Case Western Reserve University

14 listopada 2005 r. Case Western Reserve University w Cleveland zorganizował obchody zarówno Światowego Roku Fizyki, jak i stulecia swojego budynku fizycznego. Jako część uroczystości, Amerykańskie Towarzystwo Fizyczne przedstawiło tablicę upamiętniającą CWRU jako historyczne miejsce fizyki, na cześć eksperymentu Michelsona-Morleya, który miał tam miejsce w 1887 roku.

W XIX wieku fizycy ogólnie wierzyli, że tak jak fale wodne muszą mieć medium do poruszania się (woda), a słyszalne fale dźwiękowe wymagają medium do poruszania się (powietrze), tak również fale świetlne wymagają medium, które nazywano „luminiferous” (i. e. light-bearing) „et et.e. light-bearing) „eter”.

The Michelson-Morley experiment became what might be regarded as the most famous failed experiment to date and is generally considered to be the first strong evidence against the existence of the luminiferous ether. Michelson otrzymał Nagrodę Nobla w 1907 roku, stając się pierwszym Amerykaninem, który zdobył Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki.

Fizycy obliczyli, że gdy Ziemia poruszała się po swojej orbicie wokół Słońca, przepływ eteru przez powierzchnię Ziemi mógł wytworzyć wykrywalny „wiatr eterowy”. Jeśli z jakiegoś powodu eter nie byłby zawsze nieruchomy względem Ziemi, prędkość wiązki światła emitowanej ze źródła na Ziemi zależałaby od wielkości wiatru eterowego i od kierunku wiązki względem niego. Ideą eksperymentu było zmierzenie prędkości światła w różnych kierunkach w celu zmierzenia prędkości eteru względem Ziemi, a tym samym ustalenia jego istnienia.

Aby zmierzyć prędkość Ziemi przez eter, mierząc, jak zmieniało się światło, Albert Michelson (1852-1931) skonstruował urządzenie znane obecnie jako interferometr. Przesłał on wiązkę z jednego źródła światła przez półosłonięte lustro, które rozdzieliło ją na dwie wiązki poruszające się pod kątem prostym do siebie. Po wyjściu z rozdzielacza wiązki wędrowały na końce długich ramion, gdzie były odbijane z powrotem do środka przez małe lusterka. Następnie rekombinowały po dalszej stronie rozdzielacza w okularze, tworząc wzór konstruktywnej i destruktywnej interferencji zależnej od długości ramion. Każda niewielka zmiana w ilości czasu, jaki wiązki spędzały w tranzycie, mogła być zaobserwowana jako przesunięcie w pozycjach prążków interferencyjnych.

Michelson wykonał wstępną wersję eksperymentu w 1881 roku. Po przyjęciu posady w Case School of Applied Science w Cleveland, rozpoczął współpracę z Edwardem Morleyem, profesorem chemii w sąsiednim Western Reserve College. Zbudowany przez nich aparat pływał w korycie z rtęcią, co pozwalało na jego powolne obracanie. Gdy się obracał, zgodnie z teorią eteru prędkość światła w każdym z dwóch prostopadłych ramion zmieniała się, powodując przesunięcie wzoru interferencyjnego. Wyniki eksperymentu wskazywały na przesunięcie zgodne z zerem, a na pewno mniejsze niż jedna dwudziesta przesunięcia oczekiwanego, gdyby prędkość Ziemi na orbicie wokół Słońca była taka sama jak jej prędkość w eterze.

Inne wersje eksperymentu były przeprowadzane z coraz większym wyrafinowaniem, ale pomiary Michelsona-Morleya były pierwszymi o wystarczającej dokładności, by zakwestionować istnienie eteru. Wyjaśnienie ich zerowego wyniku czekało na wgląd dostarczony przez teorię szczególnej względności Einsteina w 1905 r.

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.