Experimentul Michelson-Morley

Experimentul Michelson-Morley  este o încercare experimentală de a detecta existența unui eter luminifer , un mediu ipotetic de umplere a spațiului, care a fost considerat purtător de unde luminoase . Experimentul a fost realizat între aprilie și iulie 1887 de către fizicienii americani Albert A. Michelson și Edward W. Morley la Case Western Reserve University din Cleveland , Ohio și publicat în noiembrie acelui an [1] .

Experimentul a comparat viteza luminii în direcții perpendiculare în încercarea de a detecta mișcarea relativă a materiei prin eterul luminifer nemișcat („vântul eteric”). Rezultatul a fost negativ, deoarece Michelson și Morley nu au găsit nicio diferență semnificativă între viteza luminii în direcția de deplasare prin presupusul eter și viteza în unghi drept. Acest rezultat este, în general, considerat prima dovadă solidă împotriva teoriei eterului predominant la acea vreme și, de asemenea, începutul unei linii de cercetare care a condus în cele din urmă la relativitatea specială care a exclus eterul staționar [A 1] . Despre acest experiment , Einstein a scris: „Dacă experimentul Michelson-Morley nu ne-ar fi pus într-o confuzie serioasă, nimeni nu ar fi luat în considerare teoria relativității (jumătate) mântuirii”. [A 2] :219

Experimentele de tip Michelson-Morley au fost repetate de multe ori cu o sensibilitate în creștere constantă. Acestea au inclus experimente din 1902 până în 1905 și o serie de experimente în anii 1920. În 2009, experimentele cu un rezonator optic au confirmat absența vântului eteric la nivelul 10 −17 [2] [3] . Împreună cu experimentele Ives-Stilwell și Kennedy-Thorndike , experimentele de tip Michelson-Morley constituie unul dintre testele fundamentale ale teoriei relativității speciale [A 3] .

Aether Discovery

Teoriile fizice ale secolului al XIX-lea sugerau că, la fel cum undele de suprafață de pe apă trebuie să fie conectate la o substanță, adică un „mediu” pentru a se deplasa peste (în acest caz apa), tot așa sunetul audibil necesită un mediu pentru a-și transmite mișcările ondulatorii ( de exemplu, aer sau apă), deci lumina trebuie să aibă nevoie și de un mediu, „ eterul luminifer ”, pentru a-și transmite mișcările ondulatorii. Deoarece lumina poate călători printr-un vid, s-a presupus că chiar și vidul trebuie umplut cu eter. Deoarece viteza luminii este atât de mare și corpurile materiale trec prin eter fără frecare sau rezistență evidentă, s-a presupus că acesta avea o combinație foarte neobișnuită de proprietăți. Proiectarea experimentelor pentru a investiga aceste proprietăți a fost o prioritate în fizica secolului al XIX-lea [A 4] :411ff .

Pământul se învârte în jurul Soarelui cu o viteză de aproximativ 30 km/s. Pământul este în mișcare, așa că au fost luate în considerare două posibilități principale: (1) eterul este staționar și doar parțial târât de Pământ (propus de Augustin Jean Fresnel în 1818), sau (2) eterul este târât complet de Pământ și își împărtășește astfel mișcarea la suprafață Lands (propus de Sir George Stokes în 1844) [A 5] . În plus, James Clerk Maxwell (1865) a recunoscut natura electromagnetică a luminii și a dezvoltat formalismul numit acum ecuațiile lui Maxwell , dar aceste ecuații au fost încă interpretate ca descriind mișcarea undelor printr-un eter a cărui stare de mișcare era necunoscută. În cele din urmă, ideea lui Fresnel despre un eter (aproape) staționar a fost de preferat, deoarece părea a fi confirmată de experimentul lui Fizeau (1851) și de aberația luminii stelelor [A 5] .

Conform ipotezelor eterului staționar și parțial antrenat, Pământul și eterul se află în mișcare relativă, ceea ce presupune prezența așa-numitului „vânt eteric” (Fig. 2). Deși teoretic mișcarea Pământului ar putea corespunde mișcării eterului la un moment dat, Pământul nu ar putea rămâne tot timpul în repaus în raport cu eterul din cauza unei schimbări atât a direcției, cât și a vitezei de mișcare. În orice punct dat de pe suprafața Pământului, puterea și direcția vântului vor varia în funcție de momentul zilei și anotimp. Se credea că prin analiza vitezei de întoarcere a luminii în direcții diferite în momente diferite, este posibil să se măsoare mișcarea Pământului în raport cu eterul. Diferența relativă așteptată în viteza măsurată a luminii a fost destul de mică, având în vedere că viteza Pământului pe orbita sa în jurul Soarelui este de aproximativ o sutime de procent din viteza luminii [A 4] :417ff .

La mijlocul secolului al XIX-lea, s-a considerat posibil să se măsoare efectele vântului eteric de ordinul întâi, adică efecte proporționale cu v / c ( v  este viteza Pământului, c  este viteza luminii) , dar măsurarea directă cu precizia necesară a vitezei luminii nu a fost posibilă. De exemplu, instalația Fizeau-Foucauld putea măsura viteza luminii cu o precizie de aproximativ 5%, ceea ce era complet insuficient pentru măsurarea directă a modificării vitezei luminii de ordinul întâi, deoarece v / c ~ 0,01% . Prin urmare, un număr de fizicieni au încercat să măsoare efectele indirecte de ordinul întâi nu ale vitezei luminii în sine, ci ale modificărilor vitezei luminii (vezi experimentele vântului cu eter de ordinul întâi ). Experimentul lui Hooke , de exemplu, a fost destinat să detecteze schimbările interferometrice ale franjelor din cauza diferenței de viteză a undelor luminoase care se propagă în direcții opuse în apa în repaus. Toate rezultatele unor astfel de experimente au fost negative [A 6] . Acest lucru poate fi explicat folosind ideea coeficientului de rezistență Fresnel , conform căruia eterul, și astfel lumina, este parțial târât de materia în mișcare. O antrenare parțială în eter ar împiedica încercările de a măsura orice schimbare de ordinul întâi a vitezei luminii. După cum a subliniat Maxwell (1878), numai configurațiile experimentale capabile să măsoare efecte de ordinul doi, adică efecte proporționale cu puterea a doua a raportului v / c [A 7] [A 8] , ar putea avea vreo speranță de a detecta vânt eteric . Cu toate acestea, configurațiile experimentale existente s-au dovedit a fi insuficient de sensibile pentru a măsura efecte de o asemenea magnitudine ( v 2 / c 2 ~ 10 -8 ).

Experimente în 1881 și 1887

Experimentul lui Michelson (1881)

Michelson a avut o soluție la problema creării unui dispozitiv suficient de precis pentru a detecta fluxul de eter. În 1877, în timp ce preda la alma mater, Academia Navală a Statelor Unite din Annapolis , Michelson a efectuat primele sale experimente cunoscute cu viteza luminii ca parte a unei demonstrații în clasă. În 1881, a părăsit serviciul naval al SUA, după ce și-a terminat studiile în Germania. În același an, Michelson a folosit un dispozitiv experimental prototip pentru a mai efectua câteva măsurători.

Dispozitivul dezvoltat de el, cunoscut mai târziu sub numele de interferometru Michelson , a trimis lumină galbenă dintr-o flacără de sodiu (pentru aliniere) sau lumină albă (pentru observații reale) printr-o oglindă semi-argintie , care a fost folosită pentru a o împărți în două fascicule în unghi drept. unul altuia. După ce au părăsit separatorul de fascicule, fasciculele au fost îndreptate către capetele brațelor lungi, unde au fost reflectate înapoi la mijloc de oglinzi mici. Acestea au fost apoi colectate pe partea îndepărtată a separatorului din ocular, creând un model de interferență constructivă și distructivă , a cărui deplasare laterală ar depinde de timpul relativ necesar luminii pentru a călători prin brațele longitudinale și transversale. Dacă Pământul se mișcă prin mediul eteric, o rază de lumină care călătorește paralel cu fluxul acelui eter va dura mai mult timp pentru a fi reflectată înainte și înapoi decât o rază care călătorește perpendicular pe eter, deoarece creșterea timpului scurs din deplasarea împotriva eterul vântului este mai mare decât timpul economisit când călătorim cu vântul eteric. Michelson se aștepta ca mișcarea Pământului să aibă ca rezultat o deplasare a marginilor egală cu 0,04 franjuri, adică distanța dintre regiuni de intensitate egală. Nu a observat schimbarea așteptată; cea mai mare abatere medie pe care a măsurat-o (în direcția nord-vest) a fost de numai 0,018 puncte; majoritatea măsurătorilor lui erau mult mai mici. Concluzia lui a fost că ipoteza lui Fresnel despre un eter staționar cu o tracțiune parțială a eterului ar trebui respinsă și, astfel, a confirmat ipoteza lui Stokes despre o tracțiune completă a eterului [4] .

Cu toate acestea, Alfred Pottier (și mai târziu Hendrik Lorentz ) i-a subliniat lui Michelson că a făcut o eroare de calcul și că schimbarea de franjuri așteptată ar fi trebuit să fie de doar 0,02 franjuri. Aparatul lui Michelson a fost supus unor erori experimentale prea mari pentru a spune ceva concludent despre vântul eteric. Măsurarea finală a vântului eteric va necesita un experiment cu o precizie mai mare și un control mai bun decât originalul. Cu toate acestea, prototipul a demonstrat cu succes că metoda de bază este fezabilă [A 5] [A 9] .

Experimentul Michelson-Morley (1887)

În 1885, Michelson a început o colaborare cu Edward Morley , cheltuind mult timp și bani pentru a confirma experimentul cu coeficientul de rezistență Fresnel din 1851 al lui Fizeau [5] cu o mai mare acuratețe , pentru a îmbunătăți experimentul lui Michelson din 1881 [1] și pentru a stabili lungimea de undă a luminii ca a lungimi de referință [6] [7] . În acest timp, Michelson a fost profesor de fizică la Case School of Applied Sciences, iar Morley a fost profesor de chimie la Case Western Reserve University (WRU), care împărțea un campus cu Case School de la marginea de est a Cleveland. În septembrie 1885, Michelson a suferit o cădere nervoasă , din care și-a revenit până în octombrie 1885. Morley a atribuit această defalcare muncii asidue a lui Michelson în timpul pregătirii experimentelor. În 1886, Michelson și Morley au confirmat cu succes coeficientul de rezistență Fresnel - acest rezultat a fost considerat și o confirmare a conceptului de eter staționar [A 1] .

