Michelson-Morley eksperiment

Michelson-Morley-eksperimentet  er et eksperimentelt forsøg på at opdage eksistensen af ​​en lysende æter , et hypotetisk rumfyldende medium, som blev betragtet som bæreren af ​​lysbølger . Eksperimentet blev udført mellem april og juli 1887 af amerikanske fysikere Albert A. Michelson og Edward W. Morley ved Case Western Reserve University i Cleveland , Ohio , og udgivet i november samme år [1] .

Eksperimentet sammenlignede lysets hastighed i vinkelrette retninger i et forsøg på at detektere stoffets relative bevægelse gennem den ubevægelige lysende æter ("ethervind"). Resultatet var negativt, da Michelson og Morley ikke fandt nogen signifikant forskel mellem lysets hastighed i bevægelsesretningen gennem den formodede æter og hastigheden i rette vinkler. Dette resultat betragtes generelt som det første hårde bevis mod den fremherskende æter-teori på det tidspunkt , og også begyndelsen på en forskningslinje, der til sidst førte til speciel relativitet , der udelukkede den stationære æter [A 1] . Om dette eksperiment skrev Einstein : "Hvis Michelson-Morley-eksperimentet ikke havde sat os i alvorlig forvirring, ville ingen have overvejet relativitetsteorien (halv) forløsning." [A 2] :219

Forsøg af Michelson-Morley-typen er blevet gentaget mange gange med støt stigende følsomhed. Disse omfattede eksperimenter fra 1902 til 1905 og en række eksperimenter i 1920'erne. I 2009 bekræftede eksperimenter med en optisk resonator fraværet af ætervind på niveauet 10 −17 [2] [3] . Sammen med Ives-Stilwell- og Kennedy-Thorndike -eksperimenterne udgør forsøg af Michelson-Morley-typen en af ​​de fundamentale test af den særlige relativitetsteori [A 3] .

Aether Discovery

Fysiske teorier fra det 19. århundrede foreslog, at ligesom overfladebølger på vand skal være forbundet med et stof, dvs. et "medium" for at bevæge sig hen over (i dette tilfælde vand), så kræver hørbar lyd et medium til at transmittere dets bølgebevægelser ( luft eller vand), så lys skal også have brug for et medium, den " lysende æter ", for at transmittere sine bølgebevægelser. Da lys kan rejse gennem et vakuum, blev det antaget, at selv vakuumet skulle fyldes med æter. Da lysets hastighed er så høj, og materielle legemer passerer gennem æteren uden tydelig friktion eller modstand, blev det antaget, at den havde en meget usædvanlig kombination af egenskaber. Design af eksperimenter til at undersøge disse egenskaber var en prioritet i det 19. århundredes fysik [A 4] :411ff .

Jorden drejer rundt om Solen med en hastighed på omkring 30 km/s. Jorden er i bevægelse, så to hovedmuligheder blev overvejet: (1) Æteren er stationær og kun delvist trukket af Jorden (foreslået af Augustin Jean Fresnel i 1818), eller (2) Æteren trækkes fuldstændig af Jorden og deler således sin bevægelse på overfladen Lands (foreslået af Sir George Stokes i 1844) [A 5] . Derudover anerkendte James Clerk Maxwell (1865) lysets elektromagnetiske natur og udviklede den formalisme, der nu kaldes Maxwells ligninger , men disse ligninger blev stadig fortolket som at beskrive bølgernes bevægelse gennem en æter, hvis bevægelsestilstand var ukendt. I sidste ende var Fresnels idé om en (næsten) stationær æter at foretrække, fordi den så ud til at blive bekræftet af Fizeaus eksperiment (1851) og stjernelysets aberration [A 5] .

Ifølge hypoteserne om stationær og delvist medført æter er Jorden og æteren i relativ bevægelse, hvilket indebærer tilstedeværelsen af ​​den såkaldte "ætervind" (fig. 2). Selvom Jordens bevægelse teoretisk kunne svare til æterens bevægelse på et tidspunkt, kunne Jorden ikke hele tiden forblive i ro i forhold til æteren på grund af en ændring i både retning og hastighed af bevægelsen. På ethvert givet punkt på Jordens overflade vil vindens styrke og retning variere med tidspunktet på dagen og sæsonen. Det blev antaget, at ved at analysere hastigheden af ​​lysets tilbagevenden i forskellige retninger på forskellige tidspunkter, er det muligt at måle Jordens bevægelse i forhold til æteren. Den forventede relative forskel i den målte lyshastighed var ret lille, i betragtning af at Jordens hastighed i dens kredsløb om Solen er omkring en hundrededel af en procent af lysets hastighed [A 4] :417ff .

I midten af ​​det 19. århundrede blev det anset for muligt at måle virkningerne af den æteriske vind af første orden, det vil sige effekter proportional med v / c ( v  er jordens hastighed, c  er lysets hastighed) , men direkte måling med den nødvendige nøjagtighed af lyshastigheden var ikke mulig. For eksempel kunne Fizeau-Foucauld-installationen måle lysets hastighed med omkring 5 % nøjagtighed, hvilket var fuldstændig utilstrækkeligt til direkte måling af ændringen i lyshastigheden af ​​første orden, da v / c ~ 0,01 % . Derfor har en række fysikere forsøgt at måle førsteordens indirekte effekter ikke af selve lysets hastighed, men af ​​ændringer i lysets hastighed (se førsteordens ætervindeksperimenter ). Hookes eksperiment var for eksempel beregnet til at detektere interferometriske kantforskydninger på grund af forskellen i hastigheder af lysbølger, der forplanter sig i modsatte retninger i vand i hvile. Alle resultater af sådanne eksperimenter var negative [A6] . Dette kan forklares ved hjælp af ideen om Fresnel-modstandskoefficienten , ifølge hvilken æteren, og dermed lyset, delvist trækkes af det bevægelige stof. En delvis medrivning i æteren ville forhindre forsøg på at måle enhver førsteordens ændring i lysets hastighed. Som Maxwell (1878) påpegede, kunne kun eksperimentelle opstillinger, der er i stand til at måle andenordens effekter, det vil sige effekter proportionale med anden potens af forholdet v / c [A 7] [A 8] , have noget håb om at opdage ætervind . De eksisterende eksperimentelle opstillinger viste sig imidlertid at være utilstrækkeligt følsomme til at måle effekter af en sådan størrelse ( v 2 / c 2 ~ 10 −8 ).

Eksperimenter i 1881 og 1887

Michelsons eksperiment (1881)

Michelson havde en løsning på problemet med at skabe en enhed, der var nøjagtig nok til at detektere æterstrømmen. I 1877, mens han underviste på sit alma mater, United States Naval Academy i Annapolis , udførte Michelson sine første kendte eksperimenter med lysets hastighed som en del af en demonstration i klasseværelset. I 1881 forlod han den aktive amerikanske flådetjeneste efter at have afsluttet sine studier i Tyskland. Samme år brugte Michelson en prototype eksperimentel enhed til at tage nogle flere målinger.

Den enhed, han udviklede, senere kendt som Michelson-interferometeret , sendte gult lys fra en natriumflamme (til justering) eller hvidt lys (til faktiske observationer) gennem et halvforsølvet spejl , som blev brugt til at opdele det i to stråler i rette vinkler til hinanden. Efter at have forladt stråledeleren blev strålerne rettet mod enderne af de lange arme, hvor de blev reflekteret tilbage til midten af ​​små spejle. De blev derefter samlet på den anden side af splitteren i okularet, hvilket skabte et mønster af konstruktiv og destruktiv interferens , hvis laterale forskydning ville afhænge af den relative tid, det tager lyset at rejse gennem de langsgående og tværgående arme. Hvis Jorden bevæger sig gennem det æteriske medium, vil en lysstråle, der bevæger sig parallelt med æterens strømning, tage længere tid at blive reflekteret frem og tilbage end en stråle, der bevæger sig vinkelret på æteren, fordi stigningen i tid, der er gået fra at bevæge sig imod vindens æter er større end den sparede tid, når man rejser med den æteriske vind. Michelson forventede, at Jordens bevægelse ville resultere i en randforskydning svarende til 0,04 frynser, det vil sige afstanden mellem områder med samme intensitet. Han lagde ikke mærke til det forventede skift; den største gennemsnitlige afvigelse han målte (i nordvestlig retning) var kun 0,018 tællinger; de fleste af hans mål var meget mindre. Hans konklusion var, at Fresnels hypotese om en stationær æter med et delvist træk af æteren skulle forkastes, og dermed bekræftede han Stokes' hypotese om et fuldstændigt træk af æteren [4] .

Alfred Pottier (og senere Hendrik Lorentz ) gjorde dog Michelson opmærksom på, at han havde lavet en regnefejl, og at det forventede udkantsforskydning kun skulle have været 0,02 udkanter. Michelsons apparat var udsat for eksperimentelle fejl, der var for store til at sige noget afgørende om ætervinden. Den endelige måling af ætervinden vil kræve et eksperiment med større præcision og bedre kontrol end originalen. Imidlertid har prototypen med succes demonstreret, at den grundlæggende metode er gennemførlig [A 5] [A 9] .

Michelson-Morley eksperiment (1887)

I 1885 indledte Michelson et samarbejde med Edward Morley , hvor han brugte betydelig tid og penge på at bekræfte Fizeaus 1851 Fresnel modstandskoefficienteksperiment [5] med større nøjagtighed , for at forbedre Michelsons eksperiment fra 1881 [1] og på at fastslå lysets bølgelængde som a referencelængder [6] [7] . I løbet af denne tid var Michelson professor i fysik ved Case School of Applied Sciences, og Morley var professor i kemi ved Case Western Reserve University (WRU), som delte et campus med Case School i den østlige udkant af Cleveland. I september 1885 led Michelson et nervøst sammenbrud , som han kom sig fra i oktober 1885. Morley tilskrev dette sammenbrud til Michelsons hårde arbejde under forberedelsen af ​​eksperimenterne. I 1886 bekræftede Michelson og Morley med succes Fresnel-modstandskoefficienten - dette resultat blev også betragtet som en bekræftelse af konceptet om en stationær æter [A 1] .

