Опитът на Майкелсън
При написването на тази статия са използвани материали от страницата Michelson Experience на българската Уикипедия.
Експериментът на Микелсъне физически експеримент, извършен от Алберт Микелсън на неговия интерферометър през 1881 г., за да се измери зависимостта на скоростта на светлината от движението на Земята спрямо етера. Тогава етерът се разбира като среда, подобна на обемно разпределената материя, в която светлината се разпространява като звукови вибрации. Резултатът от експеримента, според Майкелсън, е отрицателен - изместването на лентите не съвпада във фаза с теоретичните, но колебанията на тези измествания са само малко по-малки от теоретичните. По-късно, през 1887 г., Майкелсън, заедно с Морли, извършват подобен, но по-точен експеримент, известен катоексперимента на Микелсън-Морли, който показва, че наблюдаваното изместване е по-малко от 1/20 от теоретичното и вероятно по-малко от 1/40. В теорията на неувлечения етер изместването трябва да бъде пропорционално на квадрата на скоростта; следователно резултатите са еквивалентни на факта, че относителната скорост на Земята в етера е по-малка от 1/6 от орбиталната скорост и със сигурност по-малка от 1/4. "От всичко казано", завършват статията си Майкелсън и Морли, "е ясно, че е безнадеждно да се опитваме да решим проблема с движението на слънчевата система от наблюдения на оптични явления на повърхността на Земята. Според бележката на С. И. Вавилов, "Методът на обработка е такъв, че всякакви непериодични измествания са изключени. Междувременно тези непериодични измествания са значителни. Максималното изместване в този случай е 1/10 от теоретичната.” [2]
Според професор Дейтън К. Милър (Caesian School of Applied Sciences): -„Може да се предположи, че експериментът е показал само, че етерът в определено сутеренно помещение се носи в надлъжна посока.с нея. Затова ще преместим апарата на хълм, за да видим дали ефектът ще бъде открит там".
Д-р Рой Кенеди (Калифорнийския технологичен институт), след като публикува резултатите от експеримента Морли-Милър, модифицира експеримента, за да повтори експеримента. Интерферометърът е поставен в запечатан метален корпус, пълен с хелий при налягане 1 atm. С помощта на устройство, способно да различи много малки промени в интерферентната картина, стана възможно да се намали размерът на рамената до 4 м. Поляризираната светлина беше използвана за премахване на разсейването на светлината върху огледалата. Точността на експеримента съответства на изместване от 2 · 10 −3 На този апарат скоростта от 10 km/s, получена от Милър, би дала изместване, съответстващо на 8 · 10 −3 дължини на вълната на зелено, което е четири пъти най-малката откриваема стойност. Експериментът е проведен в лабораторията на Нормандския мост, в стая с постоянна температура в различни часове на деня. За да се провери зависимостта на скоростта на ефирния вятър от височината на терена, бяха проведени експерименти на планината Уилсън в сградата на обсерваторията. Оказа се, че ефектът не надвишава 1 km/s за ефирния вятър. [4]
Сега бих искал да направя няколко забележки относно експеримента на Милър. Смятам, че има сериозен проблем, свързан с ефекта, който е периодичен за пълно завъртане на апарата и е отхвърлен от Милър, който подчертава значението на ефекта на половин цикъл, т.е. повтарящи се при половин оборот на апарата и отнасящи се до въпроса за ефирния вятър. В много случаи ефектът от пълния цикъл е много по-голям от ефекта от половин цикъл. Според Милър ефектът от общия период зависи от ширината на лентите и ще бъде нула за неопределено широки ленти.
Въпреки че Милър твърди, че е успял да елиминира този ефект до голяма степен при измерванията си в Кливланд, итова може лесно да се обясни чрез експеримент, бих искал да разбера причините за това по-ясно. Говорейки в момента като привърженик на теорията на относителността, трябва да твърдя, че такъв ефект изобщо не съществува. Всъщност въртенето на апарата като цяло, включително източника на светлина, не дава никаква промяна от гледна точка на теорията на относителността. Не трябва да има ефект, когато Земята и корабът са в покой. Според Айнщайн същата липса на ефект трябва да се наблюдава и при движещата се Земя. Следователно ефектът на общия период е в противоречие с теорията на относителността и е от голямо значение. Ако след това Милър е открил системни ефекти, чието съществуване не може да се отрече, също е важно да се знае причината за ефекта на целия период -проф. Лоренц[4]
През 1925 г. Майкелсън и Гаел полагат водопроводни тръби под формата на правоъгълник на земята близо до Клиринг в Илинойс. Диаметър на тръбата 30 см. Тръбите AF и DE са насочени точно от запад на изток, EF, DA и CB - от север на юг. DE=AF=613 м. EF=DA=CB=339,5 м. Една обикновена помпа, работеща в продължение на три часа, може да изпомпва въздух до налягане от 1 cmHg. За да открие изместването, Майкелсън сравнява интерферентните ивици, получени чрез движение около големите и малките контури в полето на телескопа. Единият лъч светлина вървеше по часовниковата стрелка срещу другия. Изместването на лентите, причинено от въртенето на Земята, е регистрирано в различни дни с пълно пренареждане на огледалата и от различни хора. Направени са общо 269 измервания. Теоретично, ако се приеме, че етерът е неподвижен, трябва да се очаква изместване на лентата с 0,236±0,002. Обработката на данните от наблюденията даде отклонение от 0,230±0,005. [2]
Така отново имаме положителен ефект, което само по себе си потвърждава предположението занеувлечен етер, изоставащ по време на дневното въртене на Земята. —С.И. Вавилов срещу IV
През 1958 г. в Колумбийския университет (САЩ) е проведен още по-точен експеримент с помощта на противоположни лъчи на два мазера, който показва неизменността на честотата от движението на Земята с точност от около 10 −9%. Още по-прецизни измервания през 1974 г. довеждат чувствителността до 0,025 m/s. Съвременните версии на експеримента на Майкелсън [1] използват оптични и криогенни микровълнови кухини и позволяват да се открие отклонението на скоростта на светлината, ако тя е няколко единици на 10 −16 .
Какъв е фокусът на експеримента на Майкелсън? [редактиране]
Експериментът на А. Майкелсън всъщност е цирков трик, който хипнотизира физиците в продължение на 120 години.
Експериментът на Майкелсън повдига въпроса за движението на етера спрямо интерферометър в покой в лабораторна система. Ако обаче търсим етера като основната материя, която изгражда цялото вещество на интерферометъра, лабораторията и Земята като цяло, тогава, естествено, етерът също ще бъде неподвижен, тъй като земната субстанция е просто етер, структуриран по определен начин, и не може да се движи спрямо себе си.
Ако една и съща сила действа върху наблюдателя и всички обекти, които той изучава (или в противен случай, абсолютно всички имат едно и също свойство), тогава не е възможно наблюдателят да разкрие тази сила (свойство).