Michelson-Morleyjev pokus bio je pokušaj mjerenja kretanje Zemlje kroz svjetlosni eter. Iako se često naziva eksperiment Michelson-Morley, fraza se zapravo odnosi na niz eksperimenata koje je izveo Albert Michelson 1881., a zatim opet (s boljom opremom) na 1887. sveučilištu Case Western zajedno s kemičarom Edwardom Morley. Iako je krajnji rezultat bio negativan, eksperiment je bio ključan u tome što je otvorio vrata za alternativno objašnjenje čudnog ponašanja poput svjetlosti poput valova.
Kako je to trebalo raditi
Krajem 1800-ih vladala je teorija o tome kako svjetlost djeluje da je to val elektromagnetske energije zbog eksperimenata poput Youngov eksperiment s dvostrukim prorezom.
Problem je što se val morao kretati kroz nekakav medij. Nešto mora postojati da bi mahalo. Znalo se da svjetlost putuje kroz svemir (za koji su znanstvenici vjerovali da je vakuum), a vi čak možete stvoriti vakuumsku komoru i prozračite svjetlost kroz njega, tako da su svi dokazi jasno pokazali da se svjetlost može kretati kroz područje bez zraka ili druge materije.
Da bi zaobišli ovaj problem, fizičari su pretpostavili da postoji supstanca koja ispunjava čitav svemir. Nazvali su ovu tvar svjetlosnim eterom (ili ponekad svjetlosnim eterom, mada se čini da je ovo samo vrsta bacanja u pretenciozno zvučeće slogove i samoglasnike).
Michelson i Morley (vjerojatno uglavnom Michelson) došli su na ideju da biste trebali biti u mogućnosti mjeriti gibanje Zemlje kroz eter. Za eter se obično vjerovalo da nepomično i statički (osim, naravno, za vibracije), ali Zemlja se brzo kretala.
Zamislite kad ruku odvučete kroz prozor automobila. Čak i ako nije vjetrovito, to čini vaše vlastito kretanje činiti se vjetrovito. Isto bi trebalo biti i za eter. Čak i ako bi mirno stajala, budući da se Zemlja kreće, svjetlost koja ide u jednom smjeru trebala bi se kretati brže zajedno s eterom nego svjetlost koja ide u suprotnom smjeru. Bilo kako bilo, sve dok je postojalo nekakvo kretanje između etera i Zemlje, trebalo je stvoriti učinkovit "eterski vjetar" koji bi imao ili gurnuti ili ometati gibanje svjetlosnog vala, slično kao što se plivač kreće brže ili sporije, ovisno o tome kreće li se uz ili protiv Trenutno.
Da bi testirali tu hipotezu, Michelson i Morley (opet, uglavnom Michelson) dizajnirali su uređaj koji je podijelio snop svjetlosti i odskočio je od ogledala tako da se kretao u različitim smjerovima i na kraju pogodio isto cilj. Princip rada bio je da ako bi dvije zrake prolazile jednaku udaljenost različitim stazama kroz eter, trebale bi se kretati različitim brzinama i stoga, kad bi pogodili krajnji ciljni ekran, te bi svjetlosne zrake bile malo izvan faze jedna s drugom, što bi stvorilo prepoznatljiv interferencija uzorak. Stoga je ovaj uređaj postao poznat kao Michelson-ov interferometar (prikazan na slici na vrhu ove stranice).
Rezultati
Rezultat je bio razočaravajući jer nisu našli apsolutno nikakvih dokaza o relativnoj pristranosti pokreta koju su tražili. Bez obzira kojim putem krenuo snop, činilo se da se svjetlost kreće točno istom brzinom. Ti su rezultati objavljeni 1887. godine. Drugi je način tadašnje interpretacije rezultata bio pretpostaviti da je eter nekako povezan do gibanja Zemlje, ali nitko stvarno nije mogao smisliti model koji je ovo omogućio osjećaj.
U stvari, 1900. britanski fizičar Lord Kelvin je slavno naznačio da je ovaj rezultat jedan od dva "oblaka" to je poremetilo inače potpuno razumijevanje svemira, uz opće očekivanje da će on biti razriješen u relativno kratkom roku.
Prošlo bi gotovo 20 godina (a rad na Albert Einstein) stvarno prevladati konceptualne prepreke potrebne da se potpuno odustane od eterskog modela i usvoji trenutni model u kojem svjetlost izlaže dualnost valnih čestica.
Izvor
Potražite cijeli tekst njihovog rada objavljen u izdanju 1887. godine Američki časopis za znanost, arhivirana online na Web stranica AIP-a.