Acest rezultat le-a întărit speranța de a găsi vântul eteric. Michelson și Morley au creat o versiune îmbunătățită a experimentului lui Michelson cu o precizie mai mult decât suficientă pentru a detecta acest efect ipotetic. Experimentul a fost efectuat pe mai multe perioade de observare continuă, din aprilie până în iulie 1887, în subsolul Căminului WRU Adelbert (redenumit ulterior Pierce Hall, demolat în 1962) [A 10] [A 11] .

După cum se arată în fig. 5, lumina a fost reflectată în mod repetat înainte și înapoi de-a lungul brațelor interferometrului, mărind lungimea traseului la 11  m (36  ft ). Cu această lungime, deriva este de aproximativ 0,4 franjuri. Pentru a fi ușor de detectat, aparatul a fost asamblat într-o cameră închisă din subsolul unui cămin greu de piatră, ceea ce a eliminat majoritatea efectelor de căldură și vibrații. Vibrațiile au fost reduse și mai mult prin montarea aparatului pe un bloc mare de gresie (Fig. 1), gros de aproximativ un picior și un pătrat de 5 picioare (1,5  m ) pe o latură, care plutea într-un jgheab rotund de mercur. Ei au calculat că ar putea fi detectate efecte în jurul lățimii de bandă 0,01.

Michelson, Morley și alți experimentatori timpurii care au folosit metode interferometrice în încercarea de a măsura proprietățile eterului luminifer au folosit lumină (parțial) monocromatică doar pentru a-și configura inițial echipamentul, trecând întotdeauna la lumină albă pentru măsurători reale. Motivul este că măsurătorile au fost înregistrate vizual. Lumina pur monocromatică ar avea ca rezultat un model de franjuri uniform. Lipsiți de mijloace de ultimă generație pentru a controla temperatura ambiantă , experimentatorii s-au luptat cu deplasarea constantă a franjelor de interferență, chiar și atunci când interferometrul a fost instalat în subsol. Deoarece dungile au dispărut uneori din cauza vibrațiilor cauzate de caii care treceau, furtunile îndepărtate și altele asemenea, un observator putea fi ușor „pierdut” atunci când dungile redeveneau vizibile. Avantajele luminii albe, care oferă un model distinct de interferență de culoare, depășesc cu mult dificultatea de a alinia instrumentul datorită lungimii sale scurte de coerență . După cum a scris Dayton Miller , „benzile de lumină albă au fost alese pentru observație deoarece constau dintr-un grup mic de benzi având o bandă neagră centrală, bine definită, care formează un semn constant de zero pentru toate citirile” [A 12] [nota 3] . Utilizarea luminii parțial monocromatice (lumină galbenă de sodiu) în timpul configurării inițiale a permis cercetătorilor să determine mai mult sau mai puțin ușor poziția lungimii egale a căii înainte de a trece la lumina albă. [nota 4]

Jgheabul de mercur a permis instrumentului să se rotească cu frecare aproape zero, astfel încât, cu o singură apăsare pe blocul de gresie, acesta s-a rotit încet prin toată gama de unghiuri posibile față de „vântul eteric”, în timp ce măsurătorile au fost observate continuu prin ocular. Ipoteza vântului eteric implică faptul că, deoarece unul dintre brațe se întoarce inevitabil în direcția vântului în același timp în care celălalt braț se întoarce perpendicular pe vânt, efectul ar trebui să fie vizibil chiar și pentru câteva minute.

Era de așteptat ca efectul să fie reprezentat ca o sinusoidă cu două vârfuri și două căderi pe rotație a dispozitivului. Acest rezultat ar putea fi de așteptat, deoarece în timpul fiecărei rotații complete, fiecare braț va fi de două ori paralel cu vântul eteric (cu fața către și departe de vânt, dând aceeași citire) și de două ori perpendicular pe acesta. În plus, datorită rotației Pământului, vântul eteric este de așteptat să prezinte schimbări periodice de direcție și magnitudine în timpul zilei siderale .

Era de așteptat ca, datorită mișcării Pământului în jurul Soarelui, datele măsurate să arate și variații anuale.

Cel mai faimos experiment „eșuat”

După toată această gândire și pregătire, experimentul a devenit cel mai faimos experiment eșuat din istorie [A 13] . În loc să ofere o idee despre proprietățile eterului, articolul lui Michelson și Morley din American Journal of Science raportează că măsurarea este doar o patruzecime din deplasarea așteptată (Fig. 7), dar „pentru că deplasarea este proporțională cu pătratul vitezei", au ajuns la concluzia că viteza măsurată era "probabil mai mică de o șesime" din viteza orbitală așteptată a Pământului și "cu siguranță mai mică de un sfert"" [1] . Deși această mică "viteză" a fost măsurat, a fost considerat prea mic pentru ca o dovadă a vitezei în raport cu eterul și s-a înțeles că era în cadrul erorii experimentale care ar permite ca viteza să fie efectiv zero [A 1] De exemplu, Michelson a scris despre o „rezultat clar negativ” într-o scrisoare către Lordul Rayleigh în august 1887. [A14] :

Experimentele privind mișcarea relativă a pământului și a eterului au fost finalizate, iar rezultatul este cu siguranță negativ. Abaterea așteptată a franjurilor de interferență de la zero a fost de 0,40 franjuri - offset-ul maxim a fost 0,02, iar media a fost mult mai mică de 0,01 - și apoi în locul greșit. Deoarece deplasarea este proporțională cu pătratele vitezelor relative, rezultă că, dacă eterul alunecă, viteza relativă este mai mică de o șesime din viteza pământului.

Text original  (engleză)[ arataascunde] Experimentele privind mișcarea relativă a pământului și eterului au fost finalizate, iar rezultatul este hotărât negativ. Abaterea așteptată a franjelor de interferență de la zero ar fi trebuit să fie de 0,40 de franjuri – deplasarea maximă a fost de 0,02 și media mult mai mică de 0,01 – și atunci nu în locul potrivit. Deoarece deplasarea este proporțională cu pătratele vitezelor relative, rezultă că, dacă eterul alunecă, viteza relativă este mai mică de o șesime din viteza pământului.

Din punctul de vedere al modelelor de atunci ale eterului, rezultatele experimentelor erau contradictorii. Experimentul lui Fizeau și repetarea lui de către Michelson și Morley în 1886 par să fi confirmat eterul staționar cu rezistența parțială a eterului și a infirmat rezistența totală a eterului. Pe de altă parte, experimentul mult mai precis Michelson-Morley din 1887 a confirmat aparent tragerea completă a eterului și a infirmat staționaritatea eterului [A 5] . În plus, rezultatul nul al lui Michelson-Morley a fost confirmat în continuare de rezultatele nule ale altor experimente de ordinul doi de diferite feluri, și anume experimentul Troughton-Noble (1903) și experimentele lui Rayleigh și Brace (1902-1904). Aceste probleme și soluția lor au condus la dezvoltarea transformării Lorentz și a relativității speciale .

După experimentul „eșuat”, Michelson și Morley și-au oprit măsurătorile vântului eteric și au început să folosească tehnica lor nou dezvoltată pentru a stabili lungimea de undă a luminii ca standard de referință pentru lungime [6] [7] .

Analiza traseului luminii și consecințe

Observatorul se odihnește în eter

Timpul de trecere a fasciculului în direcția longitudinală poate fi determinat după cum urmează [A 15] : Lumina vine de la sursă și se propagă cu viteza luminii în eter. Trece printr-o oglindă pe jumătate argintie la origine la . Oglinda reflectoare în acest moment se află la distanță (lungimea brațului interferometrului) și se mișcă cu o viteză . Fasciculul lovește în timp oglinda și astfel parcurge distanța . În acest moment, oglinda a acoperit distanța . Astfel și, în consecință, timpul de călătorie . Același lucru este valabil și pentru mișcarea înapoi cu semnul inversat, rezultând și . Durata totală a călătoriei este:

Michelson a înțeles corect această expresie în 1881, dar a greșit în direcția transversală

pentru că a trecut cu vederea lungimea mărită a căii în restul eterului. Acest lucru a fost corectat de Alfred Pottier (1882) și Hendrik Lorenz (1886). Ieșirea în direcția transversală poate fi dată după cum urmează (similar cu producția de dilatare a timpului cu un ceas de lumină ): fasciculul se propagă cu viteza luminii și lovește oglinda la timp , acoperind distanța . În același timp, oglinda a acoperit distanța în direcția x . Astfel, pentru a lovi oglinda, traseul fasciculului este egal în direcția y (cu lungimea brațului egală) și în direcția x . Această traiectorie înclinată de mișcare urmează de la tranziția de la cadrul de repaus al interferometrului la cadrul de repaus al eterului. Prin urmare, teorema lui Pitagora dă distanța reală de călătorie a razei . Astfel și, în consecință, timpul de călătorie este același pentru propagarea inversă. Durata totală a călătoriei este:

Diferența de timp dintre T ℓ și T t este definită ca [A 16]

Pentru a găsi diferența de cale, rezultatul este înmulțit cu c;

Diferența de cale este notată Δλ deoarece fasciculele sunt defazate cu un anumit număr de lungimi de undă (λ). Pentru a vizualiza acest lucru, imaginați-vă două căi ale fasciculului de-a lungul planurilor longitudinal și transversal și poziționați-le drept înainte (o animație a acesteia este afișată la minutul 11:00, Universul Mecanic, episodul 41 [8] ). Un drum va fi mai lung decât celălalt cu o distanță egală cu Δλ. Ca alternativă, luați în considerare o permutare a formulei pentru viteza luminii .

Dacă relația este adevărată (dacă viteza eterului este mică în comparație cu viteza luminii), atunci expresia poate fi simplificată folosind expansiunea binomială de ordinul întâi;

Deci, rescriind cele de mai sus în termeni de puteri [9]

prin urmare

Din această concluzie este clar că vântul eteric se manifestă ca o diferență de căi. Această concluzie este corectă dacă experimentul este orientat cu orice coeficient de 90° față de direcția vântului eteric. Dacă diferența de cale este numărul întreg de lungimi de undă, există interferență constructivă (banda centrală va fi albă). Dacă diferența de cale este numărul întreg de lungimi de undă plus jumătate, există interferență deconstructivă (banda centrală va fi neagră).