Dette resultat styrkede deres håb om at finde den æteriske vind. Michelson og Morley skabte en forbedret version af Michelsons eksperiment med mere end nok nøjagtighed til at opdage denne hypotetiske effekt. Eksperimentet blev udført over flere perioder med kontinuerlig observation fra april til juli 1887 i kælderen på WRU Adelbert Dormitory (senere omdøbt til Pierce Hall, revet ned i 1962) [A 10] [A 11] .

Som vist i fig. 5 blev lyset gentagne gange reflekteret frem og tilbage langs interferometerets arme, hvilket øgede vejlængden til 11  m (36  fod ). Med denne længde er afdriften omkring 0,4 frynser. For at gøre det nemt at opdage, blev apparatet samlet i et lukket rum i kælderen på en svær sten sovesal, hvilket eliminerede de fleste varme- og vibrationseffekter. Vibrationer blev yderligere reduceret ved at montere apparatet på en stor blok sandsten (fig. 1), omkring en fod tyk og en kvadratisk 5 fod (1,5  m ) på en side, som flød i et rundt trug af kviksølv. De beregnede, at effekter omkring 0,01 båndbredde kunne detekteres.

Michelson, Morley og andre tidlige eksperimentatorer, der brugte interferometriske metoder i et forsøg på at måle egenskaberne af den lysende æter, brugte (delvist) monokromatisk lys kun til indledningsvis at opsætte deres udstyr, og skiftede altid til hvidt lys til faktiske målinger. Årsagen er, at målingerne blev optaget visuelt. Rent monokromatisk lys ville resultere i et ensartet randmønster. I mangel af state-of-the-art midler til at kontrollere den omgivende temperatur , kæmpede forsøgslederne med den konstante drift af interferenskanterne, selv når interferometeret var installeret i kælderen. Da striberne nogle gange forsvandt på grund af vibrationer forårsaget af forbipasserende heste, fjerne tordenvejr og lignende, kunne en iagttager let blive "tabt", når striberne blev synlige igen. Fordelene ved hvidt lys, som giver et tydeligt farveinterferensmønster, opvejer langt vanskeligheden ved at justere instrumentet på grund af dets korte kohærenslængde . Som Dayton Miller skrev , "hvide lysbånd blev valgt til observation, fordi de består af en lille gruppe bånd med et centralt, skarpt defineret sort bånd, der danner et konstant nulmærke for alle aflæsninger" [A 12] [note 3] . Brugen af ​​delvist monokromatisk lys (gult natriumlys) under den indledende opsætning gjorde det muligt for forskerne mere eller mindre let at bestemme positionen af ​​den samme vejlængde, før de skiftede til hvidt lys. [note 4]

Kviksølvtruget tillod instrumentet at dreje med næsten nul friktion, så det med ét tryk på sandstensblokken langsomt roterede gennem hele rækken af ​​mulige vinkler til den "æteriske vind", mens målingerne løbende blev observeret gennem okularet. Ætervindhypotesen indebærer, at da en af ​​armene uundgåeligt drejer i vindens retning samtidig med, at den anden arm drejer vinkelret på vinden, bør effekten være mærkbar selv i nogle få minutter.

Det var forventet, at effekten ville blive plottet som en sinusoide med to toppe og to fald pr. omdrejning af enheden. Dette resultat kan forventes, fordi hver arm under hver fuldstændig rotation vil være to gange parallel med ætervinden (vendende mod og væk fra vinden, hvilket giver samme aflæsning) og to gange vinkelret på den. På grund af Jordens rotation forventes den æteriske vind desuden at vise periodiske ændringer i retning og størrelse i løbet af den sideriske dag .

Det var forventet, at på grund af Jordens bevægelse omkring Solen, ville de målte data også vise årlige variationer.

Det mest berømte "mislykkede" eksperiment

Efter al denne tanke og forberedelse blev eksperimentet det mest berømte mislykkede eksperiment i historien [A 13] . I stedet for at give en idé om æterens egenskaber rapporterer Michelson og Morleys artikel i American Journal of Science , at målingen kun er en fyrretydedel af den forventede forskydning (fig. 7), men "fordi forskydningen er proportional med kvadratet af hastigheden", konkluderede de, at den målte hastighed "sandsynligvis var mindre end en sjettedel" af Jordens forventede kredsløbshastighed, og "bestemt mindre end en fjerdedel"" [1] . Selvom denne lille "hastighed" var målt, blev det anset for at være for lavt til at bevise hastigheden i forhold til æteren, og det blev forstået, at det var inden for den eksperimentelle fejl, der ville tillade, at hastigheden faktisk var nul [A 1] For eksempel skrev Michelson om en "klart negativt resultat" i et brev til Lord Rayleigh i august 1887. [A14] :

Forsøgene med jordens og æterens relative bevægelse er afsluttet, og resultatet er absolut negativt. Den forventede afvigelse af interferenskanterne fra nul var 0,40 frynser - den maksimale offset var 0,02, og gennemsnittet var meget mindre end 0,01 - og så på det forkerte sted. Da forskydningen er proportional med kvadraterne af de relative hastigheder, følger det, at hvis æteren glider, er den relative hastighed mindre end en sjettedel af jordens hastighed.

Originaltekst  (engelsk)[ Visskjule] Eksperimenterne med jordens og æterens relative bevægelse er afsluttet, og resultatet afgjort negativt. Den forventede afvigelse af interferenskanterne fra nulpunktet burde have været 0,40 af en frynse – den maksimale forskydning var 0,02 og gennemsnittet meget mindre end 0,01 – og så ikke på det rigtige sted. Da forskydningen er proportional med kvadraterne af de relative hastigheder, følger det, at hvis æteren glider forbi, er den relative hastighed mindre end en sjettedel af jordens hastighed.

Set fra de daværende modeller af æteren var resultaterne af eksperimenterne modstridende. Fizeaus eksperiment og dets gentagelse af Michelson og Morley i 1886 synes at have bekræftet stationær æter med delvis ætermodstand og modbevist fuld ethermodstand. På den anden side bekræftede det meget mere nøjagtige Michelson-Morley-eksperiment i 1887 tilsyneladende den fuldstændige slæbning af æteren og modbeviste æterens stationaritet [A 5] . Desuden blev nulresultatet af Michelson-Morley yderligere bekræftet af nulresultaterne af andre andenordens eksperimenter af forskellig art, nemlig Troughton-Noble eksperimentet (1903) og Rayleighs og Braces eksperimenter (1902-1904). Disse problemer og deres løsning førte til udviklingen af ​​Lorentz-transformationen og den særlige relativitetsteori .

Efter det "mislykkede" eksperiment stoppede Michelson og Morley deres målinger af ætervinden og begyndte at bruge deres nyudviklede teknik til at etablere lysets bølgelængde som en længdereferencestandard [6] [7] .

Lysvejsanalyse og konsekvenser

Iagttageren hviler i æteren

Tidspunktet for strålens passage i længderetningen kan bestemmes som følger [A 15] : Lys kommer fra kilden og forplanter sig med lysets hastighed i æteren. Den passerer gennem et halvforsølvet spejl ved udspringet kl . Det reflekterende spejl er i dette øjeblik på afstand (længden af ​​interferometerets arm) og bevæger sig med en hastighed . Strålen rammer spejlet i tide og rejser dermed afstanden . På dette tidspunkt dækkede spejlet afstanden . Således og dermed rejsetiden . Det samme gør sig gældende for baglænsbevægelsen med tegnet omvendt, hvilket resulterer i og . Den samlede rejsetid er:

Michelson fik dette udtryk rigtigt i 1881, men han fik det forkert i den tværgående retning

fordi han overså den øgede vejlængde i resten af ​​æteren. Dette blev rettet af Alfred Pottier (1882) og Hendrik Lorentz (1886). Outputtet i den tværgående retning kan gives som følger (svarende til outputtet af tidsudvidelse med et lysur ): strålen forplanter sig med lysets hastighed og rammer spejlet til tiden og dækker afstanden . Samtidig dækkede spejlet afstanden i x-retningen . For at ramme spejlet er strålens bane således ens i y-retningen (med lige armlængder) og i x-retningen . Denne skrå bevægelsesbane følger fra overgangen fra interferometerets hvileramme til etherens hvileramme. Derfor giver Pythagoras sætning den faktiske strålevandringsafstand . Således og følgelig er rejsetiden den samme for backpropagation. Den samlede rejsetid er:

Tidsforskellen mellem T ℓ og T t er defineret som [A 16]

For at finde vejforskellen ganges resultatet med c;

Vejforskellen er betegnet Δλ, fordi strålerne er ude af fase med et vist antal bølgelængder (λ). For at visualisere dette skal du forestille dig to strålebaner langs det langsgående og tværgående plan og placere dem lige frem (en animation af dette er vist i minut 11:00, Mechanical Universe, episode 41 [8] ). Den ene vej vil være længere end den anden med en afstand svarende til Δλ. Som et alternativ kan du overveje en permutation af formlen for lysets hastighed .

Hvis forholdet er sandt (hvis æterens hastighed er lille sammenlignet med lysets hastighed), så kan udtrykket simplificeres ved at bruge den førsteordens binomiale ekspansion;

Så omskrivning af ovenstående med hensyn til beføjelser [9]

følgelig

Fra denne konklusion er det klart, at den æteriske vind manifesterer sig som en forskel i stier. Denne konklusion er korrekt, hvis eksperimentet er orienteret med en hvilken som helst koefficient på 90° i forhold til retningen af ​​den æteriske vind. Hvis vejforskellen er det fulde antal bølgelængder, er der konstruktiv interferens (midterbåndet vil være hvidt). Hvis vejforskellen er det fulde antal bølgelængder plus halvdelen, er der dekonstruktiv interferens (midterbåndet vil være sort).

