Michelson-Morleyjev poskus je bil poskus merjenja gibanje Zemlje skozi svetlobni eter. Čeprav se pogosto imenuje eksperiment Michelson-Morley, se stavek dejansko nanaša na vrsto eksperimentov, ki jih je izvedel Albert Michelson leta 1881 in nato leta 1887 znova (z boljšo opremo) na univerzi Case Western skupaj s kemikom Edwardom Morley. Čeprav je bil končni rezultat negativen, je eksperiment ključno v tem, da je odprl vrata za alternativno razlago čudnega valovitega vedenja svetlobe.
Kako naj bi delovalo
Do konca 1800-ih je prevladujoča teorija o tem, kako deluje svetloba, bila, da gre za val elektromagnetne energije zaradi poskusov, kot so Young-ov poskus z dvojno režo.
Težava je v tem, da se je moral val premikati skozi nekakšen medij. Nekaj mora biti tam, da bi mahalo. Znano je, da svetloba potuje skozi vesolje (za katerega so znanstveniki verjeli, da je vakuum), ustvarili pa ste lahko celo vakuumsko komoro in sij skozi svetlobo, tako da so vsi dokazi jasno kazali, da se lahko svetloba premika skozi območje brez zraka ali drugih snovi.
Da bi se izognili tej težavi, so fiziki domnevali, da obstaja snov, ki napolni celotno vesolje. To snov so poimenovali svetlobni eter (ali včasih svetleči eter, čeprav se zdi, da je to le nekakšno metanje pretenciozno zvenečih zlog in samoglasnikov).
Michelson in Morley (verjetno večinoma Michelson) sta prišla na idejo, da bi morali biti sposobni meriti gibanje Zemlje skozi eter. Za eter je značilno, da je negibljiv in statičen (razen seveda za vibracije), vendar se je Zemlja hitro premikala.
Pomislite, ko roko obesite pred okno avtomobila na pogon. Tudi če ni vetrovno, to naredi vaše gibanje zdi se vetrovno. Enako bi moralo veljati za eter. Tudi če bi obstala mirno, ker se Zemlja giblje, bi se morala svetloba, ki gre v eno smer, gibati hitreje skupaj z etrom kot svetloba, ki gre v nasprotno smer. Kakor koli že, dokler je med etrom in Zemljo prišlo do nekakšnega gibanja, bi moral ustvariti učinkovit "eterski veter", ki bi potiskal ali oviral gibanje svetlobnega vala, podobno kot se plavalec giblje hitreje ali počasneje, odvisno od tega, ali se giblje skupaj z ali proti trenutno.
Da bi preizkusili to hipotezo, sta Michelson in Morley (spet večinoma Michelson) zasnovala napravo, ki je razdelila snop svetlobe in jo odbil od ogledal, da se je premikal v različne smeri in na koncu zadel isto cilj. Načelo pri delu je bilo, da če bi dva žarka prevozila isto razdaljo po različnih poteh skozi eter, bi se morala premikati z različno hitrostjo in zato bi, ko zadenejo končni ciljni zaslon, svetlobni žarki med seboj rahlo izpadli, kar bi ustvarilo prepoznaven interferenca vzorec. Ta naprava je zato postala znana kot Michelson-ov interferometer (prikazan na sliki na vrhu te strani).
Rezultati
Rezultat je bil razočaran, saj niso našli nobenih dokazov o relativni pristranskosti gibanja, ki so jo iskali. Ne glede na to, po kateri poti je šel žarek, se je zdelo, da se svetloba giblje z enako hitrostjo. Ti rezultati so bili objavljeni leta 1887. Drugi način takratne interpretacije rezultatov je bil domneva, da je eter nekako povezan do gibanja Zemlje, toda nihče v resnici ni mogel zasnovati modela, ki bi to omogočil smisel.
Pravzaprav leta 1900 britanski fizik Lord Kelvin je znamenito nakazal, da je bil ta rezultat eden od dveh "oblakov" ki je skregala sicer popolno razumevanje vesolja, s splošnim pričakovanjem, da se bo rešilo v razmeroma kratkem času.
Trajalo bi skoraj 20 let (in delo Albert Einstein) resnično prevladati konceptualne ovire, potrebne za popolno opuščanje eterskega modela in sprejetje trenutnega modela, v katerem svetloba razstavlja dvojnost valovnih delcev.
Vir
Poiščite celotno besedilo njunega prispevka, objavljeno v 1887 izdaji Ameriški časopis za znanost, arhivirana na spletu na naslovu Spletna stran AIP.