Pentru a dovedi existența eterului, Mikaelson și Morley au încercat să găsească schimbarea trupei. Ideea era simplă: marginile modelului de interferență ar trebui să se schimbe atunci când este rotit cu 90°, deoarece cele două fascicule au roluri schimbate. Pentru a găsi deplasarea marginilor, scădeți diferența de cale în prima orientare din diferența de cale în a doua, apoi împărțiți la lungimea de undă λ a luminii [9]

Observați diferența dintre Δλ, care este un număr de lungimi de undă, și λ, care este o lungime de undă. După cum se poate observa din această relație, deplasarea franjelor de interferență n este o mărime adimensională.

Deoarece L  ≈ 11 metri și λ≈500 nanometri , deplasarea așteptată a benzii a fost n  ≈ 0,44. Rezultatul negativ l-a determinat pe Michelson să concluzioneze că nu a existat un vânt eteric măsurabil [1] . Cu toate acestea, nu a luat-o niciodată la nivel personal, iar rezultatul negativ l-a bântuit pentru tot restul vieții (Sursa; Mechanical Universe episodul 41 [8] ).

Un observator lângă un interferometru

Dacă aceeași situație este descrisă din punctul de vedere al unui observator care se mișcă împreună cu interferometrul, atunci acțiunea vântului eteric va fi similară cu acțiunea experimentată de un înotător care încearcă să se deplaseze cu viteză împotriva unui râu care curge cu viteză [A 17] .

Pe direcția longitudinală, înotătorul se deplasează mai întâi în amonte, astfel încât viteza sa scade din cauza debitului râului la . Pe drumul de întoarcere, deplasându-se în aval, viteza acestuia crește la . Acest lucru oferă timpul de tranzit al fasciculului și ca mai sus.

În direcția laterală, înotătorul trebuie să compenseze curgerea râului deplasându-se într-un anumit unghi împotriva direcției curentului pentru a menține o direcție laterală precisă și a ajunge pe cealaltă parte a râului în locația corectă. Aceasta îi reduce viteza la , și oferă timpul de tranzit al fasciculului ca mai sus.

Reflecție în oglindă

Analiza clasică a prezis o schimbare relativă de fază între grinzile longitudinale și transversale, care ar fi trebuit să fie măsurată cu ușurință în aparatul Michelson și Morley. Ceea ce nu se ia întotdeauna în considerare (pentru că nu existau mijloace de măsurare) este că mișcarea prin eterul ipotetic trebuie să fi făcut și cele două fascicule să diverge atunci când au părăsit interferometrul cu aproximativ 10 −8 radiani [A 18] .

Pentru o ambarcațiune în mișcare, analiza clasică a necesitat ca oglinda de separare a fasciculului să fie ușor decalată față de exact 45° dacă grinzile longitudinale și transversale ar ieși din ambarcațiune exact suprapuse. În analiza relativistă, contracția Lorentz a separatorului fasciculului în direcția mișcării face ca acesta să devină mai perpendicular cu exact cantitatea necesară pentru a compensa divergența unghiulară a celor două fascicule [A 18] .

Contracția lungimii și transformarea Lorentz

Primul pas către explicarea rezultatului nul al experimentului Michelson și Morley a fost găsit în ipoteza contracției Fitzgerald-Lorentz , numită acum pur și simplu contracție de lungime sau contracție Lorentz, propusă pentru prima dată de George Fitzgerald (1889) și Hendrik Lorentz (1892) [A 19 ] . Conform acestei legi, toate obiectele sunt reduse fizic din cauza de-a lungul liniei de mișcare (inițial se credea că este relativ la eter), factorul Lorentz . Această ipoteză a fost parțial motivată de descoperirea lui Oliver Heaviside în 1888 că câmpurile electrostatice se comprimă de-a lungul liniei de mișcare. Dar, deoarece la acea vreme nu existau temeiuri pentru a presupune că forțele de legare în materie sunt de origine electrică, scurtarea lungimii materiei în mișcare în raport cu eterul a fost considerată o ipoteză ad hoc [A 9] .

Dacă lungimea măsurată de un observator în repaus în raport cu eterul este exprimată în termenii propriei lungimi în formula de mai sus pentru , atunci timpul de propagare a luminii pe direcția longitudinală devine egal cu timpul de propagare a luminii pe direcția transversală:

Cu toate acestea, reducerea lungimii este doar un caz special al unei relații mai generale, conform căreia lungimea transversală este mai mare decât longitudinala prin raportul . Acest lucru poate fi realizat în mai multe moduri. Dacă  - lungimea longitudinală mobilă și lungimea transversală mobilă, lungimile rămase, atunci [A 20] este dat :

poate fi aleasă în mod arbitrar, deci există o infinitate de combinații pentru a explica rezultatul nul Michelson-Morley. De exemplu, dacă are loc valoarea relativistă a contracției lungimii , dar dacă atunci nu are loc contracția lungimii, ci are loc alungirea . Această presupunere a fost mai târziu extinsă de Joseph Larmor (1897), Lorentz (1904) și Henri Poincaré (1905), care au dezvoltat transformarea Lorentz completă , inclusiv dilatarea timpului , pentru a explica experimentele Troughton-Noble , experimentele Rayleigh și Brace și Kaufman. experimente . Are forma

A rămas de determinat valoarea lui , care, după cum arată Lorentz (1904), este egală cu unu [A 20] . În general, Poincaré (1905) a arătat că permite acestei transformări doar să formeze un grup , astfel încât să fie singura alegere compatibilă cu principiul relativității , adică făcând eterul staționar nedetectabil. În acest caz, contracția lungimii și dilatarea timpului își dobândesc valorile relativiste exacte [A 21] .

relativitate specială

Albert Einstein a formulat relativitatea specială până în 1905, derivând transformarea Lorentz și, prin urmare, contracția lungimii și dilatarea timpului din postulatul relativității și constanța vitezei luminii, eliminând astfel caracterul ad-hoc din ipoteza contracției. Einstein a subliniat baza cinematică a teoriei și modificarea conceptului de spațiu și timp, în timp ce eterul fix nu a mai jucat niciun rol în teoria sa. El a subliniat, de asemenea, natura de grup a transformării. Einstein a fost motivat de teoria electromagnetismului a lui Maxwell (în forma în care a fost dată de Lorentz în 1895) și de lipsa dovezilor pentru existența unui eter luminifer [A 22] .

Acest lucru permite o explicație mai elegantă și intuitivă a rezultatului nul Michelson-Morley. În cadrul de referință comoving, rezultatul zero este evident, deoarece aparatul poate fi considerat ca fiind în repaus în conformitate cu principiul relativității, deci timpii de trecere a fasciculului sunt aceiași. În cadrul de referință în raport cu care aparatul se mișcă, se aplică același raționament ca cel descris mai sus în secțiunea „Contracția lungimii și transformarea Lorentz”, cu excepția faptului că cuvântul „eter” trebuie înlocuit cu „cadru inerțial care nu se mișcă în comun”. de referință”. Einstein a scris în 1916 [A 23] :

Deși diferența așteptată între cei doi timpi este extrem de mică, Michelson și Morley au efectuat un experiment de interferență în care această diferență urma să fie detectată în mod clar. Dar experimentul a dat un rezultat negativ - un fapt care este foarte derutant pentru fizicieni. Lorentz și FitzGerald au scăpat de această dificultate sugerând că mișcarea unui corp în raport cu eterul face ca corpul să se contracte în direcția mișcării, cu suficientă contracție pentru a compensa diferența de timp menționată mai sus. O comparație cu discuția din Secțiunea 11 arată că această soluție a problemei a fost corectă și din punctul de vedere al teoriei relativității. Dar, pe baza teoriei relativității, metoda de interpretare este incomparabil mai satisfăcătoare. Conform acestei teorii, nu există un sistem de coordonate „deosebit de favorabil” (unic) care ar putea provoca introducerea unei idei eterice și, prin urmare, nu poate exista niciun vânt eteric și nici un experiment care să o demonstreze. Aici contracția corpurilor în mișcare decurge din cele două prevederi principale ale teoriei fără a introduce ipoteze speciale; și ca prim factor implicat în această contracție, nu găsim mișcare în sine, căreia nu putem acorda nicio importanță, ci mișcare relativă la corpul de referință ales în acest caz particular. Astfel, pentru un sistem de coordonate care se mișcă cu Pământul, sistemul de oglindă Michelson și Morley nu se scurtează, ci se scurtează pentru un sistem de coordonate în repaus în raport cu Soarele.

Text original  (engleză)[ arataascunde] Deși diferența estimată între acești doi timpi este extrem de mică, Michelson și Morley au efectuat un experiment de interferență în care această diferență ar fi trebuit să fie clar detectabilă. Dar experimentul a dat un rezultat negativ - un fapt foarte perplex pentru fizicieni. Lorentz și FitzGerald au salvat teoria din această dificultate presupunând că mișcarea corpului în raport cu eterul produce o contracție a corpului în direcția mișcării, cantitatea de contracție fiind suficientă pentru a compensa diferența de timp menționată mai sus. Comparația cu discuția din Secțiunea 11 arată că și din punctul de vedere al teoriei relativității această soluție a dificultății a fost cea corectă. Dar, pe baza teoriei relativității, metoda de interpretare este incomparabil mai satisfăcătoare. Conform acestei teorii, nu există un sistem de coordonate „special favorizat” (unic) care să prilejească introducerea ideii-eter și, prin urmare, nu poate exista o deriva-eter și nici un experiment cu care să o demonstreze. . Aici contracția corpurilor în mișcare decurge din cele două principii fundamentale ale teoriei, fără introducerea unor ipoteze particulare; și ca factor prim implicat în această contracție găsim nu mișcarea în sine, căreia nu putem atașa niciun sens, ci mișcarea față de corpul de referință ales în cazul particular în cauză. Astfel, pentru un sistem de coordonate care se mișcă cu pământul, sistemul de oglindă al lui Michelson și Morley nu este scurtat, ci este scurtat pentru un sistem de coordonate care este în repaus relativ la soare.