For at bevise eksistensen af ​​æteren forsøgte Mikaelson og Morley at finde bandskiftet. Ideen var enkel: kanterne af interferensmønsteret skulle skifte, når det drejes 90°, da de to stråler har skiftet roller. For at finde kantforskydningen skal du trække vejforskellen i den første orientering fra vejforskellen i den anden og derefter dividere med lysets bølgelængde λ [9]

Læg mærke til forskellen mellem Δλ, som er et antal bølgelængder, og λ, som er én bølgelængde. Som det kan ses af denne relation, er forskydningen af ​​interferenskanterne n en dimensionsløs størrelse.

Da L  ≈ 11 meter og λ≈ 500 nanometer var det forventede båndskift n  ≈ 0,44. Det negative resultat fik Michelson til at konkludere, at der ikke var nogen målbar ætervind [1] . Han tog det dog aldrig på et personligt plan, og det negative resultat forfulgte ham resten af ​​hans liv (Kilde; Mechanical Universe episode 41 [8] ).

En observatør ved siden af ​​et interferometer

Hvis den samme situation beskrives ud fra synspunktet af en observatør, der bevæger sig sammen med interferometeret, vil virkningen af ​​den æteriske vind svare til den handling, en svømmer oplever, der forsøger at bevæge sig med hastighed mod en flod, der flyder med hastighed [A 17] .

I længderetningen bevæger svømmeren sig først opstrøms, så hans hastighed falder på grund af flodens strømning til . På vej tilbage, der bevæger sig nedstrøms, stiger dens hastighed til . Dette giver strålens transittid og som ovenfor.

I lateral retning skal svømmeren kompensere for strømmen af ​​floden ved at bevæge sig i en bestemt vinkel mod strømmens retning for at opretholde en nøjagtig lateral retning og nå den anden side af floden på den korrekte placering. Dette reducerer dens hastighed til , og giver strålens transittid som ovenfor.

Spejlrefleksion

Klassisk analyse forudsagde en relativ faseforskydning mellem de langsgående og tværgående bjælker, som let skulle have været målt i Michelson og Morley-apparatet. Hvad der ikke altid tages i betragtning (fordi der ikke var nogen målemidler) er, at bevægelsen gennem den hypotetiske æter også må have fået de to stråler til at divergere, da de forlod interferometeret med omkring 10 −8 radianer [A 18] .

For et fartøj i bevægelse krævede klassisk analyse, at stråleopdelingsspejlet var lidt forskudt fra de nøjagtige 45°, hvis de langsgående og tværgående bjælker skulle forlade fartøjet nøjagtigt overlejret. I relativistisk analyse bevirker Lorentz-sammentrækningen af ​​stråledeleren i bevægelsesretningen, at den bliver mere vinkelret med nøjagtig den mængde, der er nødvendig for at kompensere for vinkeldivergensen af ​​de to stråler [A 18] .

Længdekontraktion og Lorentz-transformation

Det første skridt mod at forklare nulresultatet af Michelson og Morley-eksperimentet blev fundet i Fitzgerald-Lorentz kontraktionshypotesen , nu blot kaldet længdekontraktion eller Lorentzkontraktion, først foreslået af George Fitzgerald (1889) og Hendrik Lorentz (1892) [A 19 ] . Ifølge denne lov er alle objekter fysisk reduceret på grund af langs bevægelseslinjen (oprindeligt blev det antaget at være i forhold til æteren), Lorentz-faktoren . Denne hypotese var delvist motiveret af Oliver Heavisides opdagelse i 1888, at elektrostatiske felter komprimeres langs bevægelseslinjen. Men da der på det tidspunkt ikke var grundlag for at antage, at bindingskræfterne i stoffet er af elektrisk oprindelse, blev afkortningen af ​​længden af ​​bevægende stof i forhold til æteren betragtet som en ad hoc-hypotese [A 9] .

Hvis længden målt af en iagttager i hvile i forhold til æteren er udtrykt som dens egen længde i ovenstående formel for , så bliver tiden for lysets udbredelse i længderetningen lig med tiden for lysets udbredelse i tværretningen:

Imidlertid er længdereduktionen kun et specialtilfælde af et mere generelt forhold, ifølge hvilket den tværgående længde er større end den langsgående med forholdet . Dette kan opnås på mange måder. Hvis  - bevægelig langsgående længde og bevægelig tværgående længde, de resterende længder, så [A 20] er givet :

kan vælges vilkårligt, så der er uendeligt mange kombinationer til at forklare Michelson-Morleys nulresultat. For eksempel hvis den relativistiske værdi af længdekontraktion forekommer, men hvis så ikke længdekontraktion, men forlængelse finder sted. Denne formodning blev senere udvidet af Joseph Larmor (1897), Lorentz (1904) og Henri Poincaré (1905), som udviklede den komplette Lorentz-transformation , inklusive tidsdilatation , for at forklare Troughton-Noble- eksperimenterne, Rayleigh- og Brace - eksperimenterne og Kaufmans eksperimenter . Det har formen

Tilbage stod at bestemme værdien af ​​, som, som vist af Lorentz (1904), er lig med en [A 20] . Generelt viste Poincaré (1905), at det kun tillader denne transformation at danne en gruppe , så det er det eneste valg, der er foreneligt med relativitetsprincippet , dvs. gør den stationære æter uopdagelig. I dette tilfælde opnår længdekontraktion og tidsudvidelse deres nøjagtige relativistiske værdier [A 21] .

Særlig relativitetsteori

Albert Einstein formulerede speciel relativitet i 1905 og udledte Lorentz-transformationen og dermed længdesammentrækningen og tidsudvidelsen fra postulatet om relativitet og lysets hastigheds konstanthed, og fjernede dermed ad hoc- karakteren fra kontraktionshypotesen. Einstein lagde vægt på det kinematiske grundlag for teorien og modifikationen af ​​begrebet rum og tid, mens den faste æter ikke længere spillede nogen rolle i hans teori. Han pegede også på transformationens gruppekarakter. Einstein var motiveret af Maxwells teori om elektromagnetisme (i den form som den blev givet af Lorentz i 1895) og manglen på beviser for eksistensen af ​​en lysende æter [A 22] .

Dette giver mulighed for en mere elegant og intuitiv forklaring af Michelson-Morley-resultatet. I den kommende referenceramme er nulresultatet indlysende, da apparatet kan anses for at være i hvile i overensstemmelse med relativitetsprincippet, så tidspunkterne for passage af strålen er de samme. I den referenceramme, som apparatet bevæger sig i forhold til, gælder samme ræsonnement som beskrevet ovenfor i afsnittet "Længdekontraktion og Lorentz-transformation", bortset fra at ordet "ether" skal erstattes af "ikke-sambevægende inertiramme". reference”. Einstein skrev i 1916 [A 23] :

Selvom den forventede forskel mellem de to tidspunkter er ekstremt lille, gennemførte Michelson og Morley et interferenseksperiment, hvor denne forskel skulle kunne påvises tydeligt. Men eksperimentet gav et negativt resultat - et faktum, der er meget forvirrende for fysikere. Lorentz og FitzGerald slap af med denne vanskelighed ved at foreslå, at bevægelsen af ​​et legeme i forhold til æteren får kroppen til at trække sig sammen i bevægelsesretningen, med lige nok sammentrækning til at kompensere for forskellen i tid nævnt ovenfor. En sammenligning med diskussionen i afsnit 11 viser, at denne løsning på problemet også var korrekt set ud fra relativitetsteoriens synspunkt. Men på grundlag af relativitetsteorien er fortolkningsmetoden usammenlignelig mere tilfredsstillende. Ifølge denne teori er der ikke noget som et "særligt gunstigt" (unikt) koordinatsystem, der kunne forårsage introduktionen af ​​en æterisk idé, og derfor kan der ikke være nogen æterisk vind eller noget eksperiment til at demonstrere det. Her følger sammentrækningen af ​​bevægelige legemer af teoriens to hovedbestemmelser uden at indføre særlige hypoteser; og som den første faktor, der er involveret i denne sammentrækning, finder vi ikke bevægelse i sig selv, som vi ikke kan tillægge nogen betydning, men bevægelse i forhold til referencelegemet valgt i dette særlige tilfælde. For et koordinatsystem, der bevæger sig med Jorden, forkortes Michelson og Morleys spejlsystem således ikke, men forkortes for et koordinatsystem i hvile i forhold til Solen.

Originaltekst  (engelsk)[ Visskjule] Selvom den estimerede forskel mellem disse to tidspunkter er overordentlig lille, udførte Michelson og Morley en eksperimentinterferens, hvor denne forskel skulle have været tydeligt påviselig. Men eksperimentet gav et negativt resultat - en kendsgerning meget forvirrende for fysikere. Lorentz og FitzGerald reddede teorien fra denne vanskelighed ved at antage, at kroppens bevægelse i forhold til æther frembringer en sammentrækning af kroppen i bevægelsesretningen, hvor mængden af ​​sammentrækning netop er tilstrækkelig til at kompensere for forskellen i tid nævnt ovenfor. Sammenligning med diskussionen i afsnit 11 viser, at også set fra relativitetsteoriens synspunkt var denne løsning af vanskeligheden den rigtige. Men på grundlag af relativitetsteorien er fortolkningsmetoden usammenlignelig mere tilfredsstillende. Ifølge denne teori er der ikke noget som et "særligt begunstiget" (unikt) koordinatsystem til at foranledige indførelsen af ​​æter-ideen, og der kan derfor ikke være nogen æter-drift eller noget eksperiment til at demonstrere det. . Her følger sammentrækningen af ​​bevægelige kroppe af teoriens to grundlæggende principper uden indførelse af særlige hypoteser; og som den primære faktor, der er involveret i denne sammentrækning, finder vi ikke bevægelsen i sig selv, som vi ikke kan tillægge nogen betydning, men bevægelsen med hensyn til referencelegemet valgt i det konkrete tilfælde. For et koordinatsystem, der bevæger sig med jorden, er Michelsons og Morleys spejlsystem således ikke forkortet, men det forkortes for et koordinatsystem, som er i hvile i forhold til solen.

