Mitä vikaa valonnopeudessa on? SUHTEELLISUUSTEORIAN PÄÄVALHE

2024 Kirjoittaja: Seth Attwood | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 16:04

Valon nopeus on vakio. Tätä pidetään todistettuna tosiasiana. Mutta onko se todella niin? Tässä myrskyisässä numerossa ymmärrämme perusteellisesti vaikean tieteellisen kysymyksen. Mennä.

Pääasiallisena kokeellisena todisteena Einsteinin suhteellisuusteoriasta pidetään maailmankuuluja Michelson-Morleyn kokeita eetterin kulkeutumisen mittaamiseksi.

Kokeissaan tutkijat tutkivat valon käyttäytymistä. Sitten eetteriä käytettiin väliaineena valon etenemiseen. Tiedettiin myös, että maapallo kiertää Auringon nopeudella 30 kilometriä sekunnissa. Tästä syystä syntyi oletus, että jos mittaat valon nopeuden Maan kulkua pitkin ja sen kulkua vasten, voit löytää eron.

Alkuperäinen oletus oli, että eetteri on täysin liikkumaton suhteessa aurinkoon. Nuo. valon nopeus yhteen suuntaan on plus 30 ja toisessa - miinus 30 km / s.

Tuloksena saatiin nopeusero, joka oli vähemmän teoreettisesti laskettu. Mutta tämä ero oli, ei puhuttu nollasta. Eli tutkijat saivat 7,5 km/s nopeuksien eron ja myöhemmin tämä tulos jätettiin huomiotta. Historiallisia yrityksiä mitata eetterin nopeutta suhteessa maahan on tehty melkein Napoleonin sotien ajoista lähtien ja ne kuuluvat Aragolle, Fizeaulle, Angstremille, Fresnelille. Fizeau vuonna 1859 ja Angstrom vuonna 1865 julistivat positiivisen tuloksen eetterituulen etsinnästä.

1800- ja 1900-luvun vaihteessa viesti siirtyi tutkijoiden kolmikolle: Michelsonille, Morleylle ja Millerille. Tässä on valokuva, joka on otettu vuoden 1927 konferenssissa Mount Wilsonin observatoriossa.

Michelson, Morley ja Miller työskentelivät samassa yhdysvaltalaisessa yliopistossa, ja Miller oli 50-vuotias professori, professori Morleyn läheinen ystävä ja Michelsonin työtoveri. Hän käytti alkuperäistä Michelson-kokoonpanoa modifioimalla sitä - korvaamalla laatan materiaalin ja pidentäen valopolkua.

Millerin kokeen tulosten mukaan eetterituulen nopeus oli 10 kilometriä sekunnissa ja todennäköinen virhe ± 0,5 kilometriä sekunnissa. Lisäksi pitkäkestoisten mittausten tulokset osoittivat päivittäisiä ja vuosittaisia muutoksia.

Michelson itse vahvisti myöhemmin Millerin kosmiset suunnat, ja keskustelussa Einsteinin kanssa Michelson kutsui suhteellisuusteoriaa "hirviöksi", joka on syntynyt hänen varhaisten epäonnistuneiden kokeidensa seurauksena.

Tarkastellaanpa näitä tosiasioita yksityiskohtaisemmin. Miller suoritti jättimäisen mittaustyön: pelkästään vuonna 1925 interferometrin kierrosten kokonaismäärä oli 4400 ja yksittäisten lukemien määrä ylitti 100 000.

Miller työskenteli jatkuvasti vuosina 1887-1927, eli hän käytti noin 40 vuotta "eetterituulen" nopeuden mittaamiseen - käytännössä koko aktiivisen luovan elämänsä, kiinnittäen erityistä huomiota kokeen puhtauteen. Ja näiden tulosten kriitikot eivät vaivautuneet työhön.

Esimerkiksi Roy Kennedy käytti vain… 1,5 vuotta kaikkeen työhön, mukaan lukien suunnitteluun, laitteen valmistukseen, virheenkorjaukseen, mittauksiin, tulosten käsittelyyn ja julkaisemiseen. Samanaikaisesti suurin osa eetteriä arvostelevista kokeista suoritetaan edelleen bunkkereissa, kellareissa, kryogeenisissa tai ferromagneettisissa panssareissa - eli maksimaalisen eetterin seulonnan olosuhteissa.

Millerin teosten julkaisemisen jälkeen Mount Wilsonin observatoriossa pidettiin konferenssi "eetterituulen" nopeuden mittauksista. Konferenssiin osallistuivat Lorentz, Michelson ja monet muut tuon ajan johtavat fyysikot. Konferenssin osallistujat tunnustivat Millerin tulokset huomion arvoisiksi; konferenssin julkaisut julkaistiin.

Mutta harvat tietävät, että tämän konferenssin jälkeen Michelson palasi jälleen kokeisiin "eetterituulen" havaitsemiseksi; tämän työn hän suoritti yhdessä Peace and Pearsonin kanssa. Näiden vuonna 1929 suoritettujen kokeiden tulosten mukaan "eetterituulen" nopeus on noin 6 km/s. Vastaavassa julkaisussa työn kirjoittajat totesivat, että "eetterituulen" nopeus on noin 1/50 Maan liikkeen nopeudesta galaksissa, mikä vastaa 300 km / s.

Tämä on tärkeä huomautus. Se viittaa siihen, että Michelson yritti aluksi mitata Maan kiertonopeutta, jättäen täysin huomiotta sen tosiasian, että maapallo yhdessä Auringon kanssa liikkuu galaksin keskustan ympäri paljon suuremmalla nopeudella; Myöskään sitä tosiasiaa, että galaksi itse liikkuu avaruudessa suhteessa muihin galaksiin, ei otettu huomioon.

Luonnollisesti, jos kaikki nämä liikkeet otetaan huomioon, kiertoratakomponentin suhteelliset muutokset ovat merkityksettömiä. Lisäksi kaikki positiiviset tulokset saatiin vain merkittävässä korkeudessa, nimittäin Mount Wilsonin observatoriossa, 1860 metrin korkeudessa merenpinnan yläpuolella.

Mutta jos niin kutsutulla "maailmaneetterillä" on osittain todellisen kaasun ominaisuuksia, minkä vuoksi Dmitri Ivanovitš Mendelejev asetti sen jaksolliseen järjestelmäänsä vedyn vasemmalle puolelle, nämä tulokset näyttävät täysin luonnollisilta.