Инвариантность скорости света

Инвариантность скорости светаВ соответствии с представлениями классической физики свет распространяется в некоторой среде, которую называли "эфиром". Для нахождения скорости Земли относительно этого "эфира" Майкельсон провел прецизионные измерения, которые не выявили разницы в скорости распространения света ни в зависимости от направления распространения, ни в зависимости от скорости источника или приемника излучения. Этот парадоксальный экспериментальный результат нужно было теоретически осознать и придумать ему объяснение. За решение этой проблемы взялись величайшие ученые: Лоренц, Пуанкаре, Эйнштейн.

Наиболее полное, логически обоснованное и обладающее "предсказательной силой" теоретическое объяснение дал Альберт Эйнштейн. Его теория получила название "специальная теория относительности". Толчком к созданию этой теории послужили эксперименты, в которых была установлена независимость скорости света в вакууме от выбора инерциальной системы отсчета.

Из специального принципа относительности, который формулируется так:

«Никакими экспериментами в замкнутой системе тел невозможно отличить одну инерциальную систему отсчета от другой инерциальной системы отсчета».

следует, что уравнения Максвелла должны выглядеть одинаково во всех инерциальных системах отсчета. Это означает, что волновое уравнение, из которого находится скорость распространения электромагнитных волн, должно иметь одинаковые коэффициенты во всех инерциальных системах отсчета. Отсюда следует вывод: скорость распространения электромагнитных волн (света) в вакууме во всех инерциальных системах отсчета одинакова. Она не зависит от того, как движется излучающее электромагнитные волны тело. Постоянство скорости света в вакууме в разных инерциальных системах отсчета проверялось в многочисленных экспериментах, и всегда эксперименты подтверждали это свойство нашего пространства-времени.