I hvilket omfang det nulresultat af Michelson-Morley-eksperimentet påvirkede Einstein, er omstridt. Med henvisning til nogle af Einsteins udsagn hævder mange historikere, at de ikke spillede en væsentlig rolle på hans vej til speciel relativitet [A 24] [A 25] , mens andre udsagn af Einstein sandsynligvis tyder på, at de har påvirket ham [A 26] . Under alle omstændigheder hjalp nulresultatet af Michelson-Morley-eksperimentet konceptet om lyshastighedens konstanthed med at vinde bred og hurtig accept [A 24] .

Senere viste Howard Percy Robertson (1949) og andre [A 3] [A 27] (se Robertson-Mansoury-Sexl testteori ), at det er muligt fuldt ud at udlede Lorentz-transformationen fra en kombination af tre eksperimenter. For det første viste Michelson-Morley-eksperimentet, at lysets hastighed ikke afhænger af apparatets orientering , hvilket etablerede et forhold mellem længde- (β) og tværgående (δ) længder. Derefter, i 1932, modificerede Roy Kennedy og Edward Thorndike Michelson-Morley-eksperimentet ved at gøre vejlængderne af den delte stråle ulige, hvor den ene arm var meget kort [10] . Kennedy-Thorndike-eksperimentet varede i mange måneder, mens Jorden kredsede om Solen. Deres negative resultat viste, at lysets hastighed ikke afhænger af apparatets hastighed i forskellige inertiereferencerammer. Derudover fandt hun, at der udover ændringer i længden også skulle forekomme tilsvarende ændringer i tid, det vil sige, at hun etablerede en sammenhæng mellem længdelængder (β) og ændringer i tid (α). Begge eksperimenter giver således ikke individuelle værdier af disse mængder. Denne usikkerhed svarer til den usikre faktor som beskrevet ovenfor. Ud fra teoretiske overvejelser ( gruppekarakteren af ​​Lorentz-transformationen krævet af relativitetsprincippet) var det klart, at de individuelle mængder af længdesammentrækning og tidsudvidelse skal antage deres nøjagtige relativistiske form. Men en direkte måling af en af ​​disse mængder var stadig ønskelig for at bekræfte de teoretiske resultater. Dette blev opnået i Ives-Stilwell eksperimentet (1938), hvor α blev målt i henhold til tidsudvidelse. Kombination af denne værdi af α med nul Kennedy-Thorndike-resultatet viser, at β skal påtage sig værdien af ​​den relativistiske længdekontraktion. Kombination af β med et nul Michelson-Morley resultat viser, at δ skal være nul. Derfor er Lorentz-transformationen af ​​c en uundgåelig konsekvens af kombinationen af ​​disse tre eksperimenter [A 3] .

Særlig relativitetsteori anses generelt for at være løsningen på alle målinger af den negative æterdrift (eller isotropi af lysets hastighed), inklusive Michelson-Morleys nulresultat. Mange højpræcisionsmålinger er blevet foretaget som en test af speciel relativitet og moderne søgninger efter Lorentz-krænkelse i foton- , elektron- , nukleon- eller neutrinosektorerne , som alle understøtter relativitetsteorien.

Forkerte alternativer

Som nævnt ovenfor troede Michelson i begyndelsen, at hans eksperiment ville bekræfte Stokes' teori om, at æteren blev fuldstændig slæbt i nærheden af ​​Jorden (se Aether Drag Hypothesis ). Imidlertid er total ætermodstand ikke i overensstemmelse med den observerede aberration af lys og har også været inkonsistent med andre eksperimenter. Derudover viste Lorentz i 1886, at Stokes' forsøg på at forklare aberration er inkonsekvent [A 5] [A 4] .

Derudover var antagelsen om, at æteren ikke forplanter sig i nærheden, men kun i materien, meget problematisk, som Hammars (1935) eksperiment viste. Hammar pegede den ene arm på sit interferometer gennem et tungmetalrør fyldt med bly. Teoretisk blev det antaget, at hvis æteren blev trukket i masse, ville massen af ​​det forseglede metalrør være nok til at forårsage en synlig effekt. Og igen blev der ikke bemærket nogen effekt, så teorierne om etherresistens anses for at være tilbagevist.

Walter Ritz ' emissionsteori (eller ballistiske teori) var også i overensstemmelse med eksperimentelle resultater uden at kræve æter. Teorien postulerer, at lys altid har samme hastighed i forhold til kilden [A 28] . De Sitter bemærkede dog, at emitterteorien forudsagde flere optiske effekter, som ikke blev observeret i observationer af binære stjerner, hvor lys fra to stjerner kunne måles ved hjælp af et spektrometer . Hvis strålingsteorien var korrekt, så ville lyset fra stjerner skulle opleve en usædvanlig randforskydning på grund af, at stjernernes hastighed lægges til lysets hastighed, men en sådan effekt ville ikke kunne ses. Senere viste JG Fox , at de Sitters oprindelige eksperimenter var fejlagtige på grund af absorption [11] , men i 1977 observerede Brecher røntgenstråler fra binære stjernesystemer med lignende nulresultater [12] . Derudover gennemførte Philippas og Fox (1964) tests på terrestriske partikelacceleratorer, der er specielt designet til at imødegå Fox' tidligere "absorptions"-indsigelse, idet resultaterne ikke stemmer overens med lysets hastigheds afhængighed af kilden [13] .

Efterfølgende eksperimenter

Selvom Michelson og Morley gik i gang med forskellige eksperimenter efter deres første udgivelse i 1887, fortsatte begge med at være aktive på dette område [A 29] [A 30] . Andre varianter af eksperimentet blev udført med stigende kompleksitet. Morley var usikker på sine egne resultater og fortsatte med at udføre yderligere eksperimenter med Dayton Miller fra 1902 til 1904. Igen var resultatet negativt inden for fejlmarginen [14] [15] .

Millers eksperimenter

Miller arbejdede på stadigt større interferometre, kulminerede i en 32 meter (105  fod ) (effektiv) arm, som han prøvede på forskellige steder, herunder en bjergtop ved Mount Wilson Observatory . For at undgå muligheden for at blokere den æteriske vind af solide vægge, blev en speciel baldakin med tynde vægge, for det meste lavet af presenning, brugt i hans observationer på toppen af ​​bjerget. Fra støjende, uregelmæssige data udtrak han konstant et lille positivt signal, der ændrede sig med hver rotation af enheden, siderisk tid og årligt. Hans målinger i 1920'erne var omkring 10 km/t i stedet for de næsten 30 km/t, der forventedes fra Jordens bane alene. Han forblev overbevist om, at dette skyldtes delvis eller fuldstændig æterindfangning , selvom han ikke forsøgte at give en detaljeret forklaring. Han ignorerede kritik, der viser inkonsistensen af ​​hans resultater og tilbagevisningen af ​​Hammars eksperiment [A 31] [note 5] . Millers konklusioner blev betragtet som vigtige på det tidspunkt og blev diskuteret af Michelson, Lorenz og andre på et møde rapporteret i 1928 [A 32] . Konsensus er, at flere eksperimenter er nødvendige for at verificere Millers resultater. Miller byggede senere en ikke-magnetisk enhed for at eliminere magnetostriktion , mens Michelson byggede en enhed fra ikke-ekspanderende invar for at eliminere eventuelle resterende termiske effekter. Andre forsøgspersoner rundt om i verden har forbedret nøjagtigheden, elimineret potentielle bivirkninger eller begge dele. Indtil nu har ingen været i stand til at gengive Millers resultater, og nøjagtigheden af ​​moderne eksperimenter udelukker dem [A 33] . Roberts (2006) påpegede, at de primitive databehandlingsteknikker brugt af Miller og andre tidlige forsøgspersoner, herunder Michelson og Morley, var i stand til at producere tilsyneladende periodiske signaler, selvom de ikke var i de faktiske data. Efter at have genanalyseret Millers originale data ved hjælp af moderne metoder til kvantitativ fejlanalyse, fandt Roberts ud af, at Millers tilsyneladende signaler ikke var statistisk signifikante [A 34] .

Kennedys eksperimenter

Roy J. Kennedy (1926) og C. K. Illingworth (1927) (fig. 8) transformerede problemet med at detektere kantforskydninger fra et relativt ufølsomt problem med at estimere deres sideforskydninger til en væsentligt mere følsom opgave med at justere lysintensiteten på begge sider af en skarp grænse for lige lysstyrke [16] [17] . Hvis de observerede ujævn belysning på begge sider af trinnet, som i fig. 8e, tilføjede eller fjernede de kalibrerede vægte fra interferometeret, indtil begge sider af trinnet igen var ensartet belyst, som i fig. 8d. Antallet af vægte tilføjet eller fjernet tjente som et mål for vognbaneskiftet. Forskellige observatører kunne registrere ændringer i så lidt som 1/300 til 1/1500 af båndet. Kennedy kørte også et eksperiment ved Mount Wilson, og fandt kun omkring 1/10 af afdriften målt af Miller og ingen sæsonmæssige effekter [A 32] .

