Историја експеримента Мицхелсон-Морлеи

click fraud protection

Мицхелсон-Морлеи-ов експеримент је био покушај да се измери кретање Земље кроз светлосни етар. Иако се често назива експеримент Мицхелсон-Морлеи, фраза се заправо односи на низ експеримената које је спровео Алберт Мицхелсон 1881. године, а затим поново (са бољом опремом) на Цасе Вестерн Университи 1887. заједно са хемичаром Едвардом Морлеи. Иако је крајњи резултат био негативан, експеримент је био кључан у томе што је отворио врата за алтернативно објашњење чудног понашања светлости налик таласима.

Како је то требало радити

Крајем 1800-их доминантна теорија о томе како светлост делује била је талас електромагнетне енергије због експеримената као што су Иоунгов експеримент са двоструким прорезом.

Проблем је што се талас морао кретати кроз неку врсту медија. Нешто мора бити тамо да би махало. Знало се да светлост путује кроз свемир (за који су научници веровали да је вакуум) и чак сте могли да створите вакуумску комору и кроз њега сијајте светлост, тако да су сви докази јасно рекли да се светлост може кретати кроз подручје без ваздуха или других материја.

instagram viewer

Да би заобишли овај проблем, физичари су претпоставили да постоји супстанца која испуњава читав универзум. Назвали су ову супстанцу светлосним етером (или понекад светлуцавим етером, мада се чини да је ово само врста бацања у претенциозно звучеће слоге и самогласнике).

Мицхелсон и Морлеи (вероватно углавном Мицхелсон) смислили су идеју да бисте требали да мерите кретање Земље кроз етар. За етер се обично веровало да се не креће и статички (осим, ​​наравно, за вибрацију), али Земља се брзо кретала.

Размислите када објесите руку из прозора аутомобила на вожњи. Чак и ако није ветровито, то чини и ваше сопствено кретање изгледа ветровито. Исто би важило за етер. Чак и ако је стајала мирно, будући да се Земља креће, тада светлост која иде у једном правцу треба да се креће брже заједно са етером него светлост која иде у супротном смеру. Било како било, све док је постојало нека врста кретања између етра и Земље, требало је да створи ефикасан "етерски ветар" који би имао или гурнути или ометати кретање светлосног таласа, слично као што се пливач креће брже или спорије, у зависности да ли се креће уз или против Тренутни.

Да би тестирали ову хипотезу, Мицхелсон и Морлеи (опет, углавном Мицхелсон) дизајнирали су уређај који је подијелио сноп светлости и одскочио је од огледала тако да се кретао у различитим правцима и на крају ударио у исто таргет. Принцип рада био је да ако би две греде прелазиле исту удаљеност различитим стазама кроз етер, оне би се требале кретати различитим брзинама и према томе, када би погодили крајњи циљни екран, те светлосне зраке биле би мало изван фазе једна са другом, што би створило препознатљив сметње шаблон. Стога је овај уређај постао познат као Мицхелсон интерферометар (приказан на слици на врху ове странице).

Резултати

Резултат је био разочаравајући јер нису нашли апсолутно никакве доказе о релативној пристраности покрета коју су тражили. Без обзира на стазу којом је сноп кренуо, чинило се да се светлост креће тачно истом брзином. Ови резултати објављени су 1887. године. Други начин тумачења резултата у то време био је претпоставка да је етер некако повезан кретању Земље, али нико заиста није могао смислити модел који је ово омогућио смисла.

У ствари, 1900. године британски физичар Лорд Келвин је чувено назначио да је овај резултат један од два "облака" то је покварило иначе потпуно разумевање универзума, уз опште очекивање да ће он бити разрешен у релативно кратком року.

Прошло би скоро 20 година (и рад на њима) Алберт Ајнштајн) стварно превладати концептуалне препреке потребне да се потпуно одустане од етерског модела и усвоји тренутни модел, у којем светлост излаже дуалност таласних честица.

Извор

Пронађите цео текст њиховог рада објављен у издању 1887. године Амерички часопис за науку, архивирана онлине на адреси АИП веб локација.

instagram story viewer