Was ist das Michelson-Morley Experiment?

Geleitet 1887, ist das Michelson-Morley Experiment genannt worden „das erfolgreichste ausfallen Experiment in der Wissenschaft.“ Es ist auch genannt worden „den tretenden-weg Punkt für die theoretischen Aspekte der zweiten wissenschaftlichen Revolution.“ Das Michelson-Morley Experiment stellte eindeutigen Beweis gegen die Idee eines luminiferous (Lichtlager) Äthers, viel in der Mode unter Physikern zu der Zeit zur Verfügung.

Betrachten, wie Systemtest und Audiowellen durch Mittel reisen; eine Flüssigkeit oder ein Gas wie Wasser oder Luft. Da James-Sekretärin-Maxwells Arbeit 1861, es gewusst wurde, dass Licht eine elektromagnetische Welle war. Physiker fingen an, zu fordern, dass diese Welle durch ein Mittel sich bewog, gebildet von den Partikeln viel kleiner als die innerhalb der Luft, und viel weniger dicht. Sie nannten diese Substanz den Äther. Maxwell selbst, das geholfen wurden, den Begriff des Äthers zu popularisieren, und bald er wurden für genommen, vorausgesetzt dass der Äther existierte.

Die Idee des Äthers hatte zahlreiche Probleme, wie einige Physiker der Zeit merkten. Um als Mittel für elektromagnetische Energie während das Erklären zu dienen Daten beobachtete, musste der Äther flüssig sein - Raum füllen, Millionmal steifer als Stahl - die Hochfrequenzen der hellen Wellen zu stützen, massless und ohne Viskosität - andernfalls würde sie die Planeten in ihren Bahnen verlangsamen, transparent - oder entferntere Sterne würden offensichtliche Größen haben weg von schneller als das Quadrat des Abstandes zu fallen, nicht-zerstreuend, nicht zusammendrückbar, und ununterbrochen auf sehr Klein. Dieses war viel, jeder möglicher Substanz zu fragen, und Äther diente einer Rolle mehr einer theoretischen Krücke als noch etwas.

Das Michelson-Morley Experiment, geleitet von Albert Michelson und von Edward Morley an, was jetzt die Fall-westliche Reserve-Universität in Ohio ist, war der Anfang des Endes für Äthertheorien. Physiker stellten fest, dass, wenn der Äther existierte, die Masse sich in Bezug auf sie wegen seiner Umdrehung über seine Mittellinie, der Bahn um den Sun und der Bahn des Sun um die Galaxie bewegen würde. Selbst wenn der Äther selbst sich bewog, tadellos sich zu bewegen würde sein unwahrscheinlich, in lockstep mit der Masse, die seine Richtung der Bewegung und Geschwindigkeit sich im Laufe der Zeit unterscheidet.

Der erwartete Effekt war ein „Ätherwind“, der geringfügige Veränderungen in der Lichtgeschwindigkeit verursachen würde abhängig von, welcher Weise das Licht reiste. Weil die Geschwindigkeit der Bahn der Masse um den Sun nur ungefähr eine Hundertstel von einem Prozent der Lichtgeschwindigkeit ist, war der Effekt wahrscheinlich geringfügig. Die verschiedenen experimentellen Einstellungen, zum des Ätherwinds zu ermitteln waren im mid-1800s gegründet worden, aber die Instrumente waren zu der Zeit einfach nicht genug exakt.

Das Michelson-Morley Experiment wurde entworfen, um kleine Schwankungen der hellen Geschwindigkeit zu messen, indem man senkrecht zwei Lichtstrahlen using die Hälfte-slivered und völlig reflektierende Spiegel aufprallte, dann sie wiederverband und das Interferenzmuster beobachtet. Wenn es sogar einen kleinen Unterschied bezüglich der Geschwindigkeit der zwei Lichtstrahlen gab, würde sie im Muster der konstruktiven und Auslöschung auf dem Entdeckungelement offensichtlich sein. Um Unterbrechungen des Experimentes zu beseitigen, fand die ganze Sache im Keller eines Steingebäudes statt, und der Apparat wurde auf eine große Marmortablette eingesetzt, die in eine Quecksilberlache schwimmt. Dieses erlaubte, dass das Michelson-Morley Experiment gedreht wird, und Schwankungen der Äthergeschwindigkeit abhängig von Richtung würden einen messbaren Effekt verursachen.

Im Ende wurde der „Äthereffekt“ gefunden, um hinsichtlich so niedrig zu sein ist fast unaufdeckbar - mehr als 10mal kleiner als der erwartete Effekt. Es war solch ein geringfügiger Effekt den, Fehlermarge berücksichtigend, es gewesen sein könnte null.

Folgende, nach und nach exaktere Experimente bestätigten, was niemand hören wollte: der Äther war eingebildet. Das Licht, das irgendwie als Welle durch Vakuum verbreitet wurden, und das waren es. Das Michelson-Morley Experiment war gerade das erste, zum dieses zu entdecken. Diese Entdeckungen Hintergrund darstellen für theoretische Physik des 20. Jahrhunderts, einschließlich allgemeine Relativität und Quantentheorie.

Für seine Arbeit in der Physik, wurde Albert Michelson der Nobelpreis 1907 zugesprochen.