Este contestată măsura în care rezultatul nul al experimentului Michelson-Morley l-a afectat pe Einstein. Referindu-se la unele dintre afirmațiile lui Einstein, mulți istorici susțin că nu au jucat un rol semnificativ în calea lui către relativitatea specială [A 24] [A 25] , în timp ce alte afirmații ale lui Einstein sugerează probabil că l-au influențat [A 26] . În orice caz, rezultatul nul al experimentului Michelson-Morley a ajutat conceptul de constanță a vitezei luminii să câștige o acceptare largă și rapidă [A 24] .

Mai târziu, Howard Percy Robertson (1949) și alții [A 3] [A 27] (vezi teoria testului Robertson-Mansoury-Sexl ) au arătat că este posibil să se obțină pe deplin transformarea Lorentz dintr-o combinație de trei experimente. În primul rând, experimentul Michelson-Morley a arătat că viteza luminii nu depinde de orientarea aparatului, stabilind o relație între lungimile longitudinale (β) și transversale (δ). Apoi, în 1932, Roy Kennedy și Edward Thorndike au modificat experimentul Michelson-Morley făcând inegale lungimile traseului fasciculului divizat, un braț fiind foarte scurt [10] . Experimentul Kennedy-Thorndike a durat multe luni în timp ce Pământul se învârtea în jurul Soarelui. Rezultatul lor negativ a arătat că viteza luminii nu depinde de viteza aparatului în diferite cadre de referință inerțiale. În plus, ea a constatat că, pe lângă modificările de lungime, ar trebui să apară și schimbări corespunzătoare în timp, adică a stabilit o relație între lungimile longitudinale (β) și modificările în timp (α). Astfel, ambele experimente nu oferă valori individuale ale acestor cantități. Această incertitudine corespunde factorului incertitudine descris mai sus. Din considerente teoretice ( natura de grup a transformării Lorentz cerută de principiul relativității) a fost clar că cantitățile individuale de contracție a lungimii și dilatare a timpului trebuie să ia forma lor relativistică exactă. Dar o măsurare directă a uneia dintre aceste cantități era încă de dorit pentru a confirma rezultatele teoretice. Acest lucru a fost realizat în experimentul Ives-Stilwell (1938), în care α a fost măsurat în funcție de dilatarea timpului. Combinarea acestei valori a lui α cu rezultatul Kennedy-Thorndike zero arată că β trebuie să preia valoarea contracției lungimii relativiste. Combinarea β cu un rezultat Michelson-Morley zero arată că δ trebuie să fie zero. Prin urmare, transformarea lui Lorentz a lui c este o consecință inevitabilă a combinației acestor trei experimente [A 3] .

Relativitatea specială este în general considerată a fi soluția pentru toate măsurătorile derivei eterului negativ (sau izotropia vitezei luminii), inclusiv rezultatul nul Michelson-Morley. Multe măsurători de înaltă precizie au fost făcute ca un test al relativității speciale și al căutărilor moderne pentru încălcarea Lorentz în sectoarele fotonului , electronului , nucleonului sau neutrinilor , toate acestea susținând teoria relativității.

Alternative greșite

După cum sa menționat mai sus, Michelson a crezut inițial că experimentul său va confirma teoria lui Stokes conform căreia eterul a fost complet târât în ​​vecinătatea Pământului (vezi Ipoteza Aether Drag ). Cu toate acestea, rezistența totală a eterului este incompatibilă cu aberația observată a luminii și a fost, de asemenea, incompatibilă cu alte experimente. În plus, Lorentz a arătat în 1886 că încercarea lui Stokes de a explica aberația este inconsecventă [A 5] [A 4] .

În plus, presupunerea că eterul nu se propagă în apropiere, ci numai în interiorul materiei, a fost foarte problematică, după cum a arătat experimentul lui Hammar (1935) . Hammar a îndreptat un braț al interferometrului său printr-un tub de metal greu plin cu plumb. Teoretic, s-a presupus că, dacă eterul ar fi tras în masă, masa tubului metalic etanș ar fi suficientă pentru a provoca un efect vizibil. Și din nou, nu a fost observat niciun efect, așa că teoriile rezistenței la eter sunt considerate infirmate.

Teoria emisiei (sau teoria balistică) a lui Walter Ritz a fost, de asemenea, în concordanță cu rezultatele experimentale fără a necesita eter. Teoria postulează că lumina are întotdeauna aceeași viteză în raport cu sursa [A 28] . Cu toate acestea, de Sitter a remarcat că teoria emițătorului a prezis mai multe efecte optice care nu au fost observate în observațiile stelelor binare, în care lumina de la două stele putea fi măsurată folosind un spectrometru . Dacă teoria radiațiilor ar fi corectă, atunci lumina din stele ar trebui să experimenteze o schimbare neobișnuită a marginilor din cauza faptului că viteza stelelor se adaugă la viteza luminii, dar un astfel de efect nu s-ar vedea. Mai târziu, JG Fox a arătat că experimentele originale ale lui de Sitter au fost eronate din cauza absorbției [11] , dar în 1977 Brecher a observat razele X din sisteme stelare binare cu rezultate nule similare [12] . În plus, Philippas și Fox (1964) au efectuat teste pe acceleratoare terestre de particule special concepute pentru a aborda obiecția anterioară a lui Fox de „absorbție”, rezultatele fiind inconsistente cu dependența vitezei luminii de sursă [13] .

Experimentele ulterioare

Deși Michelson și Morley s-au angajat în experimente diferite după prima lor publicare în 1887, ambii au continuat să fie activi în acest domeniu [A 29] [A 30] . Alte variante ale experimentului au fost realizate cu o complexitate tot mai mare. Morley nu era sigur de propriile sale rezultate și a continuat să efectueze experimente suplimentare cu Dayton Miller din 1902 până în 1904. Din nou, rezultatul a fost negativ în marja de eroare [14] [15] .

Experimentele lui Miller

Miller a lucrat la interferometre din ce în ce mai mari, culminând cu un braț (eficient) de 32 de metri (105  ft ), pe care l-a încercat în diferite locuri, inclusiv pe un vârf de munte la Observatorul Mount Wilson . Pentru a evita posibilitatea blocării vântului eteric de către pereți solidi, în observațiile sale pe vârful muntelui a fost folosit un baldachin special cu pereți subțiri, în cea mai mare parte din prelată. Din datele zgomotoase, neregulate, el a extras constant un mic semnal pozitiv care se schimba cu fiecare rotație a dispozitivului, în timp sideral și anual. Măsurătorile lui în anii 1920 au fost de aproximativ 10 km/h în loc de cei aproape 30 km/h așteptați doar de pe orbita Pământului. El a rămas convins că acest lucru se datorează captării parțiale sau complete de eter , deși nu a încercat să ofere o explicație detaliată. El a ignorat criticile care demonstrează inconsecvența rezultatelor sale și respingerea experimentului lui Hammar [A 31] [nota 5] . Concluziile lui Miller au fost considerate importante la acea vreme și au fost discutate de Michelson, Lorenz și alții la o întâlnire raportată în 1928 [A 32] . Consensul este că sunt necesare mai multe experimente pentru a verifica rezultatele lui Miller. Ulterior, Miller a construit un dispozitiv nemagnetic pentru a elimina magnetostricția , în timp ce Michelson a construit un dispozitiv din invar neexpandabil pentru a elimina orice efecte termice rămase. Alți experimentatori din întreaga lume au îmbunătățit acuratețea, au eliminat potențiale efecte secundare sau ambele. Până acum, nimeni nu a putut reproduce rezultatele lui Miller, iar acuratețea experimentelor moderne le exclude [A 33] . Roberts (2006) a subliniat că tehnicile primitive de procesare a datelor utilizate de Miller și alți experimentatori timpurii, inclusiv Michelson și Morley, erau capabile să producă semnale aparent periodice, chiar dacă acestea nu se aflau în datele reale. După ce a reanalizat datele originale ale lui Miller folosind metode moderne de analiză cantitativă a erorilor, Roberts a descoperit că semnalele aparente ale lui Miller nu erau semnificative statistic [A 34] .

Experimentele lui Kennedy

Roy J. Kennedy (1926) și C. K. Illingworth (1927) (Fig. 8) au transformat problema detectării deplasărilor marginilor dintr-o problemă relativ insensibilă de estimare a deplasărilor lor laterale într-o sarcină semnificativ mai sensibilă de ajustare a intensității luminii pe ambele. laturile unei granițe ascuțite pentru luminozitate egală [16] [17] . Dacă au observat iluminare neuniformă de ambele părți ale treptei, ca în Fig. 8e, au adăugat sau eliminat greutăți calibrate din interferometru până când ambele părți ale treptei au fost din nou iluminate uniform, ca în Fig. 8 D. Numărul de greutăți adăugate sau îndepărtate a servit ca măsură a schimbării benzii. Diferiți observatori ar putea detecta schimbări în 1/300 până la 1/1500 din bandă. Kennedy a efectuat, de asemenea, un experiment la Muntele Wilson, găsind doar aproximativ 1/10 din deriva măsurată de Miller și niciun efect sezonier [A 32] .

Experimente de Michelson și Gal

În 1925, Michelson și Gael au pus pe pământ conducte de apă sub formă de dreptunghi la Clearing din Illinois. Diametrul conductei 30 cm . Conductele AF și DE au fost direcționate exact de la vest la est, EF, DA și CB - de la nord la sud. Lungimile DE și AF au fost de 613 m ; EF, DA și CB - 339,5 m . O pompă comună, care funcționează timp de trei ore, poate pompa aer la o presiune de 1 cmHg. Pentru a detecta deplasarea, Michelson compară în câmpul telescopului franjurile de interferență obținute prin rularea în jurul contururilor mari și mici. Un fascicul de lumină mergea în sensul acelor de ceasornic, celălalt împotriva. Deplasarea benzilor cauzată de rotația Pământului a fost înregistrată de diferiți oameni în zile diferite cu o rearanjare completă a oglinzilor. Au fost efectuate un total de 269 de măsurători. Teoretic, presupunând că eterul este imobil, ar trebui să ne așteptăm la o schimbare a benzii cu 0,236 ± 0,002 . Prelucrarea datelor observaționale a dat o deplasare de 0,230 ± 0,005 , confirmând astfel existența și magnitudinea efectului Sagnac [18] .

