Опыт Ивеса — Стилвелла
Материал из Википедии — свободной encyclopedia
Опыт Ивеса — Стилвелла проверил вклад релятивистского замедления времени в доплеровский сдвиг частоты света[1][2]. Результат согласовывался с формулой поперечного эффекта Доплера и стал первым прямым количественным подтверждением фактора замедления времени. С тех пор многие эксперименты типа Ивеса — Стилвелла были выполнены с всё возрастающей точностью. Вместе с опытами Майкельсона — Морли и Кеннеди — Торндайка он составляет один из фундаментальных тестов специальной теории относительности[3]. Другими тестами, подтверждающими релятивистский эффект Доплера, являются эксперимент с ротором Мёссбауэра и современные эксперименты Ивеса — Стилвелла.
Как замедление времени, так и релятивистский эффект Доплера были предсказаны Альбертом Эйнштейном в его основополагающей статье 1905 года[4]. Впоследствии Эйнштейн (1907 г.) предложил эксперимент, основанный на измерении относительных частот света, воспринимаемого как исходящий от движущегося относительно наблюдателя источника света, и рассчитал дополнительный доплеровский сдвиг из-за замедления времени[5]. Этот эффект позже был назван «поперечным эффектом Доплера» (TDE), поскольку изначально предполагалось, что такие эксперименты проводятся под прямым углом по отношению к движущемуся источнику, чтобы избежать влияния продольного доплеровского сдвига. В конце концов, Герберт Э. Ивес и Г. Р. Стилвелл (считая замедление времени следствием теории Лоренца и Лармора) отказались от идеи измерения этого эффекта под прямым углом. Они использовали лучи в продольном направлении и нашли способ отделить гораздо меньший поперечный эффект Доплера от гораздо большего продольного эффекта Доплера. Эксперимент был поставлен в 1938 г.[1] и неоднократно повторялся[2]. Подобные опыты проводились несколько раз с всё возрастающей точностью, например, Оттингом (1939)[6], Мандельбергом и соавт. (1962)[7], Hasselkamp et al. (1979)[8] и Botermann et al.[9].