Eksperimenter af Michelson og Gal

I 1925 lagde Michelson og Gael vandrør på jorden i form af et rektangel ved Clearing i Illinois. Rør diameter 30 cm . Rør AF og DE blev rettet nøjagtigt fra vest til øst, EF, DA og CB - fra nord til syd. Længderne DE og AF var 613 m ; EF, DA og CB - 339,5 m . En almindelig pumpe, der kører i tre timer, kan pumpe luft ud til et tryk på 1 cmHg. For at detektere forskydning sammenligner Michelson inden for teleskopets område interferenskanterne opnået ved at løbe rundt i de store og små konturer. Den ene lysstråle gik med uret, den anden imod. Skiftet af båndene forårsaget af jordens rotation blev registreret af forskellige mennesker på forskellige dage med en fuldstændig omarrangering af spejlene. I alt blev der foretaget 269 målinger. Teoretisk set, hvis man antager, at etheren er immobil, bør man forvente en forskydning af båndet med 0,236 ± 0,002 . Behandling af observationsdataene gav et skift på 0,230 ± 0,005 , hvilket bekræftede eksistensen og størrelsen af ​​Sagnac-effekten [18] .

S. I. Vavilov i artiklen "Eksperimentelle grundlag for relativitetsteorien" forklarer denne effekt som følger:

Sagnacs og Michelson-Gals rotationseksperimenter i relativitetsteorien (særlige og generelle) forklares næsten på samme måde som muligheden for at detektere rotationsbevægelse fra manifestationerne af centrifugalkræfter i mekanikken. Dette er en naturlig konsekvens af relativitetsteorien, der ikke tilføjer noget nyt [18] .

Joos' eksperimenter

I 1930 udførte Georg Joos et eksperiment med et automatiseret interferometer med 21 m lange arme lavet af presset kvarts med en meget lav termisk ekspansionskoefficient, som producerede en kontinuerlig fotografisk optagelse af frynser efter titusindvis af omdrejninger af apparatet. På fotografiske plader kunne forskydninger på 1/1000 af båndet måles. Periodiske forskydninger af båndene blev ikke fundet, så den øvre grænse for den æteriske vind er 1,5 km/t [19] .

I nedenstående tabel er de forventede værdier relateret til en relativ hastighed mellem Jorden og Solen på 30 km/s. Hvad angår solsystemets hastighed omkring det galaktiske centrum på omkring 220 km/s, eller solsystemets hastighed i forhold til CMB -hvilerammen på omkring 368 km/s, er nulresultaterne af disse eksperimenter endnu mere indlysende.

Navn Beliggenhed År Skulderlængde (meter) Forventet yderligere skift Målt frynseforskydning Holdning Øvre grænse for Vaether Eksperimentel opløsning Nul resultat
Michelson [4] Potsdam 1881 1.2 0,04 ≤ 0,02 2 ~20 km/s 0,02 Ja
Michelson og Morley [1] cleveland 1887 11,0 0,4 < 0,02
eller ≤ 0,01		 40 ~4-8 km/s 0,01 Ja
Morley og Miller [14] [15] cleveland 1902-1904 32.2 1.13 ≤ 0,015 80 ~3,5 km/s 0,015 Ja
Miller [20] Mt. wilson 1921 32,0 1.12 ≤ 0,08 femten ~8-10 km/s uklar usikker
Miller [20] cleveland 1923-1924 32,0 1.12 ≤ 0,03 40 ~5 km/s 0,03 Ja
Miller (sollys) [20] cleveland 1924 32,0 1.12 ≤ 0,014 80 ~3 km/s 0,014 Ja
TomascTomaschekhek (stjernelys) [21] Heidelberg 1924 8.6 0,3 ≤ 0,02 femten ~7 km/s 0,02 Ja
Miller [20] [A 12] Mt. wilson 1925-1926 32,0 1.12 ≤ 0,088 13 ~8-10 km/s uklar uklar
Kennedy [16] Pasadena / Mt. wilson 1926 2.0 0,07 ≤ 0,002 35 ~5 km/s 0,002 Ja
Illingworth [17] Pasadena 1927 2.0 0,07 ≤ 0,0004 175 ~2 km/s 0,0004 Ja
Piccard og Stahel [22] med en ballon 1926 2.8 0,13 ≤ 0,006 tyve ~7 km/s 0,006 Ja
Piccard og Stahel [23] Bruxelles 1927 2.8 0,13 ≤ 0,0002 185 ~2,5 km/s 0,0007 Ja
Piccard og Stahel [24] Rigi 1927 2.8 0,13 ≤ 0,0003 185 ~2,5 km/s 0,0007 Ja
Michelson et al. [25] Pasadena (Mt. Wilson optisk butik) 1929 25,9 0,9 ≤ 0,01 90 ~3 km/s 0,01 Ja
Yoos [19] Jena 1930 21.0 0,75 ≤ 0,002 375 ~1,5 km/s 0,002 Ja

Seneste eksperimenter

Optiske tests

Optiske test af lyshastighedens isotropi er blevet almindelige [A 35] . Nye teknologier, herunder brugen af ​​lasere og masere , har i høj grad forbedret målingernes nøjagtighed. (I den følgende tabel er kun Essen (1955), Jaseja (1964) og Shamir/Fox (1969) forsøg af typen Michelson-Morley, det vil sige sammenligner to vinkelrette stråler. Andre optiske eksperimenter brugte andre metoder.)

Forfatter År Beskrivelse Øvre grænser
Louis Essen [26] 1955 Frekvensen af ​​den roterende resonator af mikrobølgeresonatoren sammenlignes med frekvensen af ​​et kvartsur. ~3 km/s
Sedarholm et al. [27] [28] 1958 To ammoniakmasere blev monteret på et roterende bord, og deres stråler blev rettet i modsatte retninger. ~30 RS
Eksperimenter med Mössbauer-rotoren 1960-68 I en række eksperimenter af forskellige forskere blev frekvenserne af gammastråler observeret ved hjælp af Mössbauer-effekten . ~ 2,0 cm/s
Jaceya et al. [29] 1964 Frekvenserne af to He-Ne masere monteret på et roterende bord blev sammenlignet. I modsætning til Cedarholm et al. maserne var placeret vinkelret på hinanden. ~30 RS
Shamir og Fox [30] 1969 Begge arme af interferometeret var indesluttet i et gennemsigtigt fast legeme ( plexiglas ). Lyskilden var en helium-neon laser . ~7 km/s
Trimmer et al. [31] [32] 1973 De ledte efter en anisotropi i lysets hastighed og opførte sig som det første og tredje Legendre-polynomium . De brugte et trekantet interferometer med en del af stien i glasset. (Til sammenligning tester eksperimenter som Michelson-Morley det andet Legendre-polynomium) [A 27] ~ 2,5 cm/s

Nylige eksperimenter med en optisk resonator

I det tidlige 21. århundrede har der været en genopblussen af ​​interessen for at udføre præcisionseksperimenter af Michelson-Morley-typen ved hjælp af lasere, masere, kryogene optiske hulrum osv. Dette skyldes i høj grad forudsigelser af kvantetyngdekraften, som tyder på, at speciel relativitet kan være brudt på skalaer tilgængelig for eksperimentel undersøgelse. Det første af disse højpræcisionseksperimenter blev udført af Brillet & Hall (1979), hvor de analyserede frekvensen af ​​en laser stabiliseret til resonansen af ​​et roterende optisk Fabry-Perot- hulrum . De sætter en grænse for anisotropien af ​​lysets hastighed som følge af Jordens bevægelse, Δ c / c  ≈ 10 −15 , hvor Δ c  er forskellen mellem lysets hastighed i x- og y -retningerne [34 ] .

Fra 2015 har eksperimenter med optiske og mikrobølgehulrum forbedret denne grænse til Δc / c ≈  10 -18 . I nogle af dem roterede enhederne eller forblev stationære, og nogle blev kombineret med Kennedy-Thorndike-eksperimentet . Især er Jordens retning og hastighed (ca. 368 km/s) i forhold til CMB hvilerammen almindeligvis brugt som referencer i disse anisotropisøgninger.

Forfatter År Beskrivelse Δs / s _
Wolf et al. [35] 2003 Frekvensen af ​​en stationær kryogen mikrobølgegenerator bestående af en safirkrystal, der opererer i hviskende galleritilstand , sammenlignes med frekvensen af ​​en brintmaser, hvis frekvens blev sammenlignet med urene i cæsium- og rubidium-atomfontæner. Der er blevet søgt efter ændringer under Jordens rotation. Data for 2001-2002 blev analyseret.
Muller et al. [33] 2003 To krystallinske optiske kaviteter af safir, der kontrollerer frekvenserne af to Nd:YAG-lasere , er monteret i rette vinkler inde i en heliumkryostat. Frekvenskomparatoren måler slagfrekvensen af ​​de kombinerede udgangssignaler fra de to resonatorer.
Wolf et al. [36] 2004 Se Wolf et al. (2003). Implementeret aktiv temperaturstyring. Data for 2002-2003 blev analyseret.
Wolf et al. [37] 2004 Se Wolf et al. (2003). Data for 2002-2004 blev analyseret.
Antonini og andre [38] 2005 Ligesom Müller et al. (2003), selvom selve apparatet blev sat i rotation. Data for 2002-2004 blev analyseret.
Stanwix et al. [39] 2005 Svarende til Wolf et al. (2003). Frekvensen af ​​to kryogene generatorer blev sammenlignet. Derudover blev apparatet bragt i rotation. Data for 2004-2005 blev analyseret.
Herrmann et al. [40] 2005 Svarende til Muller et al. (2003). Frekvenserne af to hulrum af optiske Fabry-Perot-resonatorer sammenlignes  - det ene hulrum roterede kontinuerligt, og det andet var ubevægeligt orienteret fra nord til syd. Data for 2004-2005 blev analyseret.
Stanwix et al. [41] 2006 Se Stanwix et al. (2005). Data for 2004-2006 blev analyseret.
Muller et al. [42] 2007 Se Herrmann et al. (2005) og Stanwix et al. (2006). Data fra begge grupper, indsamlet mellem 2004 og 2006, kombineres og analyseres. Da eksperimenterne udføres på forskellige kontinenter, i henholdsvis Berlin og Perth , var det muligt at studere indflydelsen af ​​både rotationen af ​​selve enhederne og Jordens rotation.
Eisele og andre [2] 2009 Frekvenserne af et par ortogonalt orienterede optiske resonatorer med stående bølge sammenlignes. Hulrummene blev undersøgt med en Nd:YAG-laser . Data for 2007-2008 blev analyseret.
Herrmann et al. [3] 2009 Frekvenserne af et par roterende ortogonale optiske Fabry-Perot-resonatorer sammenlignes. Frekvenserne af de to Nd:YAG-lasere er stabiliseret til resonanserne af disse resonatorer.
Nagel et al. [43] 2015 Frekvenserne af et par roterende ortogonale mikrobølgeresonatorer sammenlignes.

