Úvodní stránka | Tato stránka v originále

Michelson-Morley experiment

zh-cn: 迈克耳逊? 莫雷实验

V 1887, Michelson-Morley experiment, jeden z nejslavnějších a důležitých experimentů v minulosti fyziky, byl vykonáván.

Fyzikální teorie pozdě 19. století postulovalo, že, jen jako vodní vlny a slyšitelný zdravé vlny vyžadují média (vlhnout a vysvětlit, příslušně) ve kterém k pohybu tak světlu vlny vyžadovaly médium (nazvaný”aether luminiferous”) cestovat přes prostor. Nicméně, daný to rychlost světla je tak velká, to vyžadovalo nějakou myšlenku navrhnout experiment, který by mohl odhalit přítomnost a vlastnosti tohoto aether.


Luminiferous aether
“médium” světla

Albert Abraham Michelson a Edward Morley vzal příchod měření poměrné rychlosti u kterého Země prošla aether. Oni vyvozovali, že, jestliže aether luminiferous byl skutečný, Země odkázaný vůbec časy jsou dojemné přes to jako letadlo vzduchem, a produkovat zjistitelný “aether vítr”.

Země cestuje po nesmírné vzdálenosti každý rok v jeho cestě kolem slunce, při rychlosti přes 100,000 km na hodinu, nebo asi 30 km/přidělovat. Navíc, jak Země obchází slunce na jeho oběžné dráze, směr “větrového” příbuzného k pozice pevné hvězdy jak uměřený v zemi-založená laboratoř by také se měnila, usnadňovat účinek objevit; tak experiment byl by uskutečněný u různých různých dob roku. Toto by také pomohlo oddělit nějaké efekty, které by mohly vzniknout z “větru” zapříčiněný pohybem našeho slunce jak to cestuje přes prostor.

Účinek aether větru na světelných vlnách by byl jako účinek silného proudu v řece na plavci, pohybování u stálé rychlosti, zpět a dále mezi dvěma body.

Jestliže druhý bod je přímo zvýšit proud prvního bodu, plavec bude zpomalený krok proudem na cestě od začátku do druhé úrovně; a podobně bude být zrychlen na zpáteční cestě.

Na druhé straně, jestliže čára mezi spouštěním a body konce je u pravých úhlů k proudu, pak v obou směrech, plavec bude muset nahradit plaváním v nepatrném úhlu k jeho vytouženému cíli.

Narůstající kulaté výletové účinky proudu ve dvou různých orientacích vyplývají mírně v prospěch cestování plavce u pravých úhlů k proudu. Podobně, účinek “aether větru” by byl že to by bralo lehce déle pro paprsek světla k okružní cestě cestování ve směru souběžném s větrem aether než to odkázaný pro světelný paprsek jet přesnou stejnou zpáteční vzdálenost u pravých úhlů k větru.

Klíčové slovo tady zní “mírně”. Přes vzdálenost na objednávce nemnoho metrů, rozdíl mezi časem vzatým pro dvě zpáteční cesty by byl mimořádně malý - na objednávce millionth millionth sekundy. Naštěstí, Michelson už utrácel velké množství času a myšlenku na problém měření rychlost světla, a vyvinul několik technik pro měřící rozdíly tohoto typu.


Michelson-Morley experiment

kamenná budova blízká mořské hladině

Michelson a Morley připravil co přišel být známý jako Michelson interferometer. Michelson-Morley experiment byl vykonáván v suterénu kamenné budovy blízké mořské hladině. Polovina-postříbřené zrcadlo bylo zvyklé na rozkol paprsek jednobarevného světla do dvou paprsků cestování u pravých úhlů ke každému jiný. Poté, co opustil splitter, paprsky byly každý přemýšlel zrcadlem, a recombined, produkovat vzor konstruktivního a destruktivního překážení. Nějaká drobná změna v množství času paprsky utrácené při přepravě by pak byly pozorované jako změna ve vzoru překážení.

To odpovídá za možné nedokonalosti v konstrukci vybavení, celé zařízení bylo umístěno na točivé posteli, tak že to mohlo být otočeno přes celý rozsah možných úhlů k větru aether.

Tabulka s obsahem
1 nejslavnější neúspěšný experiment
2 vnější spojení
3 příbuzné doklady

Nejslavnější neúspěšný experiment

Po celé této myšlence a přípravě, to je ironické, že experiment se stál “nejslavnější neúspěšný experiment celého času. Místo toho, aby poskytoval nahlédnutí k vlastnostem aether, experiment místo toho produkoval žádný z efektů který odkázaný byli očekáváni jestliže pohyb země produkoval “aether vítr”; místo toho aparát se choval jak jestliže tam byl žádný vítr vůbec - jak jestliže Země měla žádný pohyb vůbec s odkazem na střed.

Tento výsledek byl poněkud ohromující, zatímco to bylo unexplainable pak-aktuální teorie šíření vln. Několik vysvětlení bylo dáváno; mezi nimi, že experiment měl nějakou skrytou vadu (toto bylo zřejmě Michelsonova počáteční víra), nebo že zemské gravitační pole nějak “se táhnulo” aether kolem s tím v takový cesta jak k místně odklidit účinek.

Ernst Mach byl mezi první fyziky navrhnout, že experiment vlastně se rovnal vyvrácení teorie aether. Rozvoje v teoretické fyzice už začaly poskytovat střídavou teorii, Fitzgerald-Lorentz zkracování, který vysvětlil výsledek nuly experimentu. Vývoj čeho později se stal Einstein' s zvláštní teorie relativity poskytovala úplné vysvětlení, které nevyžadovalo aether, a byl shodný s výsledky experimentu.

Michelson byl nikdy docela přesvědčen o non-existence aether, a vykonával několik přesnějších verzí experimentu do jeho smrti v 1931. Morely byl také ne přesvědčil se o non-existence aether, a on pokračoval k experimentům řízení s Dayton mlynářem. V 1932 Kennedy-Thorndike experimentuje upravený Michelson-Morley experiment délkami kleštění cesty paprsku rozkolu nerovný, který by měl vyrobený Fitzgerald-Lorentz hypotéza zkracování neschopná vysvětlit výsledek nuly.

Trouton Noble experiment je považován za elektrostatický ekvivalent Michelson-Morley optický experiment.

Externí odkazy

Příbuzné doklady