S. I. Vavilov în articolul „Fundațiile experimentale ale teoriei relativității” explică acest efect după cum urmează:

Experimentele de rotație ale lui Sagnac și Michelson-Gal în teoria relativității (specială și generală) sunt explicate aproape în același mod ca și posibilitatea de a detecta mișcarea de rotație din manifestările forțelor centrifuge din mecanică. Aceasta este o consecință naturală a teoriei relativității, adăugând nimic nou [18] .

Experimentele lui Joos

În 1930, Georg Joos a efectuat un experiment folosind un interferometru automat cu brațe lungi de 21 m din cuarț presat cu un coeficient de dilatare termică foarte scăzut, care a produs o înregistrare fotografică continuă a franjurilor după zeci de rotații ale dispozitivului. Pe plăcile fotografice s-au putut măsura deplasări de 1/1000 din bandă. Nu s-au găsit deplasări periodice ale benzilor, astfel încât limita superioară a vântului eteric este de 1,5 km/h [19] .

În tabelul de mai jos, valorile așteptate sunt legate de o viteză relativă între Pământ și Soare de 30 km/s. În ceea ce privește viteza sistemului solar în jurul centrului galactic de aproximativ 220 km/s, sau viteza sistemului solar în raport cu cadrul de repaus CMB de aproximativ 368 km/s, rezultatele nule ale acestor experimente sunt și mai evidente.

Nume Locație An Lungimea umerilor (metri) Schimbare suplimentară așteptată Schimbarea franjuri măsurată Atitudine Limita superioară pentru Vaether Rezoluție experimentală Rezultat zero
Michelson [4] Potsdam 1881 1.2 0,04 ≤ 0,02 2 ∼ 20 km/s 0,02 da
Michelson și Morley [1] Cleveland 1887 11.0 0,4 < 0,02
sau ≤ 0,01		 40 ∼ 4-8 km/s 0,01 da
Morley și Miller [14] [15] Cleveland 1902-1904 32.2 1.13 ≤ 0,015 80 ∼ 3,5 km/s 0,015 da
Miller [20] Mt. Wilson 1921 32,0 1.12 ≤ 0,08 cincisprezece ∼ 8-10 km/s neclar incert
Miller [20] Cleveland 1923-1924 32,0 1.12 ≤ 0,03 40 ∼ 5 km/s 0,03 da
Miller (lumina soarelui) [20] Cleveland 1924 32,0 1.12 ≤ 0,014 80 ∼ 3 km/s 0,014 da
TomascTomaschekhek (lumina stelelor) [21] Heidelberg 1924 8.6 0,3 ≤ 0,02 cincisprezece ∼ 7 km/s 0,02 da
Miller [20] [A 12] Mt. Wilson 1925-1926 32,0 1.12 ≤ 0,088 13 ∼ 8-10 km/s neclar neclar
Kennedy [16] Pasadena / Mt. Wilson 1926 2.0 0,07 ≤ 0,002 35 ∼ 5 km/s 0,002 da
Illingworth [17] Pasadena 1927 2.0 0,07 ≤ 0,0004 175 ∼ 2 km/s 0,0004 da
Piccard și Stahel [22] cu un balon 1926 2.8 0,13 ≤ 0,006 douăzeci ∼ 7 km/s 0,006 da
Piccard și Stahel [23] Bruxelles 1927 2.8 0,13 ≤ 0,0002 185 ∼ 2,5 km/s 0,0007 da
Piccard și Stahel [24] Rigi 1927 2.8 0,13 ≤ 0,0003 185 ∼ 2,5 km/s 0,0007 da
Michelson şi colab. [25] Pasadena (magazin de optică Mt. Wilson) 1929 25.9 0,9 ≤ 0,01 90 ∼ 3 km/s 0,01 da
Yoos [19] Jena 1930 21.0 0,75 ≤ 0,002 375 ∼ 1,5 km/s 0,002 da

Experimente recente

Teste optice

Testele optice ale izotropiei vitezei luminii au devenit comune [A 35] . Noile tehnologii, inclusiv utilizarea laserelor și maserelor , au îmbunătățit considerabil precizia măsurătorilor. (În următorul tabel, numai Essen (1955), Jaseja (1964) și Shamir/Fox (1969) sunt experimente de tip Michelson-Morley, adică comparând două fascicule perpendiculare. Alte experimente optice au folosit alte metode.)

Autor An Descriere Limitele superioare
Louis Essen [26] 1955 Frecvența rezonatorului rotativ al rezonatorului cu microunde este comparată cu frecvența unui ceas de cuarț. ~3 km/s
Sedarholm și colab. [27] [28] 1958 Două masere de amoniac au fost montate pe o masă rotativă, iar fasciculele lor au fost îndreptate în direcții opuse. ~30 RS
Experimente cu rotorul Mössbauer 1960-68 Într-o serie de experimente ale diferiților cercetători, frecvențele razelor gamma au fost observate folosind efectul Mössbauer . ~ 2,0 cm/s
Jaceya și colab. [29] 1964 Au fost comparate frecvențele a două masere He-Ne montate pe o masă rotativă. Spre deosebire de Cedarholm et al. maserii erau amplasați perpendicular unul pe celălalt. ~30 RS
Shamir și Fox [30] 1969 Ambele brațe ale interferometrului au fost închise într-un corp solid transparent ( plexiglas ). Sursa de lumină a fost un laser cu heliu-neon . ~7 km/s
Trimmer și colab. [31] [32] 1973 Ei căutau o anizotropie în viteza luminii, comportându-se ca primul și al treilea polinoame Legendre . Au folosit un interferometru triunghiular cu o parte a traseului în sticlă. (Pentru comparație, experimente precum Michelson-Morley testează al doilea polinom Legendre) [A 27] ~ 2,5 cm/s

Experimente recente cu un rezonator optic

La începutul secolului 21, a existat o renaștere a interesului pentru efectuarea de experimente de precizie de tip Michelson-Morley folosind lasere, masere, cavități optice criogenice etc. Acest lucru se datorează în mare măsură predicțiilor gravitației cuantice, care sugerează că relativitatea specială poate fi sparte la scari.disponibile pentru studiu experimental. Primul dintre aceste experimente de înaltă precizie a fost realizat de Brillet & Hall (1979), în care au analizat frecvența unui laser stabilizat la rezonanța unei cavități optice rotative Fabry-Perot . Ei stabilesc o limită asupra anizotropiei vitezei luminii ca urmare a mișcării Pământului, Δ c / c  ≈ 10 −15 , unde Δ c  este diferența dintre viteza luminii în direcțiile x și y [34]. ] .

Începând cu 2015, experimentele cu cavitățile optice și cu microunde au îmbunătățit această limită la Δc / c ≈  10 -18 . În unele dintre ele, dispozitivele s-au rotit sau au rămas staționare, iar unele au fost combinate cu experimentul Kennedy-Thorndike . În special, direcția și viteza Pământului (cca. 368 km/s) în raport cu cadrul de repaus CMB sunt utilizate în mod obișnuit ca referințe în aceste căutări de anizotropie.

Autor An Descriere Δs / s _
Wolf și colab. [35] 2003 Frecvența unui generator de microunde criogenic staționar constând dintr-un cristal de safir care funcționează în modul galerie șoaptă este comparată cu frecvența unui maser cu hidrogen, a cărui frecvență a fost comparată cu ceasurile fântânilor atomice de cesiu și rubidiu. Au fost făcute căutări pentru schimbări în timpul rotației Pământului. Au fost analizate datele pentru anii 2001-2002.
Muller și colab. [33] 2003 Două cavități optice de safir cristalin care controlează frecvențele a două lasere Nd:YAG sunt montate în unghi drept în interiorul unui criostat cu heliu. Comparatorul de frecvență măsoară frecvența de bătaie a semnalelor de ieșire combinate ale celor două rezonatoare.
Wolf și colab. [36] 2004 Vezi Wolf și colab. (2003). Control activ al temperaturii implementat. Au fost analizate datele pentru anii 2002-2003.
Wolf și colab. [37] 2004 Vezi Wolf și colab. (2003). Au fost analizate datele pentru anii 2002-2004.
Antonini și alții [38] 2005 Similar cu Müller et al. (2003), deși aparatul în sine a fost pus în rotație. Au fost analizate datele pentru anii 2002-2004.
Stanwix și colab. [39] 2005 Similar cu Wolf și colab. (2003). A fost comparată frecvența a două generatoare criogenice. În plus, aparatul a fost adus în rotație. Au fost analizate datele pentru anii 2004-2005.
Herrmann și colab. [40] 2005 Similar cu Muller și colab. (2003). Se compară frecvențele a două cavități ale rezonatoarelor optice Fabry-Perot  - o cavitate s-a rotit continuu, iar cealaltă a fost orientată nemișcat de la nord la sud. Au fost analizate datele pentru anii 2004-2005.
Stanwix și colab. [41] 2006 Vezi Stanwix et al. (2005). Au fost analizate datele pentru anii 2004-2006.
Muller și colab. [42] 2007 Vezi Herrmann et al. (2005) și Stanwix și colab. (2006). Datele din ambele grupuri, colectate între 2004 și 2006, sunt combinate și analizate. Deoarece experimentele se desfășoară pe diferite continente, la Berlin și , respectiv, Perth , a fost posibil să se studieze influența atât a rotației dispozitivelor în sine, cât și a rotației Pământului.
Eisele și alții [2] 2009 Se compară frecvențele unei perechi de rezonatoare optice cu unde staționare orientate ortogonal. Cavitățile au fost examinate cu un laser Nd:YAG . Au fost analizate datele pentru anii 2007-2008.
Herrmann și colab. [3] 2009 Se compară frecvențele unei perechi de rezonatoare optice ortogonale rotative Fabry-Perot. Frecvențele celor două lasere Nd:YAG sunt stabilizate la rezonanța acestor rezonatoare.
Nagel și colab. [43] 2015 Se compară frecvențele unei perechi de rezonatoare cu microunde ortogonale rotative.

