Positiivne suhtumine ja mõttejõud. Kas on võimalik kaua elada

Michelson-Morley kogemuse analüüs

Vene teadlane V.A. Atsjukovski analüüsis põhjalikult Einsteini relatiivsusteooriate eksperimentaalseid aluseid ja jõudis järgmisele järeldusele: "Erinevate teadlaste poolt SRT ja GRT sätete kontrollimiseks tehtud katsete tulemuste analüüs näitas, et positiivsete ja üheselt tõlgendatavate tulemuste analüüs näitas. saadud, kinnitades relatiivsusteooriate sätteid ja järeldusi A. Einsteini ei eksisteeri."

See järeldus laieneb kõige kuulsamale katsele, Michelson-Morley katsele. Pange tähele, et Michelson-Morley interferomeeter oli Maa suhtes paigal, liikus ainult valgus. Autorid uskusid, et nad suudavad fikseerida Maa kiiruse V = 30 km/s Päikese suhtes mõju valguse interferentsi ääre kõrvalekaldumisele. Arvutamine tehti valemi järgi

Eeldatavat 0,04 nihet ei registreeritud. Ja autorid ei hakanud millegipärast teooria ja eksperimendi lahknevuste põhjust otsima. Teeme seda nende heaks.

Kuna footonitel on mass, on Maa nende jaoks inertsiaalne tugiraam ja nende käitumine gravitatsiooniväljas ei tohiks erineda teiste selles väljas massiga kehade käitumisest, seega peame ülaltoodud valemis asendama mitte kiiruse. Maa kiirus Päikese suhtes (V = 30 km / s) ja Maa pinna kiirus (V = 0,5 km / s), mis on tekkinud selle pöörlemisel ümber oma telje. Siis ei ole Michelson-Morley katses eeldatav interferentsiääre nihe 0,04, vaid palju väiksem.

. (423)

Seetõttu pole üllatav, et Michelson-Morley instrument ei näidanud interferentsi ääres mingit nihet. Ja nüüd teame selle põhjust: sellel puudus vajalik tundlikkus (täpsus).

Nobeli komitee andis aga 1907. aastal A. Michelsonile välja Nobeli preemia"Täppisoptiliste instrumentide loomise ning nende abiga spektroskoopiliste ja metroloogiliste uuringute teostamise eest." Lisame, et Michelsoni eksperimendi ekslik tõlgendus oli A. Einsteini ekslike relatiivsusteooriate eksperimentaalne alus.

Aga mis siis, kui paneks sellise eksperimendi paika nii, et selles liiguvad (pöörlevad) Maa gravitatsiooniväljas valgusallikas ja interferentsiääre nihet fikseeriv seade? Sel juhul võrreldakse instrumentide näitu kogu paigalduse pöörlemise puudumisel ja selle pöörlemise ajal. Kohe on selge, et paigaldise pöörlemise puudumisel ei erine mõõtmispõhimõte Michelson-Morley eksperimendi mõõtmisprintsiibist ning seade ei näita häireriba nihkumist. Kuid niipea, kui installatsioon hakkab Maa gravitatsiooniväljas pöörlema, peaks viivitamatult ilmuma näidatud riba nihe. Seda seletatakse asjaoluga, et samal ajal kui valgus läheb allikast vastuvõtjasse, muutub viimase asend Maa gravitatsiooniväljas allika suhtes ning seade peab registreerima näidatud riba nihke.

Rõhutame veel kord: signaali allika ja vastuvõtja asukoht Michelson-Morley katses Maa gravitatsiooniväljas üksteise suhtes ei muutu, kuid meie kirjeldatud näites küll. See on nende katsete peamine erinevus. Kirjeldatud elementaarset loogikat kinnitab veenvalt Sagnaci kogemus. Tema katse tulemused on vastuolus Michelson-Morley interferomeetri näitudega ning relativistid vaikivad ja ignoreerivad seda fakti kangekaelselt, näidates selgelt, et teaduslik tõde neid ei huvita.

Oleme andnud küllaltki tugevaid tõendeid Einsteini relatiivsusteooriate ekslikkuse kohta, mistõttu tekib tahtmatult küsimus: kuidas saame nüüd tajuda tõsiasja, et A. Einsteini relatiivsusteooriad on relativistide arvates kõigi füüsikasaavutuste aluseks. 20. sajandil? Väga lihtne! Kõik need saavutused on peamiselt eksperimentaalfüüsikute jõupingutuste tulemus, kes tegid katseid mitte füüsikaliste teooriate testimiseks, vaid sellise tulemuse saamiseks, mida saaks kasutada sõjalistel eesmärkidel või konkurentsis oma toodetele turgude vallutamisel.

