать многочисленные послания СТО-скептиков в интернете, многие из которых были для меня очевидно нелепыми, а многие — непонятными. Началось все как-то само собой — я старался помочь своей дочери-старшекласснице одолеть премудрости физики, поругивая тех, кто внес в школьную программу элементы СТО и квантовой механики. При этом я не пытался анализировать противоречащие здравому смыслу положения квантовой механики, но в теории относительности попытался разобраться. Ведь для понимания ее основных положений вроде бы предварительных знаний не требуется. И почти сразу у меня возник вопрос. Задумавшись над наблюдениями Ремера над спутниками Юпитера, я пришел к выводу, что скорость сближения света, отраженного от спутника Юпитера, и земного наблюдателя периодически меняется. Она увеличивается, когда Земля и Юпитер сближаются, и уменьшается, когда они отдаляются. Потом, с помощью интернета, я узнал, что некоторые видят здесь опровержение основного положения СТО. Я не был столь «смел» в своих умозаключениях и понял, что мне следует уточнить, что физики понимают под скоростью света. Ведь наблюдатель на Земле может рассчитать, с какой скоростью он сближается с квантом света, отраженным от спутника Юпитера, и получить число, превышающее c. Физики явно имеют в виду не это. Но что?! Однако, в отличие от тех опровергателей, которые видят здесь контрпример для СТО, я здесь вижу сложный для понимания вопрос теории, который мне, мягко говоря, не вполне понятен.