Alte indicii ale invarianței Lorentz

Exemple de alte experimente care nu se bazează pe principiul Michelson-Morley, adică teste de izotropie non-optică care ating niveluri și mai mari de precizie, sunt compararea ceasurilor sau experimentele lui Hughes și Drever . În experimentul lui Drever din 1961, 7 nuclee Li în starea fundamentală cu moment unghiular total J  = 3/2 au fost separate de un câmp magnetic în patru niveluri echidistante. Fiecare tranziție între o pereche de niveluri învecinate trebuie să emită un foton de aceeași frecvență, rezultând o linie spectrală clară. Cu toate acestea, deoarece funcțiile de undă nucleară pentru diferite MJ -uri au orientări diferite în spațiu în raport cu câmpul magnetic, orice dependență de orientare, indiferent dacă este de vântul eteric sau de o distribuție la scară largă a masei în spațiu (vezi principiul lui Mach ), ar încălca distanțele energetice dintre cele patru niveluri, ceea ce ar duce la lărgirea sau scindarea anormală a liniei. Nu s-a observat o asemenea extindere. Repetările moderne ale acestor tipuri de experimente au oferit unele dintre cele mai precise confirmări ale principiului invarianței Lorentz [A 36] .

Note

Comentarii
  1. ↑ Printre alte lecții a fost și nevoia de a controla vibrațiile. Michelson (1881) a scris:

    ... Datorită sensibilității extreme a instrumentului la vibrații, munca nu a putut fi efectuată în timpul zilei. Experimentul a fost apoi testat noaptea. Când oglinzile erau plasate în mijlocul umărului, benzile erau vizibile, dar poziția lor putea fi măsurată abia după ora douăsprezece și apoi la intervale. Când oglinzile au fost mutate la capetele umerilor, dungile erau vizibile doar ocazional. Astfel, s-a dovedit că experimentele nu au putut fi efectuate la Berlin și, în consecință, aparatul a fost mutat la Observatorul Astrofizic din Potsdam... Aici franjele erau în condiții normale suficient de slabe pentru a fi măsurate, dar instrumentul era atât de extraordinar. sensibil ca impactul pe trotuar la circa 100 de metri de observator a dus la disparitia completa a benzilor!

    Text original  (engleză)[ arataascunde] …Din cauza sensibilității extreme a instrumentului la vibrații, munca nu a putut fi efectuată în timpul zilei. Apoi, experimentul a fost încercat noaptea. Când oglinzile erau așezate la jumătatea distanței pe brațe, franjurile erau vizibile, dar poziția lor nu putea fi măsurată decât după ora douăsprezece și apoi numai la intervale. Când oglinzile au fost mutate până la capetele brațelor, franjurile erau vizibile doar ocazional. Astfel, s-a părut că experimentele nu au putut fi efectuate la Berlin și, în consecință, aparatul a fost transportat la Astrophysicalisches Observatorium din Potsdam... Aici, marginile în circumstanțe obișnuite erau suficient de silențioase pentru a fi măsurate, dar instrumentul a fost atât de extraordinar de sensibil încât ștampilarea trotuarul, la vreo 100 de metri de observator, a făcut să dispară în totalitate franjuri!
  2. ↑ Michelson (1881) a scris:

    ... o flacără de sodiu plasată în punctul „a” a dat imediat franjuri de interferență. Ele puteau fi apoi modificate în lățime, poziție sau direcție printr-o mișcare ușoară a plăcii „b”, iar atunci când aveau lățimea potrivită și definiția maximă, flacăra de sodiu a fost îndepărtată și înlocuită din nou cu o lampă. Apoi șurubul „m” a fost răsucit încet până când dungile au reapărut. Apoi, desigur, au fost colorate, cu excepția dungii centrale, care era aproape neagră.