Andre indikationer af Lorentz-invarians

Eksempler på andre eksperimenter, der ikke er baseret på Michelson-Morley-princippet, dvs. ikke-optiske isotropitests, der når endnu højere niveauer af nøjagtighed, er sammenligningen af ​​ure eller eksperimenterne fra Hughes og Drever . I Drevers eksperiment fra 1961 blev 7 Li-kerner i grundtilstanden med totalt vinkelmomentum J  = 3/2 adskilt af et magnetfelt i fire ækvidistante niveauer. Hver overgang mellem et par af naboniveauer skal udsende en foton med samme frekvens, hvilket resulterer i en klar spektral linje. Men da kernebølgefunktionerne for forskellige MJ'er har forskellige orienteringer i rummet med hensyn til magnetfeltet, ville enhver orienteringsafhængighed, hvad enten det er af ætervinden eller af en storskalafordeling af massen i rummet (se Machs princip ), krænke energiafstandene mellem de fire niveauer, hvilket ville føre til unormal linjeudvidelse eller opsplitning. Der blev ikke observeret en sådan udvidelse. Moderne gentagelser af denne slags eksperimenter har givet nogle af de mest nøjagtige bekræftelser af princippet om Lorentz-invarians [A 36] .

Noter

Kommentarer
  1. ↑ Blandt andre lektioner var behovet for at kontrollere vibrationer. Michelson (1881) skrev:

    ... På grund af instrumentets ekstreme følsomhed over for vibrationer, kunne der ikke arbejdes i løbet af dagen. Forsøget blev derefter testet om natten. Når spejlene var placeret midt på skulderen, var båndene synlige, men deres position kunne først måles efter klokken tolv og derefter med mellemrum. Når spejlene blev flyttet til enderne af skuldrene, var striberne kun lejlighedsvis synlige. Det viste sig således, at forsøgene ikke kunne udføres i Berlin, og apparatet blev derfor flyttet til det astrofysiske observatorium i Potsdam ... Her var frynserne under normale omstændigheder svage nok til at kunne måles, men instrumentet var så ekstraordinært følsomme, at påvirkningen af ​​fortovet omkring 100 meter fra observatoriet førte til, at båndene forsvandt fuldstændigt!

    Originaltekst  (engelsk)[ Visskjule] …På grund af instrumentets ekstreme følsomhed over for vibrationer, kunne arbejdet ikke udføres i løbet af dagen. Dernæst blev forsøget forsøgt om natten. Da spejlene var placeret halvvejs på armene, var frynserne synlige, men deres position kunne først måles efter klokken tolv, og da kun med mellemrum. Når spejlene blev flyttet ud til enderne af armene, var frynserne kun lejlighedsvis synlige. Det så således ud til, at eksperimenterne ikke kunne udføres i Berlin, og apparatet blev derfor flyttet til Astrophysicalisches Observatorium i Potsdam … Her var frynserne under almindelige omstændigheder tilstrækkeligt stille til at måle, men så ekstraordinært følsomt var instrumentet, at stemplingen af fortovet, omkring 100 meter fra observatoriet, fik frynserne til at forsvinde helt!
  2. ↑ Michelson (1881) skrev:

    ... en natriumflamme placeret ved punkt "a" gav straks interferenskanter. De kunne så ændres i bredde, position eller retning ved en lille bevægelse af "b"-pladen, og når de havde den rigtige bredde og maksimale definition, blev natriumflammen fjernet og erstattet igen med en lampe. Så blev skruen "m" langsomt drejet, indtil striberne dukkede op igen. Så var de selvfølgelig farvede, bortset fra den centrale stribe, som var næsten sort.

