Mišelsona-Morlija eksperiments bija mēģinājums izmērīt zemes kustība caur gaismas ēteri. Lai arī šo frāzi bieži sauc par Miķelsona-Morleja eksperimentu, tā faktiski attiecas uz virkni eksperimentu, ko veica Alberts Miķelsons 1881. gadā un pēc tam atkal (ar labāku aprīkojumu) 1887. gadā Case Western universitātē kopā ar ķīmiķi Edvardu Morijs. Lai arī galīgais rezultāts bija negatīvs, eksperimenta atslēga tajā ziņā, ka tas pavēra iespējas alternatīvam izskaidrojumam dīvainajai viļņiem līdzīgajai gaismas uzvedībai.
Kā bija paredzēts strādāt
Līdz 1800. gadu beigām dominējošā gaismas darbības teorija bija tāda, ka tas bija elektromagnētiskās enerģijas vilnis tādu eksperimentu dēļ kā Younga dubultās spraugas eksperiments.
Problēma ir tā, ka vilnim vajadzēja pārvietoties pa sava veida vidi. Kaut kam tur jābūt, lai veiktu vicināšanu. Bija zināms, ka gaisma pārvietojas pa kosmosu (kas zinātnieku uzskatos bija vakuums), un jūs pat varētu izveidot vakuuma kameru un caur to spīd gaisma, tāpēc visi pierādījumi lika saprast, ka gaisma var pārvietoties pa reģionu bez gaisa vai citām lietām.
Lai izvairītos no šīs problēmas, fiziķi izvirzīja hipotēzi, ka ir viela, kas piepilda visu Visumu. Viņi šo vielu sauca par gaismas ēteri (vai dažreiz arī par gaismu saturošu ēteri, lai gan šķiet, ka tas ir tikai iemešanas veids pretenciozi skanošās zilbēs un patskaņos).
Miķelsons un Morlijs (iespējams, galvenokārt Miķelsons) nāca klajā ar ideju, ka jums vajadzētu spēt izmērīt Zemes kustību caur ēteri. Parasti tika uzskatīts, ka ēteris ir nekustīgs un statisks (izņemot, protams, vibrāciju), bet Zeme ātri pārvietojās.
Padomājiet par to, kad paņemat roku no automašīnas loga uz diska. Pat ja tas nav vējains, jūsu kustība to padara šķiet vējains. Tas pats būtu jāattiecina uz ēteri. Pat tad, ja tā stāvēja, kopš Zeme pārvietojas, gaismai, kas iet vienā virzienā, kopā ar ēteri vajadzētu virzīties ātrāk nekā gaismai, kas iet pretējā virzienā. Katrā ziņā, kamēr starp ēteri un Zemi notika kaut kādas kustības, tam vajadzēja radīt efektīvu "ētera vēju", kam būtu vai nu spiež vai kavē gaismas viļņa kustību, līdzīgi kā peldētājs pārvietojas ātrāk vai lēnāk atkarībā no tā, vai viņš pārvietojas kopā ar vai pret pašreizējais.
Lai pārbaudītu šo hipotēzi, Miķelsons un Morlijs (atkal pārsvarā Mihelsons) projektēja ierīci, kas sadalīja staru gaismu un atlēca no spoguļiem tā, ka tas pārvietojās dažādos virzienos un visbeidzot skāra to pašu mērķis. Darbības princips bija tāds, ka, ja divi staru kūļi pārvietojas vienādu attālumu pa dažādiem ceļiem caur ēteri, tiem jāpārvietojas ar dažādu ātrumu un tāpēc, nonākot gala mērķa ekrānā, šie gaismas stari būtu nedaudz ārpus fāzes viens ar otru, kas radītu a atpazīstams iejaukšanās raksts. Tāpēc šī ierīce kļuva pazīstama kā Mihelsona interferometrs (parādīts attēlā šīs lapas augšpusē).
Rezultāti
Rezultāts sagādāja vilšanos, jo viņi neatrada absolūti nekādu pierādījumu par meklēto relatīvo kustību neobjektivitāti. Neatkarīgi no tā, pa kuru ceļu devās stars, gaisma šķita pārvietojas tieši ar tādu pašu ātrumu. Šie rezultāti tika publicēti 1887. gadā. Cits veids, kā interpretēt tā laika rezultātus, bija pieņemt, ka ēteris ir kaut kādā veidā savienots līdz Zemes kustībai, bet neviens īsti nevarēja nākt klajā ar modeli, kas ļāva to radīt jēga.
Faktiski 1900. gadā britu fiziķis Lords Kelvins slaveni norādīja, ka šis rezultāts bija viens no diviem "mākoņiem" kas šķīra citādi pilnīgu izpratni par Visumu, ar vispārīgām cerībām, ka tas tiks atrisināts samērā īsā secībā.
Būtu nepieciešami gandrīz 20 gadi (un Alberts Einšteins), lai patiešām pārvarētu konceptuālos šķēršļus, kas nepieciešami, lai pilnībā atteiktos no ētera modeļa un pieņemtu pašreizējo modeli, kurā gaismas eksponāti viļņu-daļiņu dualitāte.
Avots
Atrodiet viņu darba pilnu tekstu, kas publicēts 1887. gada izdevumā American Science of Science, arhivēts tiešsaistē vietnē AIP vietne.