    Text original  (engleză)[ arataascunde] … o flacără de sodiu plasată la un produs deodată benzile de interferență. Acestea puteau fi apoi modificate în lățime, poziție sau direcție, printr-o mișcare ușoară a plăcii b , iar când erau de lățime convenabilă și de ascuțire maximă, flacăra de sodiu a fost îndepărtată și lampa înlocuită din nou. Şurubul m a fost apoi răsucit încet până când benzile au reapărut. Erau apoi colorate, cu excepția benzii centrale, care era aproape neagră.
  3. ↑ Dacă o oglindă semi-argintie este folosită ca separator de fascicul, fasciculul reflectat va experimenta un număr diferit de reflexii de pe suprafața frontală decât fasciculul transmis. Cu fiecare reflecție de pe suprafața frontală, lumina va suferi o inversare de fază. Deoarece cele două fascicule suferă un număr diferit de inversiuni de fază, atunci când lungimile de drum ale celor două fascicule sunt aceleași sau diferă cu un număr întreg de lungimi de undă (de exemplu 0, 1, 2...), vor exista interferențe distructive și un semnal slab la detector. Dacă lungimile de cale ale fasciculelor diferă cu jumătate de număr întreg de lungimi de undă (de exemplu 0,5, 1,5, 2,5...), interferența constructivă va da un semnal puternic. Rezultatele sunt opuse dacă se folosește un separator de fascicul cubic, deoarece separatorul de fascicul cubic nu face distincție între reflexiile suprafeței din față și din spate.
  4. ↑ Lumina cu sodiu creează un model de interferență care afișează cicluri de neclaritate și claritate care se repetă la fiecare câteva sute de franjuri la o distanță de aproximativ un milimetru. Acest model se datorează faptului că linia galbenă de sodiu D este de fapt un dublet, ale cărui linii individuale au o lungime de coerență limitată . După ce a ajustat interferometrul pentru a afișa cea mai centrală parte a celui mai clar set de franjuri, cercetătorul a trecut la lumină albă.
  5. ↑ Thirring (1926), precum și Lorentz, au subliniat că rezultatele lui Miller nu îndeplinesc nici măcar criteriile de bază necesare pentru a crede în originea lor cerească, și anume că azimutul presupusei derive trebuie să prezinte variații zilnice în concordanță cu rotația sursă în jurul polului ceresc. În schimb, deși observațiile lui Miller au arătat fluctuații zilnice, fluctuațiile lor într-un set de experimente ar putea fi centrate, de exemplu, în jurul unei linii nord-vest-sud-est.
Experiențe
  1. ↑ 1 2 3 4 5 Michelson, Albert A.; Morley, Edward W. (1887). „ Despre mișcarea relativă a pământului și a eterului luminos ”. Jurnalul American de Știință . 34 (203): 333-345. Cod biblic : 1887AmJS ...34..333M . DOI : 10.2475/ajs.s3-34.203.333 .
  2. ↑ 1 2 Eisele, Ch.; Nevsky, A. Yu.; Schillerv, S. (2009). „Testul de laborator al izotropiei propagării luminii la nivelul 10-17 ” ( PDF) . Scrisori de revizuire fizică . 103 (9): 090401. Bibcode : 2009PhRvL.103i0401E . DOI : 10.1103/PhysRevLett.103.090401 . PMID  19792767 . Arhivat (PDF) din original pe 2022-01-26 . Consultat 2022-01-26 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  3. ↑ 1 2 Herrmann, S.; Senger, A.; Möhle, K.; Nagel, M.; Kovalchuk, E.V.; Peters, A. (2009). „Experimentul cu cavitatea optică rotativă care testează invarianța Lorentz la nivelul 10-17 ”. Revizuirea fizică D. 80 (100): 105011. arXiv : 1002.1284 . Cod biblic : 2009PhRvD..80j5011H . DOI : 10.1103/PhysRevD.80.105011 .
  4. ↑ 1 2 3 Michelson, Albert A. (1881). „Mișcarea relativă a pământului și eterul luminifer” . Jurnalul American de Știință . 22 (128): 120-129. Cod biblic : 1881AmJS ...22..120M . doi : 10.2475 /ajs.s3-22.128.120 . Arhivat din original pe 2020-08-01 . Consultat 2022-01-26 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  5. ↑ Michelson, Albert A.; Morley, Edward W. (1886). „ Influența mișcării mediului asupra vitezei luminii ”. A.m. J.Sci . 31 (185): 377-386. Cod biblic : 1886AmJS ...31..377M . doi : 10.2475 /ajs.s3-31.185.377 .
  6. ↑ 1 2 Michelson, Albert A.; Morley, Edward W. (1887). „Cu privire la o metodă de a face din lungimea de undă a luminii de sodiu standardul real și practic de lungime” . Jurnalul American de Știință . 34 (204): 427-430. Cod biblic : 1887AmJS ...34..427M . DOI : 10.2475/ajs.s3-34.204.427 . Arhivat din original pe 11.06.2017 . Consultat 2022-01-26 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  7. ↑ 1 2 Michelson, Albert A.; Morley, Edward W. (1889). „Cu privire la fezabilitatea stabilirii unei unde luminoase ca standard suprem de lungime” . Jurnalul American de Știință . 38 (225): 181-6. DOI : 10.2475/ajs.s3-38.225.181 . Arhivat din original pe 17.11.2017 . Consultat 2022-01-26 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  8. ↑ 1 2 The Mechanical Universe, Episodul 41 . Preluat la 26 ianuarie 2022. Arhivat din original la 30 octombrie 2021.
  9. ↑ 12 Serway , Raymond. Fizica pentru oameni de știință și ingineri, volumul 2  / Raymond Serway, John Jewett. — al 7-lea ilustrat. - Cengage Learning, 2007. - P. 1117. - ISBN 978-0-495-11244-0 . Arhivat 2 decembrie 2021 la Wayback Machine Extras de la pagina 1117 Arhivat 2 decembrie 2021 la Wayback Machine
  10. ↑ Kennedy, RJ; Thorndike, E. M. (1932). „Stabilirea experimentală a relativității timpului”. Fiz. Rev. _ 42 (3): 400-408. Cod biblic : 1932PhRv ...42..400K . DOI : 10.1103/PhysRev.42.400 .
  11. ↑ Fox, JG (1965), Evidence Against Emission Theories , American Journal of Physics vol . 33 (1): 1–17 , DOI 10.1119/1.1971219 
  12. ↑ Brecher, K. (1977). „Este viteza luminii independentă de viteza sursei?” Scrisori de revizuire fizică . 39 (17): 1051-1054. Cod biblic : 1977PhRvL..39.1051B . DOI : 10.1103/PhysRevLett.39.1051 .
  13. ↑ Philippas, T.A.; Fox, J. G. (1964). „Viteza razelor Gamma dintr-o sursă în mișcare”. Revizuirea fizică . 135 (4B): B1071-1075. Cod biblic : 1964PhRv..135.1071F . DOI : 10.1103/PhysRev.135.B1071 .
  14. ↑ 1 2 Morley, Edward W.; Miller, Dayton C. (1904). „ Extract dintr-o scrisoare datată Cleveland, Ohio, 5 august 1904, către Lord Kelvin de la Prof. Edward W. Morley și Dayton C. Miller .” Revista Filosofică . 6. 8 (48): 753-754. DOI : 10.1080/14786440409463248 .
  15. ↑ 1 2 Morley, Edward W.; Miller, Dayton C. (1905). „ Raportul unui experiment pentru detectarea efectului Fitzgerald-Lorentz ”. Proceedings of the American Academy of Arts and Sciences . XLI (12): 321-8. DOI : 10.2307/20022071 . JSTOR  20022071 .
  16. ↑ 1 2 Kennedy, Roy J. (1926). „Un rafinament al experimentului Michelson-Morley” . Proceedings of the National Academy of Sciences . 12 (11): 621-629. Cod biblic : 1926PNAS ...12..621K . DOI : 10.1073/pnas.12.11.621 . PMC  1084733 . PMID  16577025 .
  17. ↑ 1 2 Illingworth, KK (1927). „O repetiție a experimentului Michelson-Morley folosind rafinamentul lui Kennedy” (PDF) . Revizuirea fizică . 30 (5): 692-696. Cod biblic : 1927PhRv ...30..692I . DOI : 10.1103/PhysRev.30.692 . Arhivat (PDF) din original pe 23.07.2018 . Consultat 2022-01-26 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  18. ↑ 1 2 Fundamentele experimentale ale teoriei relativității // S. I. Vavilov. Lucrări adunate. T. 4. - M .: Editura Academiei de Științe a URSS, 1956.
  19. ↑ 1 2 Joos, G. (1930). „Die Jenaer Wiederholung des Michelsonversuchs”. Annalen der Physik . 399 (4): 385-407. Bibcode : 1930AnP...399..385J . DOI : 10.1002/andp.19303990402 .
  20. ↑ 1 2 3 4 Miller, Dayton C. (1925). „Experimente de deriva eter la Muntele Wilson” . Proceedings of the National Academy of Sciences . 11 (6): 306-314. Cod biblic : 1925PNAS ...11..306M . DOI : 10.1073/pnas.11.6.306 . PMC  1085994 . PMID  16587007 .
  21. ↑ Tomaschek, R. (1924). „Über das Verhalten des Lichtes außerirdischer Lichtquellen” . Annalen der Physik . 378 (1): 105-126. Bibcode : 1924AnP...378..105T . DOI : 10.1002/andp.19243780107 . Arhivat din original pe 24.02.2021 . Consultat 2022-01-26 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  22. ↑ Piccard, A.; Stahel, E. (1926). „Experiența lui Michelson, realizată în balon liber” . Comptes Rendus . 183 (7): 420-421. Arhivat din original pe 25.02.2021 . Consultat 2022-01-26 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  23. ↑ Piccard, A.; Stahel, E. (1927). „Nouveaux rezultate obținute prin experiența lui Michelson” . Comptes Rendus . 184 : 152. Arhivat din original la 25.02.2021 . Consultat 2022-01-26 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  24. ↑ Piccard, A.; Stahel, E. (1927). „L'absence du vent d'éther au Rigi” . Comptes Rendus . 184 : 1198-1200. Arhivat din original pe 25.02.2021 . Consultat 2022-01-26 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  25. ↑ Michelson, AA; Pease, FG; Pearson, F. (1929). „Rezultatele repetiției experimentului Michelson-Morley.” Journal of the Optical Society of America . 18 (3): 181. Bibcode : 1929JOSA...18..181M . DOI : 10.1364/josa.18.000181 .
  26. ↑ Essen, L. (1955). „Un nou experiment Æther-Drift”. natura . 175 (4462): 793-794. Bibcode : 1955Natur.175..793E . DOI : 10.1038/175793a0 .
  27. ↑ Cedarholm, JP; Bland, G.F.; Havens, B.L.; Townes, CH (1958). „Noul test experimental al relativității speciale”. Scrisori de revizuire fizică . 1 (9): 342-343. Cod biblic : 1958PhRvL ...1..342C . DOI : 10.1103/PhysRevLett.1.342 .
  28. ↑ Cedarholm, JP; Townes, CH (1959). „Noul test experimental al relativității speciale”. natura . 184 (4696): 1350-1351. Bibcode : 1959Natur.184.1350C . DOI : 10.1038/1841350a0 .
  29. ↑ Jaseja, T.S.; Javan, A.; Murray, J.; Townes, CH (1964). „Test de relativitate specială sau de izotropie a spațiului prin utilizarea maserelor în infraroșu”. Fiz. Rev. _ 133 (5a): 1221-1225. Cod biblic : 1964PhRv..133.1221J . DOI : 10.1103/PhysRev.133.A1221 .
  30. ↑ Shamir, J.; Fox, R. (1969). „Un nou test experimental de relativitate specială”. Il Nuovo Cimento B. 62 (2): 258-264. Cod biblic : 1969NCimB..62..258S . DOI : 10.1007/BF02710136 .
  31. ↑ Trimmer, William S.; Baierlein, Ralph F.; Faller, James E.; Hill, Henry A. (1973). „Căutarea experimentală a anizotropiei în viteza luminii”. Revizuirea fizică D. 8 (10): 3321-3326. Cod biblic : 1973PhRvD ...8.3321T . DOI : 10.1103/PhysRevD.8.3321 .
  32. ↑ Trimmer, William S.; Baierlein, Ralph F.; Faller, James E.; Hill, Henry A. (1974). Erratum: Căutare experimentală a anizotropiei în viteza luminii. Revizuirea fizică D. 9 (8): 2489. Bibcode : 1974PhRvD...9R2489T . DOI : 10.1103/PhysRevD.9.2489.2 .
  33. ↑ 1 2 Müller, H.; Herrmann, S.; Braxmaier, C.; Schiller, S.; Peters, A. (2003). „Experimentul modern Michelson-Morley folosind rezonatoare optice criogenice”. Fiz. Rev. Lett . 91 (2): 020401. arXiv : fizică/0305117 . Cod biblic : 2003PhRvL..91b0401M . DOI : 10.1103/PhysRevLett.91.020401 . PMID 12906465 . 
  34. ↑ Brillet, A.; Hall, JL (1979). „Test laser îmbunătățit al izotropiei spațiului”. Fiz. Rev. Lett . 42 (9): 549-552. Cod biblic : 1979PhRvL..42..549B . DOI : 10.1103/PhysRevLett.42.549 .