    Originaltekst  (engelsk)[ Visskjule] … en natriumflamme, der er anbragt ved en produceret på én gang interferensbåndene. Disse kunne så ændres i bredde, position eller retning ved en let bevægelse af pladen b , og når de havde passende bredde og maksimal skarphed, blev natriumflammen fjernet og lampen igen erstattet. Skruen m blev derefter langsomt drejet, indtil båndene dukkede op igen. De var så selvfølgelig farvede, undtagen det centrale bånd, som var næsten sort.
  3. ↑ Hvis et semi-sølvfarvet spejl bruges som stråledeler, vil den reflekterede stråle opleve et andet antal refleksioner fra frontfladen end den transmitterede stråle. Med hver refleksion fra frontfladen vil lyset gennemgå en faseinversion. Da de to stråler gennemgår et forskelligt antal faseinversioner, når vejlængderne for de to stråler er ens eller adskiller sig med et helt antal bølgelængder (f.eks. 0, 1, 2...), vil der være destruktiv interferens og et svagt signal ved detektoren. Hvis strålernes vejlængder adskiller sig med et halvt heltal af bølgelængder (f.eks. 0,5, 1,5, 2,5...), vil konstruktiv interferens give et stærkt signal. Resultaterne er modsatte, hvis der anvendes en kubisk stråledeler, fordi den kubiske stråledeler ikke skelner mellem front- og bagoverfladerefleksioner.
  4. ↑ Natriumlys skaber et interferensmønster, der viser cyklusser af uklarhed og skarphed, der gentages med nogle hundrede frynser i en afstand på cirka en millimeter. Dette mønster skyldes det faktum, at den gule natrium D-linje faktisk er en dublet, hvis individuelle linjer har en begrænset sammenhængslængde . Efter at have justeret interferometeret til at vise den mest centrale del af det skarpeste sæt frynser, skiftede forskeren til hvidt lys.
  5. ↑ Thirring (1926), såvel som Lorentz, påpegede, at Millers resultater ikke opfylder selv de mest basale kriterier, der er nødvendige for at tro på deres himmelske oprindelse, nemlig at azimuten af ​​den formodede drift skal vise daglige variationer i overensstemmelse med rotationen af kilde omkring den himmelske pol. I stedet, selvom Millers observationer viste daglige udsving, kunne deres udsving i et sæt eksperimenter være centreret omkring for eksempel en nordvest-sydøstlig linje.
Erfaringer
  1. ↑ 1 2 3 4 5 Michelson, Albert A.; Morley, Edward W. (1887). " Om jordens relative bevægelse og den lysende æter ". American Journal of Science . 34 (203): 333-345. Bibcode : 1887AmJS...34..333M . DOI : 10.2475/ajs.s3-34.203.333 .
  2. ↑ 1 2 Eisele, Ch.; Nevsky, A. Yu.; Schillerv, S. (2009). "Laboratorietest af isotropi af lysudbredelse på 10-17 niveau " (PDF) . Fysiske anmeldelsesbreve . 103 (9): 090401. Bibcode : 2009PhRvL.103i0401E . DOI : 10.1103/PhysRevLett.103.090401 . PMID  19792767 . Arkiveret (PDF) fra originalen 2022-01-26 . Hentet 2022-01-26 . Forældet parameter brugt |deadlink=( hjælp )
  3. ↑ 1 2 Herrmann, S.; Senger, A.; Möhle, K.; Nagel, M.; Kovalchuk, E.V.; Peters, A. (2009). "Roterende optisk hulrumseksperiment, der tester Lorentz-invarians på 10-17 -niveauet". Fysisk gennemgang D. 80 (100): 105011. arXiv : 1002.1284 . Bibcode : 2009PhRvD..80j5011H . DOI : 10.1103/PhysRevD.80.105011 .
  4. ↑ 1 2 3 Michelson, Albert A. (1881). "Jordens relative bevægelse og den lysende æter" . American Journal of Science . 22 (128): 120-129. Bibcode : 1881AmJS...22..120M . doi : 10.2475 /ajs.s3-22.128.120 . Arkiveret fra originalen 2020-08-01 . Hentet 2022-01-26 . Forældet parameter brugt |deadlink=( hjælp )
  5. ↑ Michelson, Albert A.; Morley, Edward W. (1886). " Indflydelse af bevægelse af mediet på lysets hastighed ". Er. J.Sci . 31 (185): 377-386. Bibcode : 1886AmJS...31..377M . doi : 10.2475 /ajs.s3-31.185.377 .
  6. ↑ 1 2 Michelson, Albert A.; Morley, Edward W. (1887). "Om en metode til at gøre natriumlysets bølgelængde til den faktiske og praktiske standard for længde" . American Journal of Science . 34 (204): 427-430. Bibcode : 1887AmJS...34..427M . DOI : 10.2475/ajs.s3-34.204.427 . Arkiveret fra originalen 2017-06-11 . Hentet 2022-01-26 . Forældet parameter brugt |deadlink=( hjælp )
  7. ↑ 1 2 Michelson, Albert A.; Morley, Edward W. (1889). "Om gennemførligheden af ​​at etablere en lysbølge som den ultimative standard for længde" . American Journal of Science . 38 (225): 181-6. DOI : 10.2475/ajs.s3-38.225.181 . Arkiveret fra originalen 2017-11-17 . Hentet 2022-01-26 . Forældet parameter brugt |deadlink=( hjælp )
  8. ↑ 1 2 Det mekaniske univers, afsnit 41 . Hentet 26. januar 2022. Arkiveret fra originalen 30. oktober 2021.
  9. ↑ 12 Serway , Raymond. Fysik for forskere og ingeniører, bind 2  / Raymond Serway, John Jewett. — 7. illustreret. - Cengage Learning, 2007. - S. 1117. - ISBN 978-0-495-11244-0 . Arkiveret 2. december 2021 på Wayback Machine Uddrag af side 1117 Arkiveret 2. december 2021 på Wayback Machine
  10. ↑ Kennedy, RJ; Thorndike, E. M. (1932). "Eksperimentel etablering af tidens relativitet". Phys. Rev. _ 42 (3): 400-408. Bibcode : 1932PhRv...42..400K . DOI : 10.1103/PhysRev.42.400 .
  11. ↑ Fox, JG (1965), Evidence Against Emission Theories , American Journal of Physics bind 33 (1): 1–17 , DOI 10.1119/1.1971219 
  12. ↑ Brecher, K. (1977). "Er lysets hastighed uafhængig af kildens hastighed." Fysiske anmeldelsesbreve . 39 (17): 1051-1054. Bibcode : 1977PhRvL..39.1051B . DOI : 10.1103/PhysRevLett.39.1051 .
  13. ↑ Philippas, T.A.; Fox, J.G. (1964). "Gammastrålers hastighed fra en bevægende kilde". Fysisk gennemgang . 135 (4B): B1071-1075. Bibcode : 1964PhRv..135.1071F . DOI : 10.1103/PhysRev.135.B1071 .
  14. ↑ 1 2 Morley, Edward W.; Miller, Dayton C. (1904). “ Uddrag fra et brev dateret Cleveland, Ohio, 5. august 1904 til Lord Kelvin fra Profs. Edward W. Morley og Dayton C. Miller .” Filosofisk tidsskrift . 6. 8 (48): 753-754. DOI : 10.1080/14786440409463248 .
  15. ↑ 1 2 Morley, Edward W.; Miller, Dayton C. (1905). " Rapport om et eksperiment for at opdage Fitzgerald-Lorentz-effekten ". Proceedings fra American Academy of Arts and Sciences . XLI (12): 321-8. DOI : 10.2307/20022071 . JSTOR  20022071 .
  16. ↑ 1 2 Kennedy, Roy J. (1926). "En forfining af Michelson-Morley-eksperimentet" . Proceedings of the National Academy of Sciences . 12 (11): 621-629. Bibcode : 1926PNAS...12..621K . DOI : 10.1073/pnas.12.11.621 . PMC  1084733 . PMID  16577025 .
  17. ↑ 1 2 Illingworth, KK (1927). "En gentagelse af Michelson-Morley-eksperimentet ved hjælp af Kennedys forfining" (PDF) . Fysisk gennemgang . 30 (5): 692-696. Bibcode : 1927PhRv...30..692I . DOI : 10.1103/PhysRev.30.692 . Arkiveret (PDF) fra originalen 2018-07-23 . Hentet 2022-01-26 . Forældet parameter brugt |deadlink=( hjælp )
  18. ↑ 1 2 Eksperimentelle grundlag for relativitetsteorien // S. I. Vavilov. Samlede værker. T. 4. - M .: Publishing House of the Academy of Sciences of the USSR, 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/ogp.19303990402 .
  20. ↑ 1 2 3 4 Miller, Dayton C. (1925). "Ether-Drift-eksperimenter ved Mount Wilson" . Proceedings of the National Academy of Sciences . 11 (6): 306-314. Bibcode : 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 . Arkiveret fra originalen 2021-02-24 . Hentet 2022-01-26 . Forældet parameter brugt |deadlink=( hjælp )
  22. ↑ Piccard, A.; Stahel, E. (1926). “L'expérience de Michelson, realisée en ballon libre” . Comptes Rendus . 183 (7): 420-421. Arkiveret fra originalen 2021-02-25 . Hentet 2022-01-26 . Forældet parameter brugt |deadlink=( hjælp )
  23. ↑ Piccard, A.; Stahel, E. (1927). "Nouveaux résultats obtenus par l'expérience de Michelson" . Comptes Rendus . 184 : 152. Arkiveret fra originalen 2021-02-25 . Hentet 2022-01-26 . Forældet parameter brugt |deadlink=( hjælp )
  24. ↑ Piccard, A.; Stahel, E. (1927). “L'absence du vent d'éther au Rigi” . Comptes Rendus . 184 : 1198-1200. Arkiveret fra originalen 2021-02-25 . Hentet 2022-01-26 . Forældet parameter brugt |deadlink=( hjælp )
  25. ↑ Michelson, AA; Pease, FG; Pearson, F. (1929). "Resultater af gentagelse af Michelson-Morley-eksperimentet." Journal of the Optical Society of America . 18 (3): 181. Bibcode : 1929JOSA...18..181M . DOI : 10.1364/josa.18.000181 .
  26. ↑ Essen, L. (1955). "Et nyt Æther-Drift-eksperiment". natur . 175 (4462): 793-794. Bibcode : 1955Natur.175..793E . DOI : 10.1038/175793a0 .
  27. ↑ Cedarholm, JP; Bland, G.F.; Havens, B.L.; Townes, CH (1958). "Ny eksperimentel test af speciel relativitet". Fysiske anmeldelsesbreve . 1 (9): 342-343. Bibcode : 1958PhRvL...1..342C . DOI : 10.1103/PhysRevLett.1.342 .
  28. ↑ Cedarholm, JP; Townes, CH (1959). "Ny eksperimentel test af speciel relativitet". natur . 184 (4696): 1350-1351. Bibcode : 1959Natur.184.1350C . DOI : 10.1038/1841350a0 .
  29. ↑ Jaseja, T.S.; Javan, A.; Murray, J.; Townes, CH (1964). "Test af speciel relativitet eller af rummets isotropi ved brug af infrarøde masere". Phys. Rev. _ 133 (5a): 1221-1225. Bibcode : 1964PhRv..133.1221J . DOI : 10.1103/PhysRev.133.A1221 .
  30. ↑ Shamir, J.; Fox, R. (1969). "En ny eksperimentel test af speciel relativitet". Il Nuovo Cimento B. 62 (2): 258-264. Bibcode : 1969NCimB..62..258S . DOI : 10.1007/BF02710136 .
  31. ↑ Trimmer, William S.; Baierlein, Ralph F.; Faller, James E.; Hill, Henry A. (1973). "Eksperimentel søgen efter anisotropi i lysets hastighed". Fysisk gennemgang D. 8 (10): 3321-3326. Bibcode : 1973PhRvD...8.3321T . DOI : 10.1103/PhysRevD.8.3321 .
  32. ↑ Trimmer, William S.; Baierlein, Ralph F.; Faller, James E.; Hill, Henry A. (1974). Erratum: Eksperimentel søgning efter anisotropi i lysets hastighed. Fysisk gennemgang 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). "Moderne Michelson-Morley eksperiment ved hjælp af kryogene optiske resonatorer". Phys. Rev. Lett . 91 (2): 020401. arXiv : fysik/0305117 . Bibcode : 2003PhRvL..91b0401M . DOI : 10.1103/PhysRevLett.91.020401 . PMID  12906465 .
