Ano ang mali sa Bilis ng Liwanag? ANG PANGUNAHING KASINUNGALINGAN NG TEORYA NG RELATIVIDAD

2024 May -akda: Seth Attwood | [email protected]. Huling binago: 2023-12-16 16:18

Ang bilis ng liwanag ay pare-pareho. Ito ay itinuturing na isang napatunayang katotohanan. Pero ganun ba talaga? Sa seditious na isyung ito, lubusan nating mauunawaan ang isang mahirap na isyung pang-agham. Pumunta ka.

Ang pangunahing pang-eksperimentong patunay ng teorya ng relativity ni Einstein ay itinuturing na sikat sa mundo na mga eksperimento ng Michelson-Morley sa pagsukat ng ether drift.

Sa kanilang mga eksperimento, pinag-aralan ng mga siyentipiko ang pag-uugali ng liwanag. Pagkatapos ay ginamit ang eter bilang isang daluyan para sa pagpapalaganap ng liwanag. Nabatid din na ang Earth ay umiikot sa Araw sa bilis na 30 kilometro bawat segundo. Kaya't ipinanganak ang palagay na kung susukatin mo ang bilis ng liwanag sa kurso ng Earth at laban sa kurso nito, maaari kang makahanap ng ilang pagkakaiba.

Ang unang palagay ay ang eter ay ganap na hindi gumagalaw na may kaugnayan sa Araw. Yung. ang bilis ng liwanag sa isang direksyon ay magiging plus 30, at sa isa pa - minus 30 km / sec.

Bilang isang resulta, ang isang pagkakaiba sa bilis ay nakuha na hindi gaanong kinakalkula sa teorya. Ngunit ang pagkakaibang ito ay, walang pinag-uusapang zero. Iyon ay, ang mga siyentipiko ay nakatanggap ng pagkakaiba sa bilis na 7.5 km / s at pagkatapos ay ang resulta na ito ay hindi pinansin. Ang mga makasaysayang pagtatangka upang sukatin ang bilis ng eter na may kaugnayan sa Earth ay isinasagawa halos mula pa noong panahon ng mga digmaang Napoleoniko at nabibilang sa Arago, Fizeau, Angstrem, Fresnel. Ang Fizeau noong 1859 at Angstrom noong 1865 ay nagdeklara ng positibong resulta ng paghahanap para sa etheric wind.

Sa pagliko ng ika-19 at ika-20 siglo, ang relay ay ipinasa sa isang trio ng mga siyentipiko: sina Michelson, Morley at Miller. Narito ang isang larawan na kinunan sa kumperensya noong 1927 sa Mount Wilson Observatory.

Si Michelson, Morley at Miller ay nagtrabaho sa parehong unibersidad sa US, at si Miller ay isang 50-taong propesor, isang malapit na kaibigan ni Propesor Morley at isang kasama ni Michelson sa kanyang trabaho. Ginamit niya ang orihinal na setup ng Michelson, binago ito - pinapalitan ang materyal ng slab at pinahaba ang liwanag na landas.

Ayon sa mga resulta ng eksperimento ni Miller, ang bilis ng hangin ng eter ay 10 kilometro bawat segundo na may posibleng error na ± 0.5 kilometro bawat segundo. Bilang karagdagan, ang mga resulta ng pangmatagalang mga sukat ay nagpakita ng pang-araw-araw at taunang mga pagbabago.

Ang mga direksyon ng kosmiko ni Miller ay kasunod na kinumpirma ni Michelson mismo, at sa isang pakikipag-usap kay Einstein, tinawag ni Michelson ang teorya ng relativity bilang isang "halimaw" na nabuo ng kanyang maagang nabigong mga eksperimento.

Pag-isipan natin ang mga katotohanang ito nang mas detalyado. Nagsagawa si Miller ng isang napakalaking gawain sa pagsukat: noong 1925 lamang, ang kabuuang bilang ng mga rebolusyon ng interferometer ay 4400, at ang bilang ng mga indibidwal na bilang ay lumampas sa 100,000.

Patuloy na nagtrabaho si Miller mula 1887 hanggang 1927, iyon ay, gumugol siya ng halos 40 taon sa pagsukat ng bilis ng "ether wind" - halos ang kanyang buong aktibong malikhaing buhay, na binibigyang pansin ang kadalisayan ng eksperimento. At ang mga kritiko ng mga resultang ito ay hindi nag-abala sa kanilang sarili sa trabaho.

Halimbawa, gumugol lang si Roy Kennedy ng… 1, 5 taon sa lahat ng trabaho, kabilang ang disenyo, paggawa ng device, pag-debug nito, mga sukat, pagproseso ng mga resulta at paglalathala nito. Kasabay nito, ang karamihan sa mga eksperimento na pumupuna sa eter ay isinasagawa pa rin sa mga bunker, basement, sa cryogenic o ferromagnetic armor - iyon ay, sa ilalim ng mga kondisyon ng maximum na screening ng eter.

Matapos ang paglalathala ng mga gawa ni Miller, isang kumperensya ang ginanap sa Mount Wilson Observatory sa mga sukat ng bilis ng "ether wind". Ang kumperensyang ito ay dinaluhan nina Lorentz, Michelson at marami pang ibang nangungunang physicist noong panahong iyon. Kinilala ng mga kalahok sa kumperensya ang mga resulta ni Miller bilang karapat-dapat pansinin; ang mga paglilitis ng kumperensya ay inilathala.

Ngunit kakaunti ang nakakaalam na pagkatapos ng kumperensyang ito ay muling bumalik si Michelson sa mga eksperimento upang makita ang "hangin ng eter"; ang gawaing ito ay kanyang isinagawa kasabay ng Peace at Pearson. Ayon sa mga resulta ng mga eksperimentong ito, na isinagawa noong 1929, ang bilis ng "ether wind" ay humigit-kumulang 6 km / s. Sa kaukulang publikasyon, nabanggit ng mga may-akda ng gawain na ang bilis ng "ether wind" ay humigit-kumulang 1/50 ng bilis ng paggalaw ng Earth sa Galaxy, katumbas ng 300 km / s.

Ito ay isang mahalagang tala. Iminumungkahi nito na sa simula ay sinubukan ni Michelson na sukatin ang bilis ng orbital ng Earth, ganap na nawawala sa katotohanan na ang Earth, kasama ang Araw, ay gumagalaw sa gitna ng Galaxy sa mas mataas na bilis; ang katotohanan na ang Galaxy mismo ay gumagalaw sa kalawakan na may kaugnayan sa iba pang mga kalawakan ay hindi rin isinasaalang-alang.

Naturally, kung ang lahat ng mga galaw na ito ay isinasaalang-alang, kung gayon ang mga kamag-anak na pagbabago sa bahagi ng orbital ay magiging hindi gaanong mahalaga. Bukod dito, ang lahat ng positibong resulta ay nakuha lamang sa isang makabuluhang altitude, katulad sa Mount Wilson Observatory, sa taas na 1860 metro sa ibabaw ng dagat.

Ngunit kung ang tinatawag na "world ether" ay bahagyang nagtataglay ng mga katangian ng isang tunay na gas, kaya naman inilagay ito ni Dmitry Ivanovich Mendeleev sa kanyang periodic system sa kaliwa ng hydrogen, kung gayon ang mga resultang ito ay mukhang ganap na natural.