والأثير غير مرئية ومورلي نيكلسون حقا!

والأثير غير مرئية ومورلي نيكلسون حقا!
مفهوم الأثير غير مرئية أو "الأثير" هو المفهوم القديم التي يرجع تاريخها إلى زمن الإغريق. واعتبروا أن الأثير والمتوسطة التي تعم جميع الكون ويعتقد حتى الأثير أن يكون هناك عنصر آخر. جنبا إلى جنب مع الأرض، والرياح النار، وأرسطو المياه اقترح أنه ينبغي معاملة الأثير باعتبارها العنصر الخامس أو جوهر، وهذا المصطلح الذي يعني حرفيا "العنصر الخامس" قد نجا حتى وصولا الى يومنا هذا لشرح شكل غريبة من "الطاقة المظلمة "وهو أمر حاسم في بعض النماذج الكونية. انتشرت هذه الأفكار في جميع أنحاء العالم حتى ظهور ربيع جديد في الفكر العلمي. وكان أول شخص في العصر الحديث تصور فكرة الأثير الأساسية لدعم حركة الموجات الضوئية عالم هولندي القرن 17 هيغنز كريستيان.
يتبع العديد من الآخرين في التعبير عن آرائهم على مفهوم الأثير. في حين اختلف مع نظرية إسحاق نيوتن موجة هيغنز انه كتب أيضا عن "aethereal المتوسطة" على الرغم من انه أعرب له الذعر في عدم معرفة ما كان الأثير. نيوتن تخلت في وقت لاحق نظرية الأثير لأنه في رأيه لا نهائية ثابتة الأثير سوف يقطع الاقتراحات للجماهير هائلة (النجوم والكواكب) لأنها انتقلت في الفضاء. وقد تعزز هذا الرفض من قبل بعض خصائص الموجة إشكالية أخرى والتي لم تكن في ذلك الوقت تفسير؛ أبرزها، وإنتاج صورة مزدوجة عندما يمر الضوء من خلال مواد شفافة معينة. وكان هذا العقار من مادة تعرف باسم 'الانكسار "عقبة مهمة يجب التغلب عليها من أجل الفهم الصحيح لطبيعة موجة الضوء.
بعض الوقت في وقت لاحق (1720) في حين تعمل على قضايا أخرى تتعلق الفلكية ضوء والكون، أدلى جيمس برادلي الإنجليزية عالم الملاحظات وتأمل في قياس المنظر. هذا التأثير هو الحركة الظاهرية للأجرام الصدارة بالمقارنة مع تلك الموجودة في الخلفية. في حين لم يتمكن من تمييز هذا التأثير كان المنظر حدث للكشف عن تأثير آخر وهو منتشر في الملاحظات الكونية، وتعرف هذه الغاية الأخرى انحراف ممتاز. وكان برادلي قادرا على وصف هذا الانحراف بسهولة من حيث نظرية الجسيمات نيوتن للضوء. ومع ذلك، على أن تفعل ذلك في ضوء نظرية الموجة أو الموجية كان من الصعب في أفضل الأحوال منذ أن تفعل ذلك كان يشترط 'حراك' المتوسطة، وطبيعة ثابتة من هذا المفهوم الأثير كان بالطبع الممتلكات التي تسببت في الأصل إنكار نيوتن لل الفكرة.
ولكن المساعدون نيوتن تجد نفسها في موقف صعب عندما تبين أن ويمكن تفسير الانكسار من خلال تفسير آخر لطبيعة الضوء. إذا كان يعالج ضوء على أنها في الجانب إلى العمل أو الجانب "عرضية حركة 'ثم يمكن أن يعزى إلى موجة الانكسار الضوء بدلا من الجسيمات أو نظرية نيوتن الجسيمية ل. هذا جنبا إلى جنب مع الكشف عن تأثير التدخل للضوء من الشباب توماس في عام 1801 تجديد هيمنة نظرية الموجية للضوء. هذه النتائج التي ولكن مع كل منهم من الأفكار المسبقة السائدة في العقل العلمي. منذ كان من المفترض أن موجات مثل المياه والموجات الصوتية المطلوبة وسيلة للنشر، وبالمثل كان من المفترض أن الضوء لا تزال هناك حاجة وسيلة أو الأثير لأمواجه إلى أن تنتقل عبر الكون.
