Michelsono-Morley eksperimentas buvo bandymas išmatuoti Žemės judėjimas per šviečiantį eterį. Nors frazė dažnai vadinama Michelson-Morley eksperimentu, ji iš tikrųjų reiškia keletą eksperimentų, kuriuos atliko Albertas Michelsonas 1881 m., O vėliau (su geresne įranga) 1887 m. Case Western universitete kartu su chemiku Edwardu Morley. Nors galutinis rezultatas buvo neigiamas, eksperimento esmė ta, kad jis atvėrė duris alternatyviam keisto bangos tipo šviesos elgesio paaiškinimui.
Kaip buvo numatyta dirbti
Iki 1800-ųjų pabaigos vyravo teorija, kaip veikia šviesa, kad tai buvo elektromagnetinės energijos banga dėl tokių eksperimentų kaip Youngo dvigubo plyšio eksperimentas.
Problema ta, kad banga turėjo judėti per kažkokią terpę. Kažkas turi būti, kad būtų galima banguoti. Buvo žinoma, kad šviesa sklinda pro kosminę erdvę (kuri, mokslininkų manymu, buvo vakuumas), ir jūs netgi galite sukurti vakuumo kamerą ir per ją šviečia šviesa, todėl visi įrodymai leido suprasti, kad šviesa gali judėti per regioną be jokio oro ar kitų medžiagų.
Norėdami išspręsti šią problemą, fizikai pateikė hipotezę, kad egzistuoja medžiaga, kuri užpildė visą visatą. Jie šią medžiagą vadino šviesamuoju eteriu (arba kartais šviečiančiuoju eteriu, nors atrodo, kad tai yra tiesiog mesti į pretenzingai skiedančius skiemenis ir balses).
Michelson ir Morley (tikriausiai daugiausia Michelson) sugalvojo mintį, kad jūs turėtumėte sugebėti išmatuoti Žemės judesį per eterį. Paprastai buvo manoma, kad eteris yra nejudantis ir nejudantis (išskyrus, žinoma, vibracijas), tačiau Žemė judėjo greitai.
Pagalvokite, kai pakelsite ranką pro automobilio langą ant pavaros. Net jei tai nėra vėjuota, tai lemia jūsų pačių judesys atrodo vėjuota. Tas pats turėtų būti ir eteryje. Net jei ji stovėjo, nes Žemė juda, tada šviesa, einanti viena kryptimi, turėtų judėti greičiau kartu su eteriu, nei šviesa, einanti priešinga kryptimi. Bet kokiu atveju, tol, kol tarp eterio ir Žemės buvo kažkoks judesys, jis turėjo sukurti veiksmingą „eterio vėją“, kuris turėtų arba stumia arba trukdo judėti šviesos bangai, panašiai kaip plaukikas juda greičiau ar lėčiau, priklausomai nuo to, ar jis juda kartu, ar prieš srovės.
Norėdami patikrinti šią hipotezę, Michelson ir Morley (vėlgi, daugiausia Michelson) sukūrė prietaisą, kuris padalija spindulį šviesos ir atitraukė ją nuo veidrodžių taip, kad ji judėjo skirtingomis kryptimis ir galiausiai paspaudė tą patį taikinys. Darbe principas buvo tas, kad jei dvi sijos eteriu eina tuo pačiu atstumu skirtingais keliais, jos turėtų judėti skirtingu greičiu. todėl patekę į galutinį tikslinį ekraną, šie šviesos pluoštai būtų šiek tiek nestabilūs vienas su kitu, ir tai sudarytų atpažįstamas trukdžiai modelis. Taigi šis prietaisas buvo žinomas kaip „Michelson“ interferometras (parodytas paveikslėlyje šio puslapio viršuje).
Rezultatai
Rezultatas nuvylė, nes jie nerado absoliučiai jokių įrodymų apie santykinį judesio šališkumą, kurio jie ieškojo. Nesvarbu, kuriuo keliu eidavo spindulys, atrodė, kad šviesa juda tiksliai tokiu pat greičiu. Šie rezultatai buvo paskelbti 1887 m. Kitas būdas tuo metu aiškinti rezultatus buvo manyti, kad eteris yra kažkaip sujungtas Žemės judėjimui, bet niekas iš tikrųjų negalėjo sugalvoti modelio, kuris leido tai padaryti jausmas.
Iš tikrųjų 1900 m. Britų fizikas Lordas Kelvinas garsiai nurodė, kad šis rezultatas buvo vienas iš dviejų „debesų“ tai paneigė visišką visatos supratimą su tikėjimu, kad ji bus išspręsta palyginti trumpa tvarka.
Tai užtruktų beveik 20 metų (ir Albertas Einšteinas), kad iš tikrųjų įveiktų konceptualias kliūtis, kurių reikia visiškai atsisakyti eterio modelio ir priimti dabartinį modelį, kuriame eksponuojami šviesos eksponatai. bangos dalelių dvilypumas.
Šaltinis
Raskite visą jų straipsnio, paskelbto 1887 m. Leidime, tekstą Amerikos mokslo žurnalas, archyvuojamas internetu AIP svetainė.