После того, как была показана волновая природа света путём
выявления его дифракции и интерференции, были построены приборы для измерения
скорости света с высокой точностью. В это время ещё оставалась надежда на то, что
она изменяется в ту или иную сторону в зависимости от среды своего
распространения.
Кроме того была
обнаружена электромагнитная природа света и создана теория, согласно которой он
представлял собой упругое колебание светоносной среды – эфира. Представлялось,
что эфир заполняет всё плоскопараллельное пространство и неподвижен
относительно него, т.е. является абсолютной системой отсчёта, и скорость любого
тела можно было измерить относительно её. При этом предполагалось, что скорость
при переходе от одной системы отсчёта к другой преобразуется по Галилею. Если
тело относительно Земли движется со скоростью v, а Земля относительно эфира
движется со скоростьюV, то движение тела
относительно эфира должно происходить со скоростью V+v.
Представьте себе
распространяющуюся в неподвижном эфире электромагнитную волну света со
скоростью 300 000 км/с и вы убегаете от этой волны со скоростью 20 км/час.
Тогда волна света будет достигать вас со скоростью 300 000 км/с – 20 км/час. И
наоборот, если вы будете бежать навстречу световой волне, то она будет
приближаться к вам со скоростью 300 000 км/с + 20 км/час.
Разность
скоростей распространения световой волны при движении системы отсчёта к ней
навстречу и, наоборот, от неё, было решено обнаружить с помощью интерферометра,
измеряя скорость света на рассвете, когда поверхность Земли движется навстречу
солнечному лучу и на закате, когда луч
движется вдогонку за поверхностью Земли. Эту разность скоростей не обнаружили и
гипотеза о распространении света в неподвижном эфире, заполняющем пространство
была отвергнута. На её смену пришла
другая гипотеза о постоянстве скорости
света во всех инерциальных системах отсчёта. И поскольку эта гипотеза якобы
была подтверждена данным измерением, она была принята как постулат для
построения теории относительности. Опыты показали также, а теория
относительности объяснила, что при возрастании скорости тела происходит
увеличение массы тела и, таким образом, стало ясно, что в природе отсутствует
бесконечно большая скорость движения тел и скорость света есть самая большая,
но недостижимая для тел скорость.
См.
далее Область реализации классической
физики