ومع ذلك، فإن مشاكل أخرى تعاني منها نظرية الأثير. لأن من خصائص فريدة من موجة عرضية أصبح من الواضح أن هذا التفسير الافتراضي المطلوبة الأثير أن تكون صلبة. وردا على ذلك ساهمت كوشي، الأخضر والنظرية والملاحظات ستوكس الرياضية لفرضية "الرائعة entrainment 'الذي جاء لاحقا يعرف باسم مفهوم" الأثير السحب. ولكن لا شيء أكثر تعطي دفعة قوية لهذه الأفكار مما كانت عليه عندما معادلات ماكسويل جيمس كلارك (1870s) يطلب من ثبات سرعة الضوء (ج). وعندما عملت في الآثار المترتبة على معادلات ماكسويل بها علماء الفيزياء، من المفهوم أن نتيجة الحاجة إلى سرعة ثابتة للضوء واحد فقط الإطار المرجعي يمكن تلبية هذا المطلب في ظل تعاليم نيوتن النسبية الجليل. لذلك، يتوقع العلماء أن هناك وجود فريدة من نوعها الإطار المرجعي المطلق الذي من شأنه أن تمتثل هذه الحاجة، ونتيجة ل، الأثير سيكون مرة أخرى ثابتة.
ونتيجة لذلك، من أواخر القرن التاسع عشر وكان من المفترض أن يكون الأثير وسيلة غير المنقولة جامدة. ومع ذلك، كانت موجودة في وقت سابق النظريات السابقة بشأن طبيعة الأثير. ومن المعروف واحد من الاكثر شهرة من هذه الفرضية كما في "السحب الأثير. في هذا المفهوم، والأثير هو البيئة التي يتحرك خاصة في ضوء. أيضا، سيتم توصيل هذا الأثير لجميع الأشياء المادية وستتحرك معهم. وقياس سرعة الضوء في مثل هذا النظام تجعل بسرعة ثابتة بغض النظر عن ضوء واحد حيث لاختبار سرعة الضوء. فكرة هذا 'السحب الأثير "نشأت في أعقاب التجربة فرانسوا Arago والتي ظهرت toshow ثبات سرعة الضوء. يعتقد أن Arago الفهارس الانكسار سيغير عند قياسه في أوقات مختلفة من اليوم أو السنة نتيجة لحركة النجوم والدنيوية. على الرغم من جهوده، إلا أنه لم تلاحظ أي تغيير في الفهارس الانكسار قياس ذلك.
وتجارب أخرى كثيرة تتبع؛ أجريت هذه من أجل العثور على أدلة من الأثير في تجريدات المختلفة كثيرة. ومع ذلك أجري أهم هذه نيكلسون من العلماء الأمريكيين ومورلي. يعتبر آخر أثر تجربتهم المزعومة لنظرية الأثير المختلفة التي جاءت لتكون المعروفة باسم الرياح الأثير. منذ الأثير تعم الكون كله، فإن الأرض تتحرك داخل الأثير لأنه نسج حول محورها ونقلها داخل النظام الشمسي حول الشمس. أعطى هذا حركة الأرض فيما يتعلق الأثير ارتفاع ارتفاع لفكرة أنه قد يكون من الممكن الكشف عن "الرياح الأثير" التي سيتم مست بسبب الحركة المذكورة. وهكذا، كان تجربتهم أساسا محاولة للكشف عن الرياح الأثير يسمى. هذا من شأنه أن زفير غامضة من المستحيل تقريبا لكشف متناهي الصغر لأن الأثير فقط أثرت على العالم المادي المحيط. جربت نيكلسون الأولى في 1881 مع نسخة بدائية من تداخل له؛ آلية مصممة لقياس الموجة مثل خصائص الضوء. وقال انه من خلال الجمع بين اتباع هذه القوات مع مورلي في التجربة الأكثر شهرة 'باطلة' الفيزياء.
