Как избавиться от предрассудков, внушенных в детстве?

Дети доверчивы и внушаемы. Кроме того, им сложно проверить информацию, которую сообщают взрослые. Ребенок не ожидает, что взрослый человек может чего-то не знать или схалтурить в процессе объяснения. Так формируются самые устойчивые предрассудки.
Предрассудки – это взгляды или мнения, основанные на неточном знании и принимаемые на веру со слов других людей.

Особенно неприятные ситуации возникают, когда халтурят учителя и преподаватели. Причем удивительная халтура наблюдается даже в точных науках. Возьмем в качестве примера учебники по физике, благодаря которым в массовом сознании во всем мире (или по крайней мере в тех странах, где изучают физику) укоренились следующие взгляды:
- в вакууме нет сопротивления движению;
- масса движущихся тел увеличивается;
- электрон в магнитном поле движется по окружности;
- скорость света в вакууме является константой.

Первый предрассудок в этом списке – самый ранний, он и породил последующие. Начиная с XVII века принято считать, что в космосе нет совершенно никакого сопротивления движению планет, спутников и комет. Физики рассуждали так: Галилей и Ньютон сопротивлением пренебрегали, а значит его можно игнорировать.
С другой стороны, в начале XIX века по данным астрономических наблюдений было уже вполне достоверно установлено, что скорость движения космических тел на несколько порядков (в тысячи раз) меньше скорости света.
Что еще может ограничивать скорость, кроме сопротивления движению, которое оказывает окружающая среда? Среда, через которую распространяются физические взаимодействия, в то время называлась светоносным эфиром. Физики, запутавшись в рассуждениях, стали приписывать этой среде совершенно неправдоподобные, фантастические свойства: светоносный эфир якобы неподвижен и имеет постоянную плотность, свободно проходит сквозь физические тела и не оказывает никакого сопротивления их движению, но скорость движения почему-то ограничивает.
Кстати, здесь следует отметить, что господствующая в современной науке всеобщая вера в постоянство скорости света в вакууме основывается именно на предположении о постоянстве плотности среды.
Предрассудок об отсутствии сопротивления движению в вакууме самым негативным образом повлиял на теоретические разработки и анализ результатов различных экспериментов, проводившихся в XIX веке.
Парадокс – это место, в котором в рассуждениях обнаружена ошибка.
Получалось, что среда сопротивления не оказывает, но при этом скорость – ограничивает. Физики этот парадокс проигнорировали, что вызвало эффект размножения ошибок в электродинамике.

Джон Джозеф Томсон, анализируя результаты своих опытов и экспериментов Кауфмана, не допускал возможности того, что среда может оказывать сопротивление движению электронов, поэтому вынужден был выдумать некую «электромагнитную массу», которая увеличивается по мере возрастания скорости движения электронов. То есть, если ученому в юности внушили, что никакого сопротивления движению в вакууме нет, то он так и продолжает в это верить до самой своей смерти, вопреки логике и результатам его собственных исследований.
Предрассудок о том, что электрон движется в однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции по окружности, также возник из убеждения об отсутствии сопротивления движению в вакууме, причем появился он вопреки результатам наблюдений: трек электрона в камере Вильсона имеет вид сходящейся спирали.
На гипотезу Томсона об увеличении массы опирался Хендрик Лоренц, когда выдумывал свою систему преобразований. Альберт Эйнштейн, создавая Специальную Теорию Относительности, в свою очередь полагался на идеи Лоренца.

Между тем, до сих пор нет достоверных доказательств того, что масса движущегося электрона увеличивается: за 125 лет, прошедших после того, как Томсон сообщил об открытии электрона, никто так и не провел ни одного эксперимента для проверки наличия или отсутствия сопротивления прямолинейному движению электрона в вакууме.
Контрольный эксперимент – это повторный эксперимент, предназначенный для подтверждения или перепроверки данных предыдущего экспериментального исследования, в котором влияние независимой переменной на зависимую переменную частично или полностью не контролировалось.
Для того, чтобы преодолеть глубоко укоренившиеся предрассудки, эксперимент должен быть демонстрационным, то есть доказывать наличие сопротивления движению наглядно и убедительно.

В экспериментах Кауфмана и Томсона никак не контролировалось влияние сопротивления среды на движение электронов. С целью оценки этого влияния необходимо при прочих равных условиях обеспечить разную длину пути пробега электронов от источника до датчиков.
Простейшая из возможных схем проведения эксперимента по обнаружению сопротивления среды показана на рисунке 1. Данная схема включает источник электронов, вакуумную трубу и датчик (регистрирующее устройство, способное измерять энергию попадающих в него частиц).

Рисунок 1. Схема эксперимента по проверке наличия сопротивления движению электронов в вакууме

Электроны по инерции прямолинейно движутся в вакууме от источника к датчику. Для того чтобы доказать наличие сопротивления среды, достаточно зафиксировать уменьшение энергии электронов по мере увеличения расстояния между источником и датчиком. Следовательно, необходимо иметь возможность тем или иным образом изменять расстояние L между источником электронов и датчиком: либо перемещать источник или датчик внутри трубы, либо устанавливать трубы разной длины между источником и датчиком.
Очевидный недостаток предложенной схемы заключается в том, что желательно уметь каким-то образом передвигать находящееся в вакууме оборудование: в противном случае после каждого изменения расстояния ручным способом потребуется заново создавать глубокий вакуум.
Схему эксперимента можно модифицировать, введя второй (дополнительный) датчик и установив отклоняющую систему между источником электронов и датчиками (рисунок 2).

Рисунок 2. Модифицированная схема эксперимента

Датчики Д1 и Д2 в таком случае следует установить на разном расстоянии от отклоняющей системы, чтобы длина пути пробега электронов была различной. Отклонение должно осуществляться в противоположные стороны от нейтрального положения, но на один и тот же угол, например, путем изменения полярности напряжения на отклоняющих пластинах.
Преимущество модифицированной схемы заключается в отсутствии необходимости передвигать оборудование в вакууме. Желательно было бы в данном эксперименте использовать отдельные электроны, но, судя по опытам Томсона, можно будет применять и слаботочные пучки.