  34. ↑ Brillet, A.; Hall, JL (1979). "Forbedret lasertest af rummets isotropi". Phys. Rev. Lett . 42 (9): 549-552. Bibcode : 1979PhRvL..42..549B . DOI : 10.1103/PhysRevLett.42.549 .
  35. ↑ Ulv; et al. (2003). "Test af Lorentz-invarians ved hjælp af en mikrobølgeresonator" (PDF) . Fysiske anmeldelsesbreve . 90 (6): 060402. arXiv : gr-qc/0210049 . Bibcode : 2003PhRvL..90f0402W . DOI : 10.1103/PhysRevLett.90.060402 . HDL : 2440/101285 . PMID  12633279 . Arkiveret (PDF) fra originalen 2018-07-19 . Hentet 2022-01-26 . Forældet parameter brugt |deadlink=( hjælp )
  36. ↑ Wolf, P.; Tobar, M.E.; Bize, S.; Clairon, A.; Luiten, A.N.; Santarelli, G. (2004). "Hviskende galleriresonatorer og test af Lorentz-invarians" . Generel relativitet og gravitation . 36 (10): 2351-2372. arXiv : gr-qc/0401017 . Bibcode : 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). "Forbedret test af Lorentz-invarians i elektrodynamik" (PDF) . Fysisk gennemgang D. 70 (5): 051902. arXiv : hep-ph/0407232 . Bibcode : 2004PhRvD..70e1902W . DOI : 10.1103/PhysRevD.70.051902 . HDL : 2440/101283 . Arkiveret (PDF) fra originalen 2021-10-30 . Hentet 2022-01-26 . Forældet parameter brugt |deadlink=( hjælp )
  38. ↑ Antonini, P.; Okhapkin, M.; Goklu, E.; Schiller, S. (2005). "Test af lyshastighedens konstanthed med roterende kryogene optiske resonatorer". Fysisk gennemgang A. 71 (5): 050101. arXiv : gr-qc/0504109 . Bibcode : 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). "Test af Lorentz-invarians i elektrodynamik ved hjælp af roterende kryogene safir-mikrobølgeoscillatorer". Fysiske anmeldelsesbreve . 95 (4): 040404. arXiv : hep-ph/0506074 . Bibcode : 2005PhRvL..95d0404S . DOI : 10.1103/PhysRevLett.95.040404 . PMID  16090785 .
  40. ↑ Herrmann, S.; Senger, A.; Kovalchuk, E.; Müller, H.; Peters, A. (2005). "Test af isotropien af ​​lysets hastighed ved hjælp af en kontinuerligt roterende optisk resonator." Phys. Rev. Lett . 95 (15): 150401. arXiv : fysik/0508097 . Bibcode : 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). "Forbedret test af Lorentz-invarians i elektrodynamik ved hjælp af roterende kryogene safiroscillatorer". Fysisk gennemgang D. 74 (8): 081101. arXiv : gr-qc/0609072 . Bibcode : 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). "Relativitetstest ved komplementære roterende Michelson-Morley-eksperimenter". Phys. Rev. Lett . 99 (5): 050401. arXiv : 0706.2031 . Bibcode : 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). "Direkte terrestrisk test af Lorentz-symmetri i elektrodynamik til 10 -18 " . Naturkommunikation . 6 : 8174. arXiv : 1412.6954 . Bibcode : 2015NatCo...6.8174N . DOI : 10.1038/ncomms9174 . PMC  4569797 . PMID26323989  . _
Kilder
  1. ↑ 1 2 3 Staley, Richard (2009), Albert Michelson, lysets hastighed og æterdriften, Einsteins generation. Relativitetsrevolutionens oprindelse , Chicago: University of Chicago Press, ISBN 978-0-226-77057-4 
  2. ↑ Albrecht Fölsing. Albert Einstein: En biografi . - Penguin Group , 1998. - ISBN 0-14-023719-4 .
  3. ↑ 1 2 3 Robertson, HP (1949). "Postulat versus observation i den særlige relativitetsteori" . Anmeldelser af moderne fysik . 21 (3): 378-382. Bibcode : 1949RvMP...21..378R . DOI : 10.1103/RevModPhys.21.378 . Arkiveret fra originalen (PDF) 2018-10-24.
  4. ↑ 1 2 3 Whittaker, Edmund Taylor. En historie om teorierne om æter og elektricitet . - 1. - Longman, Green og Co., 1910.
  5. ↑ 1 2 3 4 5 Janssen, Michel. The Optics and Electrodynamics of Moving Bodies // Going Critical / Michel Janssen, John Stachel. - Springer, 2010. - ISBN 978-1-4020-1308-9 .
  6. ↑ Laub, Jakob (1910). "Über die experimentellen Grundlagen des Relativitätsprinzips (om det eksperimentelle grundlag for relativitetsprincippet)". Jahrbuch der Radioaktivität und Elektronik . 7 : 405-463.
  7. ↑ Skabelon: Citer EB9
  8. ↑ Maxwell, James Clerk (1880), On a Possible Mode of Detecting a Motion of the Solar System through the Luminiferous Ether , Nature bind 21 (535): 314–5 , DOI 10.1038/021314c0 
  9. ↑ 1 2 Miller, AI Albert Einsteins specielle relativitetsteori. Fremkomst (1905) og tidlig fortolkning (1905–1911) . - Læsning: Addison-Wesley, 1981. - S.  24 . - ISBN 978-0-201-04679-3 .
  10. ↑ Fickinger, William. Fysik ved et forskningsuniversitet: Case Western Reserve, 1830-1990. - Cleveland, 2005. - S. 18–22, 48. - "Sovesalen var placeret på et nu stort set ubesat rum mellem Biology Building og Adelbert Gymnasium, som begge stadig står på CWRU campus." — 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. — S. 123–152. - ISBN 978-1-4020-4089-4 . Arkiveret 30. oktober 2021 på Wayback Machine
  12. ↑ 1 2 Miller, Dayton C. (1933). "Ether-Drift-eksperimentet og bestemmelsen af ​​jordens absolutte bevægelse". Anmeldelser af moderne fysik . 5 (3): 203-242. Bibcode : 1933RvMP....5..203M . DOI : 10.1103/RevModPhys.5.203 .
  13. ↑ Blum, Edward K. Matematik i fysik og ingeniørvidenskab  / Edward K. Blum, Sergey V. Lototsky. - World Scientific, 2006. - S. 98. - ISBN 978-981-256-621-8 . Arkiveret 2. december 2021 på Wayback Machine , kapitel 2, s. 98 Arkiveret 2. december 2021 på Wayback Machine
  14. ↑ Shankland, RS (1964). Michelson-Morley eksperiment. American Journal of Physics . 31 (1): 16-35. Bibcode : 1964AmJPh..32...16S . DOI : 10.1119/1.1970063 .
  15. ↑ Feynman, R.P. (1970), The Michelson-Morley experiment (15-3), The Feynman Lectures on Physics , vol. 1, læsning: Addison Wesley Longman, ISBN 978-0-201-02115-8 
  16. ↑ Albert Shadowitz. speciel relativitetsteori . - Genoptryk af 1968. - Courier Dover Publications, 1988. - S.  159-160 . - ISBN 978-0-486-65743-1 .
  17. ↑ Teller, Edward ; Teller, Wendy & Talley, Wilson (2002), Samtaler om fysikkens mørke hemmeligheder , Grundlæggende bøger, s. 10–11, ISBN 978-0786752379 , < https://books.google.com/books?id=QClyAWecl60C&pg=PA10 > Arkiveret 30. november 2021 på Wayback Machine 
  18. ↑ 1 2 Schumacher, Reinhard A. (1994). "Særlig relativitet og Michelson-Morley-interferometeret". American Journal of Physics . 62 (7): 609-612. Bibcode : 1994AmJPh..62..609S . DOI : 10.1119/1.17535 .
  19. ↑ Lorentz, Hendrik Antoon (1895), Attempt of a Theory of Electrical and Optical Phenomena in Moving Bodies , Leiden: E. J. Brill 
  20. ↑ 1 2 Lorentz, Hendrik Antoon (1904), Elektromagnetiske fænomener i et system, der bevæger sig med enhver hastighed, der er mindre end lysets, Proceedings of the Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences bind 6: 809–831 
  21. ↑ Poincaré, Henri (1905), On the Dynamics of the Electron, Comptes Rendus T. 140: 1504–1508  (Wikisource-oversættelse)
  22. ↑ Einstein, A (30. juni 1905). Zur Elektrodynamik bewegter Körper. Annalen der Physik [ tysk ] ]. 17 (10): 890-921. Bibcode : 1905AnP...322..891E . DOI : 10.1002/ogp.19053221004 .Engelsk oversættelse: Perrett, W On the Electrodynamics of Moving Bodies . Fourmilab . Hentet 27. november 2009. Arkiveret fra originalen 1. februar 2013.
  23. ↑ Einstein, A. (1916), Relativitet: 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 , fodnote side 10-11: Einstein rapporterer via Dr. N Balzas som svar på Polanyis forespørgsel, at "Michelson-Morley-eksperimentet ingen rolle i grundlaget for teorien." og ".. relativitetsteorien blev slet ikke grundlagt for at forklare dens udfald." [1] Arkiveret 25. december 2021 på Wayback Machine
  26. ↑ Jeroen, van Dongen (2009), On the Role of the Michelson-Morley Experiment: Einstein in Chicago , Archive for History of Exact Sciences bind 63 (6): 655–663 , DOI 10.1007/s00407-009-0050-5 
  27. ↑ 1 2 Mansouri, R.; Sexl, R.U. (1977). "En testteori om speciel relativitet: III. Andenordens tests". Gen. Rel. Gravit . 8 (10): 809-814. Bibcode : 1977GReGr...8..809M . DOI : 10.1007/BF00759585 .
  28. ↑ Norton, John D. (2004). "Einsteins undersøgelser af galileisk kovariant elektrodynamik før 1905" . Arkiv for eksakt videnskabshistorie . 59 (1): 45-105. Bibcode : 2004AHES...59...45N . DOI : 10.1007/s00407-004-0085-6 . Arkiveret fra originalen 2009-01-11 . Hentet 2022-01-26 . Forældet parameter brugt |deadlink=( hjælp )
  29. ↑ Swenson, Loyd S. (1970). "Michelson-Morley-Miller-eksperimenterne før og efter 1905". Tidsskrift for astronomiens historie . 1 (2): 56-78. Bibcode : 1970JHA.....1...56S . DOI : 10.1177/002182867000100108 .
  30. ↑ Swenson, Loyd S., Jr. The Ethereal Aether: A History of the Michelson-Morley-Miller Aether-drift-eksperimenter, 1880-1930 . - University of Texas Press, 2013. - ISBN 978-0-292-75836-0 . Arkiveret 30. november 2021 på Wayback Machine
  31. ↑ Thirring, Hans (1926). "Prof. Millers Ether Drift Eksperimenter. natur . 118 (2959): 81-82. Bibcode : 1926Natur.118...81T . DOI : 10.1038/118081c0 .
  32. ↑ 12 Michelson , AA; et al. (1928). "Konference om Michelson-Morley-eksperimentet afholdt på Mount Wilson, februar 1927" . Astrofysisk tidsskrift . 68 : 341-390. Bibcode : 1928ApJ....68..341M . DOI : 10.1086/143148 .
  33. ↑ Shankland, Robert S.; et al. (1955). "Ny analyse af interferometerobservationer af Dayton C. Miller." Anmeldelser af moderne fysik . 27 (2): 167-178. Bibcode : 1955RvMP...27..167S . DOI : 10.1103/RevModPhys.27.167 .
  34. ↑ Roberts, TJ (2006), En forklaring af Dayton Millers anomale "Ether Drift"-resultat, arΧiv : physics/0608238 . 
  35. ↑ Relativity FAQ (2007): Hvad er det eksperimentelle grundlag for Special Relativity? Arkiveret 15. oktober 2009 på Wayback Machine
  36. ↑ Haugan, Mark P.; Will, Clifford M. (maj 1987). "Moderne test af speciel relativitet" (PDF) . Fysik i dag . 40 (5): 67-76. Bibcode : 1987PhT....40e..69H . DOI : 10.1063/1.881074 . Hentet 14. juli 2012 .

Litteratur

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger
 Eksperimentel verifikation af speciel relativitetsteori
Hastighed/Isotropi
Lorentz invarians
Tidsudvidelse
Lorentz kontraktion
Energi
Fizeau/Sagnac
Alternativer
Generel