في هذا التحقيق، استخدمت نيكلسون نسخة محسنة من جهاز تداخل له. ونيكلسون في جهاز مساعدته على الفوز بجائزة نوبل للأوتاره الدقة البصرية والتحقيقات التي أجريت معهم. ما يجري دراسته أهم أصبح يعرف باسم التجربة مورلي نيكلسون من عام 1887. تستخدم نيكلسون ومورلي الخائن شعاع مصنوع من مرآة شفافة جزئيا واثنين من المرايا الأخرى مرتبة أفقيا ورأسيا من مصدر الضوء. عندما شعاع من الضوء سافر من مصدر للضوء متماسكة إلى مرآة نصف بالفضة (المرآة نصف شفاف) تبث على أي من المرايا أفقي أو عمودي. عندما يكون هناك ضوء العدسة عاد إلى مراقب أن موجات الضوء بشكل منفصل العودة الجمع بين المدمر أو بناء. وتعرف هذه الظاهرة باسم تأثير التدخل للضوء. وأعرب عن أمله في أن تتحول من هامش تدخل من تلك التي كان من المتوقع عادة أن تكون قادرة على التأكد من وجود الريح الأثير.
للكشف عن هذا التأثير، تم إعداد تداخل نيكلسون في مثل هذه الطريقة للحد من أي وجميع مصادر دخيلة من الخطأ التجريبي. كانت تقع في مستوى أدنى من الحجر الصرح للقضاء على آثار الحرارة والتي قد تشمل متذبذبة النتائج التجريبية. بالإضافة إلى ذلك، شنت تداخل فوق لوح من الرخام التي تم طرحها في حوض من الزئبق. وكان هذا حتى يمكن نقل الجهاز من خلال مجموعة متنوعة من الوظائف فيما يتعلق الأثير غير مرئية. لكن على الرغم من العديد من استعداداتها لم تسفر التجربة لن أنماط هامش المتوقعة. وهكذا، خلص نيكلسون ومورلي عدم وجود أي دليل على وجود الأثير. والبعض الآخر تكرار التجربة في التجسيد المختلفة التي المعدلة فرضية التجربة. كل واحد إرجاع نتيجة مماثلة السلبية. وقد اتخذت هذه النتائج الحديثة المنظرين وتلك من التجارب أخرى كثيرة بأنها تدل على وجود عدم الأثير. ومع ذلك، قد حان حتى النتيجة السلبية للمورلي نيكلسون على الاسئلة في وقت يعود إلى عام 1933.
في تلك السنة، أظهرت دايتون ميلر حقيقة أنه على الرغم من التجربة الثنائي لم تعثر على وجه التحديد النطاق المتوقع لأنماط التدخل، انها عثرت مثيرة للاهتمام قليلا لاحظت تأثير. ميلر بعد ذلك الى تشير إلى أن نيكلسون مورلي قد وجدت موجة جيبية التجريبية مثل مجموعة من البيانات التي ترتبط بشكل جيد مع نمط توقع من البيانات. كما وصف كيف الافتراضات الكامنة الحرارية والاتجاه في الترتيب التجريبية قد أثرت سلبا على هامش تدخل البيانات. وبالتالي، قد يكون تم إجراء هذا الاختبار في إعداد تصور تجريبي ناقص ومع المدمج في التحيز ضد الرياضية الكشف عن هذه النتيجة المناسبة. وهكذا، في المستقبل قد نظرية الأثير في شكل أو آخر لا يزال المستدامة بوصفها نظرية في الفيزياء الأساسية.
ربما من الأفضل أن تترك هذه الأفكار مع المعبر عنها في 1920 من قبل اينشتاين الذي قال انه يعتقد ان نظرية الأثير لتكون وثيقة الصلة أفكاره على المكان والزمان:
"التفكير أكثر حذرا يعلمنا، مع ذلك، أن نظرية النسبية الخاصة لا تجبرنا على رفض الأثير. نحن نفترض قد وجود الأثير"
وتابع:
"تلخيص، يمكننا ان نقول انه وفقا لنظرية النسبية العامة للفضاء وهبت مع الصفات المادية، وبهذا المعنى، لذلك، هناك على الأثير"
وأخيرا:
"وفقا لنظرية النسبية العامة للفضاء دون الأثير غير وارد، لذلك هناك في الفضاء ليس فقط لن يكون هناك انتشار الضوء، ولكن أيضا هناك إمكانية لوجود لمعايير الزمان والمكان (قياس قضبان والساعات)، ولا لذلك أي فترات الزمكان في بالمعنى المادي. ولكن قد لا يكون هذا الأثير فكر هبت كما هو الحال مع وسائل الإعلام مميزة نوعية ازن، على أنها تتكون من الأجزاء التي يمكن أن تعقب عبر الزمن. قد لا يكون فكرة الحركة المطبق عليه."