Page 12 - 6377

Розвиток теорії взаємодії поля з речовиною вимагало розширення методів квантової

механіки (квантування полів). Для електромагнітного поля квантування було вперше
проведене Діраком і його роботи становлять основу квантової оптики.

Оптика тіл, що рухаються, є іншою областю оптики. Як і квантова теорія, вона

перетворилася в широкий незалежний розділ знань. Першим спостереженим явищем у цій
області, відзначеним в 1728 р. Джеймсом Бредлі (1692 − 1762 рр.), було явище аберації

«нерухомих зірок», тобто виявлення невеликого розходження їх кутових положень,

пов’язаного з рухом Землі щодо напрямку світлового променя. Бредлі правильно зрозумів це
явище, зв’язавши його зі скінченістю швидкості поширення світла, у результаті чого йому

вдалося визначити останню. Ми вже згадували й інші явища, що відносяться до оптики
середовищ, що рухаються: Френель перший зацікавився захопленням світла тілами, що

рухаються, і показав, що світловий ефір бере участь у русі зі швидкістю, що менше швидкості
тіл, що рухаються; потім Фізо експериментально продемонстрував таке часткове захоплення

світла в дослідах з проточною водою. Християн Доплер (1803 − 1853 рр.) досліджував

ефекти, пов’язані з рухом джерела світла або спостерігача, і сформулював добре відомий
принцип, названий його ім’ям. Доти, поки теорія пружного світлового ефіру вважалася

справедливою, а область досліджень і точність вимірів були досить обмеженими, ідея
Френеля про часткове захоплення світла була здатна пояснити всі спостережувані явища.

Електромагнітна ж теорія світла зустрілася тут із труднощами фундаментального характеру.

Герц перший спробував узагальнити рівняння Максвелла на випадок рухомих тіл. Однак його
формули суперечили деяким електромагнітним й оптичним фактам. Величезну роль зіграла

теорія Генріка Антона Лоренца (1853 − 1928 рр.), який припустив, що «ефір у стані
абсолютного спокою» є «носієм електромагнітного поля, і вивів властивості матеріальних тіл із

взаємодії елементарних електричних частинок – електронів. Йому вдалося показати, що

френелівські коефіцієнти захоплення світла можна одержати з його теорії й всі відомі в той
час (1895 р.) явища можна пояснити на підставі його гіпотези. Однак у результаті

колосального збільшення точності вимірювання оптичних шляхів, досягнутого за допомогою
інтерферометра Альберта Абрагама Майкельсона (1852 − 1931 рр.), виникли нові труднощі:

виявилося неможливим виявити «ефірний вітер», наявність якого випливала з теорії

«нерухомого Ефіру». Ці труднощі були подолані у 1905 р., Альбертом Ейнштейном у його
спеціальній теорії відносності.

Ця теорія заснована на критиці старих уявлень про час і простір і приводить до
відмови від евклідової геометрії й звичайного поняття одночасності. Її подальший розвиток,

так названа загальна теорія відносності, характеризується зовсім новим підходом до

гравітаційних явищ – «геометризацією» просторово-часового континуума.