Experimentul Hammar este un experiment conceput și desfășurat de Gustav Wilhelm Hammar (1935) pentru a testa ipoteza tragerii eterului . Rezultatul său negativ a infirmat unele modele specifice de rezistență eterică și a confirmat relativitatea specială .
Experimente precum experimentul Michelson-Morley din 1887 (și mai târziu, cum ar fi experimentul Troughton-Noble în 1903 sau experimentul Trouton-Rankin în 1908) au oferit dovezi împotriva teoriei unui mediu pentru propagarea luminii, cunoscut sub numele de luminifer . eter ; o teorie care la acea vreme era o parte consacrată a științei de aproape o sută de ani. Aceste rezultate au contestat ceea ce era ipoteza centrală a științei contemporane la acea vreme și au condus mai târziu la dezvoltarea relativității speciale .
În încercarea de a explica rezultatele experimentului Michelson-Morley în contextul mediului propus, eterul, au fost luate în considerare multe ipoteze noi. O sugestie a fost că, în loc să treacă printr-un eter static și nemișcat, obiectele masive precum Pământul ar putea trage o parte din eter cu ele, făcând imposibilă detectarea „vântului”. Oliver Lodge (1893-1897) a fost unul dintre primii care a testat această teorie folosind blocuri de plumb rotative și masive într-un experiment care a încercat să genereze un vânt eteric asimetric. Testele sale nu au dat rezultate notabile, diferite de testele anterioare ale vântului eteric [1] [2] .
În anii 1920, Dayton Miller a repetat experimentele Michelson-Morley. El a ajuns să proiecteze aparatul în așa fel încât să minimizeze masa din calea experimentului, zburând-o pe vârful unui deal înalt într-o clădire din materiale ușoare. El a făcut măsurători care arată variația diurnă sugerând detectarea „vântului”, pe care a atribuit-o lipsei creării de masă, în timp ce experimentele anterioare au fost făcute cu o masă semnificativă în jurul vehiculului lor [3] [4] [5] [6] .
Pentru a testa afirmația lui Miller, Hammar a efectuat următorul experiment folosind un interferometru cu cale comună în 1935 [7] [8] .
Folosind o oglindă semi-argintie A , a împărțit un fascicul de lumină albă în două fascicule. O grindă a fost îndreptată transversal într-o țeavă de oțel cu pereți groși care se termină în dopuri de plumb. În acest tub, fasciculul a fost reflectat de oglinda D și îndreptat în direcția longitudinală către o altă oglindă C la celălalt capăt al tubului. Acolo a fost reflectat și îndreptat în direcția transversală către oglinda B în afara tubului. Din B s-a întors la A pe direcția longitudinală. Un alt fascicul a parcurs același drum în direcția opusă.
Topologia căii luminii corespundea interferometrului Sagnac cu un număr impar de reflexii. Interferometrele Sagnac au contrast excelent și stabilitate marginală [9] , iar configurația cu reflexie impară este doar puțin mai puțin stabilă decât configurația cu reflexie pară. (Pentru un număr impar de reflexii, fasciculele de contra-traversare sunt inversate unele față de altele pentru cea mai mare parte a traseului luminii, astfel încât topologia se abate ușor de la calea comună strictă [10] .) Imunitatea relativă a dispozitivului său la vibrațiile, stresul mecanic și efectele temperaturii i-au permis lui Hammar să detecteze deplasările franjurilor cu doar 1/10 franjuri, în ciuda utilizării interferometrului în aer liber într-un mediu deschis, fără control al temperaturii.
La fel ca experimentul lui Lodge, aparatul lui Hammar trebuia să provoace asimetrie în orice presupus vânt eteric. Așteptările lui Hammar era ca, cu dispozitivul aliniat perpendicular pe vântul eteric, brațele lungi să fie în egală măsură afectate de rezistența eterică . Dacă dispozitivul este aliniat paralel cu vântul de eter, un braț va fi mai afectat de eter decât celălalt. Timpii de propagare așteptați pentru razele de contrapropagare au fost calculați de Robertson și Noonan [8] :
unde este viteza eterului antrenat. Aceasta oferă diferența de timp estimată:
La 1 septembrie 1934, Hammar a instalat aparatul pe vârful unui deal înalt, la două mile sud de Moscova, Idaho , și a făcut multe observații cu aparatul întors în toate direcțiile în azimut în timpul orelor de zi pe 1, 2 și 3 septembrie. Nu a văzut deplasarea franjelor de interferență corespunzătoare limitei superioare a km/s [11] . Aceste rezultate sunt considerate dovezi împotriva ipotezei de rezistență eterică propusă de Miller [8] .
Deoarece au existat idei diferite de „rezistență la eter”, interpretarea tuturor experimentelor cu rezistența la eter se poate face în contextul fiecărei versiuni a ipotezei.
Verificarea experimentală a relativității speciale | |
---|---|
Viteză/izotropie | |
Invarianța Lorentz |
|
Dilatarea timpului Contractia Lorentz |
|
Energie |
|
Fizeau/Sagnac | |
Alternative | |
General |
|