  35. ↑ Lup; et al. (2003). „Teste de invarianță Lorentz folosind un rezonator cu microunde” (PDF) . Scrisori de revizuire fizică . 90 (6): 060402. arXiv : gr-qc/0210049 . Cod biblic : 2003PhRvL..90f0402W . DOI : 10.1103/PhysRevLett.90.060402 . HDL : 2440/101285 . PMID 12633279 . Arhivat (PDF) din original pe 2018-07-19 . Consultat 2022-01-26 .  Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  36. ↑ Wolf, P.; Tobar, M.E.; Bize, S.; Clairon, A.; Luiten, A.N.; Santarelli, G. (2004). „Rezonatorii galeriei șoapte și testele invarianței Lorentz” . Relativitatea generală și gravitația . 36 (10): 2351-2372. arXiv : gr-qc/0401017 . Cod biblic : 2004GReGr..36.2351W . DOI : 10.1023/B:GERG.0000046188.87741.51 .
  37. ↑ Wolf, P.; Bize, S.; Clairon, A.; Santarelli, G.; Tobar, M.E.; Luiten, A.N. (2004). „Test îmbunătățit al invarianței Lorentz în electrodinamică” (PDF) . Revizuirea fizică D. 70 (5): 051902. arXiv : hep-ph/0407232 . Cod biblic : 2004PhRvD..70e1902W . DOI : 10.1103/PhysRevD.70.051902 . HDL : 2440/101283 . Arhivat (PDF) din original pe 2021-10-30 . Consultat 2022-01-26 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  38. ↑ Antonini, P.; Okhapkin, M.; Goklu, E.; Schiller, S. (2005). „Test de constanță a vitezei luminii cu rezonatoare optice criogenice rotative”. Analiza fizică A. 71 (5): 050101. arXiv : gr-qc/0504109 . Cod biblic : 2005PhRvA..71e0101A . DOI : 10.1103/PhysRevA.71.050101 .
  39. ↑ Stanwix, P.L.; Tobar, M.E.; Wolf, P.; Susli, M.; Locke, C. R.; Ivanov, EN; Winterflood, J.; Kann, van F. (2005). „Testul invarianței Lorentz în electrodinamică utilizând oscilatoare cu microunde din safir criogenic rotativ”. Scrisori de revizuire fizică . 95 (4): 040404. arXiv : hep-ph/0506074 . Cod biblic : 2005PhRvL..95d0404S . DOI : 10.1103/PhysRevLett.95.040404 . PMID 16090785 . 
  40. ↑ Herrmann, S.; Senger, A.; Kovalchuk, E.; Müller, H.; Peters, A. (2005). „Testul izotropiei vitezei luminii folosind un rezonator optic cu rotație continuă.” Fiz. Rev. Lett . 95 (15): 150401. arXiv : physics/0508097 . Cod biblic : 2005PhRvL..95o0401H . DOI : 10.1103/PhysRevLett.95.150401 . PMID 16241700 . 
  41. ↑ Stanwix, P.L.; Tobar, M.E.; Wolf, P.; Locke, C. R.; Ivanov, EN (2006). „Test îmbunătățit al invarianței Lorentz în electrodinamică folosind oscilatoare de safir criogenice rotative”. Revizuirea fizică D. 74 (8): 081101. arXiv : gr-qc/0609072 . Cod biblic : 2006PhRvD..74h1101S . DOI : 10.1103/PhysRevD.74.081101 .
  42. ↑ Müller, H.; Stanwix, Paul L.; Tobar, M.E.; Ivanov, E.; Wolf, P.; Herrmann, S.; Senger, A.; Kovalchuk, E.; Peters, A. (2007). „Teste de relativitate prin experimente rotative complementare Michelson-Morley”. Fiz. Rev. Lett . 99 (5): 050401. arXiv : 0706.2031 . Cod biblic : 2007PhRvL..99e0401M . DOI : 10.1103/PhysRevLett.99.050401 . PMID 17930733 . 
  43. ↑ Nagel, M.; Parker, S.; Kovalchuk, E.; Stanwix, P.; Hartnett, JV; Ivanov, E.; Peters, A.; Tobar, M. (2015). „Test terestru direct al simetriei Lorentz în electrodinamică la 10 −18 ” . Comunicarea naturii . 6 : 8174.arXiv : 1412,6954 . Bibcode : 2015NatCo...6.8174N . DOI : 10.1038/ncomms9174 . PMC  4569797 . PMID26323989  . _
Surse
  1. ↑ 1 2 3 Staley, Richard (2009), Albert Michelson, Viteza luminii și deriva eterului, generația lui Einstein. Originile revoluției relativității , Chicago: University of Chicago Press, ISBN 978-0-226-77057-4 
  2. ↑ Albrecht Fölsing. Albert Einstein: O biografie . - Penguin Group , 1998. - ISBN 0-14-023719-4 .
  3. ↑ 1 2 3 Robertson, HP (1949). „Postulatul versus observația în teoria specială a relativității” . Recenzii despre fizica modernă . 21 (3): 378-382. Cod biblic : 1949RvMP ...21..378R . DOI : 10.1103/RevModPhys.21.378 . Arhivat din original (PDF) la 24.10.2018.
  4. ↑ 1 2 3 Whittaker, Edmund Taylor. O istorie a teoriilor eterului și electricității . - 1. - Longman, Green and Co., 1910.
  5. ↑ 1 2 3 4 5 Janssen, Michel. Optica și electrodinamica corpurilor în mișcare // Going Critical / Michel Janssen, John Stachel. - Springer, 2010. - ISBN 978-1-4020-1308-9 .
  6. ↑ Laub, Jakob (1910). „Über die experimentellen Grundlagen des Relativitätsprinzips (Despre bazele experimentale ale principiului relativității)”. Jahrbuch der Radioaktivität und Elektronik . 7 : 405-463.
  7. ↑ Model:Cite EB9
  8. ↑ Maxwell, James Clerk (1880), On a Possible Mode of Detecting a Motion of the Solar System through the Luminiferous Ether , Nature vol. 21 (535): 314–5 , DOI 10.1038/021314c0 
  9. ↑ 1 2 Miller, AI Teoria specială a relativității a lui Albert Einstein. Apariția (1905) și interpretarea timpurie (1905–1911) . - Lectură : Addison-Wesley, 1981. - P.  24 . - ISBN 978-0-201-04679-3 .
  10. ↑ Fickinger, William. Fizica la o universitate de cercetare: Case Western Reserve, 1830–1990. - Cleveland, 2005. - P. 18–22, 48. - „Căminul era situat într-un spațiu acum neocupat în mare parte între Clădirea de Biologie și Gimnaziul Adelbert, ambele fiind încă în campusul CWRU”. — ISBN 978-0977338603 .
  11. ^ Hamerla , Ralph R. An American Scientist on the Research Frontier: Edward Morley, Community, and Radical Ideas in Nineteenth-Century Science . — Springer, 2006. — P. 123–152. - ISBN 978-1-4020-4089-4 . Arhivat pe 30 octombrie 2021 la Wayback Machine
  12. ↑ 1 2 Miller, Dayton C. (1933). „Experimentul Ether-Drift și determinarea mișcării absolute a Pământului”. Recenzii despre fizica modernă . 5 (3): 203-242. Cod biblic : 1933RvMP ....5..203M . DOI : 10.1103/RevModPhys.5.203 .
  13. ↑ Blum, Edward K. Matematica fizicii si ingineriei  / Edward K. Blum, Sergey V. Lototsky. - World Scientific, 2006. - P. 98. - ISBN 978-981-256-621-8 . Arhivat 2 decembrie 2021 la Wayback Machine , capitolul 2, p. 98 Arhivat pe 2 decembrie 2021 la Wayback Machine
  14. ↑ Shankland, RS (1964). Experimentul Michelson-Morley. Jurnalul American de Fizică . 31 (1): 16-35. Cod biblic : 1964AmJPh..32 ...16S . DOI : 10.1119/1.1970063 .
  15. ↑ Feynman, R.P. (1970), The Michelson–Morley experiment (15-3), The Feynman Lectures on Physics , voi. 1, citire: Addison Wesley Longman, ISBN 978-0-201-02115-8 
  16. ↑ Albert Shadowitz. relativitatea specială . - Reprint of 1968. - Courier Dover Publications, 1988. - P.  159-160 . - ISBN 978-0-486-65743-1 .
  17. ↑ Teller, Edward ; Teller, Wendy & Talley, Wilson (2002), Conversații despre secretele întunecate ale fizicii , Cărți de bază, p. 10–11, ISBN 978-0786752379 , < https://books.google.com/books?id=QClyAWecl60C&pg=PA10 > Arhivat 30 noiembrie 2021 la Wayback Machine 
  18. ↑ 1 2 Schumacher, Reinhard A. (1994). „Relativitatea specială și interferometrul Michelson-Morley”. Jurnalul American de Fizică . 62 (7): 609-612. Cod biblic : 1994AmJPh..62..609S . DOI : 10.1119/1.17535 .
  19. ↑ Lorentz, Hendrik Antoon (1895), Attempt of a Theory of Electrical and Optical Phenomenas in Moving Bodies , Leiden: E. J. Brill 
  20. ↑ 1 2 Lorentz, Hendrik Antoon (1904), Fenomene electromagnetice într-un sistem care se mișcă cu orice viteză mai mică decât cea a luminii, Proceedings of the Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences vol. 6: 809–831 
  21. ↑ Poincaré, Henri (1905), Despre dinamica electronului, Comptes Rendus T. 140: 1504–1508  (traducere Wikisource)
  22. ↑ Einstein, A (30 iunie 1905). Zur Elektrodynamik bewegter Körper. Annalen der Physik [ germană ] ]. 17 (10): 890-921. Bibcode : 1905AnP...322..891E . DOI : 10.1002/andp.19053221004 .Traducere în engleză: Perrett, W Despre electrodinamica corpurilor în mișcare . Fourmilab . Consultat la 27 noiembrie 2009. Arhivat din original la 1 februarie 2013.
  23. ↑ Einstein, A. (1916), Relativity: The Special and General Theory , New York: H. Holt and Company 
  24. ↑ 1 2 Stachel, John (1982), Einstein and Michelson: the Context of Discovery and Context of Justification , Astronomische Nachrichten T. 303 (1): 47–53 , DOI 10.1002/asna.2103030110 
  25. ↑ Michael Polanyi , Personal Knowledge: Towards a Post-Critical Philosophy , ISBN 0-226-67288-3 , nota de subsol pagina 10–11: Einstein raportează, prin Dr. N Balzas, ca răspuns la întrebarea lui Polanyi, că „Experimentul Michelson-Morley a avut nici un rol în fundamentul teoriei”. și „..teoria relativității nu a fost fondată deloc pentru a-și explica rezultatul”. [1] Arhivat pe 25 decembrie 2021 la Wayback Machine
  26. ↑ Jeroen, van Dongen (2009), On the Role of the Michelson–Morley Experiment: Einstein in Chicago , Archive for History of Exact Sciences vol. 63 (6): 655–663 , DOI 10.1007/s00407-009-0050-5 
  27. ↑ 1 2 Mansouri, R.; Sexl, R.U. (1977). „O teorie de test a relativității speciale: III. Teste de ordinul doi”. Gen. rel. Gravit . 8 (10): 809-814. Cod biblic : 1977GReGr ...8..809M . DOI : 10.1007/BF00759585 .
  28. ↑ Norton, John D. (2004). „Investigațiile lui Einstein ale electrodinamicii covariante galileene înainte de 1905” . Arhiva pentru Istoria Științelor Exacte . 59 (1): 45-105. Cod biblic : 2004AHES ...59...45N . DOI : 10.1007/s00407-004-0085-6 . Arhivat din original pe 2009-01-11 . Consultat 2022-01-26 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  29. ↑ Swenson, Loyd S. (1970). „Experimentele Michelson-Morley-Miller înainte și după 1905”. Jurnal pentru Istoria Astronomiei . 1 (2): 56-78. Cod biblic : 1970JHA .....1...56S . DOI : 10.1177/002182867000100108 .
  30. ↑ Swenson, Loyd S., Jr. Eterul eteric: o istorie a experimentelor de deriva eterică Michelson-Morley-Miller, 1880–1930 . - University of Texas Press, 2013. - ISBN 978-0-292-75836-0 . Arhivat pe 30 noiembrie 2021 la Wayback Machine
  31. ^ Thirring , Hans (1926). „Prof. Experimentele lui Miller de deriva eterului. natura . 118 (2959): 81-82. Bibcode : 1926Natur.118...81T . DOI : 10.1038/118081c0 .
  32. ↑ 12 Michelson , AA; et al. (1928). „Conferința despre experimentul Michelson-Morley ținută la Mount Wilson, februarie 1927” . Jurnal de astrofizică . 68 : 341-390. Cod biblic : 1928ApJ ....68..341M . DOI : 10.1086/143148 .
  33. ↑ Shankland, Robert S.; et al. (1955). „O nouă analiză a observațiilor interferometrului lui Dayton C. Miller.” Recenzii despre fizica modernă . 27 (2): 167-178. Cod biblic : 1955RvMP ...27..167S . DOI : 10.1103/RevModPhys.27.167 .
  34. ^ Roberts, TJ (2006), An Explanation of Dayton Miller's Anomalous "Ether Drift" Result, arΧiv : physics/0608238 . 
  35. ↑ Întrebări frecvente despre relativitate (2007): Care este baza experimentală a relativității speciale? Arhivat pe 15 octombrie 2009 la Wayback Machine
  36. ↑ Haugan, Mark P.; Will, Clifford M. (mai 1987). „Testele moderne ale relativității speciale” (PDF) . Fizica Astăzi . 40 (5): 67-76. Cod biblic : 1987PhT ....40e..69H . DOI : 10.1063/1.881074 . Consultat la 14 iulie 2012 .

Literatură

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice
 Verificarea experimentală a relativității speciale
Viteză/izotropie
Invarianța Lorentz
Dilatarea timpului
Contractia Lorentz
Energie
Fizeau/Sagnac
Alternative
General