Teoreetikud püüdsid muidugi nendele saavutustele seletust leida, neid kuidagi õigustada, kuid need seletused osutusid ligikaudseteks ja pealiskaudseteks. Aine ja universumi sügavate aluste selgitamise peamiseks piduriks oli Einsteini ekslike teooriate poolt kujundatud mõtlemise stereotüüp ja tema pooldajate visadus kaitsta neid teooriaid kriitika eest.

12.5. Kuidas sündisid päikesesüsteemi planeedid?

Analüüsime ainult seda hüpoteesi Päikesesüsteemi planeetide tekke kohta, mille kohaselt need tekkisid Päikese lähedal lennanud tähest, mis püüdis selle oma gravitatsiooniväljaga kinni (joon. 228, a).

Riis. 228. a) - planeetide liikumise skeem ümber Päikese; skeem

tähe A kaasahaaramine Päikese gravitatsioonijõu toimel (C)

orbitaalsesse liikumisse

See hüpotees võimaldab meil leida vastused enamikule põhiküsimustele, mis on seotud planeetide sünniga.

Alustame Päikesesüsteemi planeetide sünniprotsessi analüüsi põhiküsimuste sõnastamisega, mille vastused peaksid sellest analüüsist järelduma.

1. Miks on kõigi planeetide orbiidid peaaegu ringikujulised?

2. Miks on kõigi planeetide orbiidid peaaegu samal tasapinnal?

3. Miks kõik planeedid tiirlevad ümber Päikese samas suunas?

4. Miks langevad planeetide (välja arvatud Uraan) pöörlemissuunad ümber nende telgede nende pöörlemissuundadega ümber Päikese?

5. Miks on enamiku planeetide satelliitide orbiitide tasandid nende ekvaatoritasapindade lähedal?

6. Miks on enamiku satelliitide orbiidid peaaegu ringikujulised?

7. Miks tiirleb enamik satelliite ja Saturni rõngas ümber oma planeetide Päikese ümber olevate planeetidega samas suunas?

8. Miks on planeetide tiheduse gradient?

9. Kas on võimalik eeldada, et planeetide tiheduse muutumise regulaarsus nende eemaldumisel Päikesest on sarnane tiheduse muutumisega olemasolev päike, alustades selle tuumast kuni pinnani?

10. Miks planeetide Päikesest eemaldudes nende tihedus esmalt väheneb ja seejärel veidi suureneb?

Oleme juba näidanud, et põhiliste elementaarosakeste: footonite, elektronide, prootonite ja neutronite teket juhib nurkimpulsi (impulsi) jäävuse seadus, mille matemaatiliseks mudeliks on Plancki konstant (219). Oleme seda seadust nimetanud peamiseks seaduseks, mis reguleerib materiaalse maailma kujunemist. Sellest järeldub, et sama seadus oleks pidanud juhtima ka Päikesesüsteemi planeetide sünniprotsessi. Nüüd me veendume suure tõenäosusega selle hüpoteesi seos tegelikkusega.

Kuna planeetidel ei ole sirgjoonelist liikumist, vaid nad pöörlevad Päikese ja oma telgede suhtes, siis kasutame nende pöörlemiste kirjeldamiseks impulsimomendi jäävuse seaduse matemaatilist mudelit.

Nüüd sõnastame hüpoteesi. Päikesesüsteemi planeedid tekkisid tähest, mis lendas Päikesest mööda ja mille gravitatsiooniväli püüdis (joon. 228, b, asukohad: 1, 2, 3, 4, 5…). Kui täht oli Päikesest kaugel, siis kosmoses liikudes pöörles ta ainult ümber oma telje, mis oli paralleelne (enamasti) Päikese pöörlemisteljega. On täiesti loomulik, et tähel oli oma nurkimment, mille suurust me ei tea. Kuid me teame, et väliste jõudude puudumine hoidis selle hetke konstantsena. Päikesele lähenedes hakkas tähele mõjuma Päikese gravitatsioonijõud.

Oletame, et see täht lendas Päikesest mööda kaugusel, mis võrdub kaugusega Päikesest kuni esimese planeedi Merkuurini. On täiesti loomulik, et Päikese gravitatsioonijõud (joon. 228, b, asukohad: 2, 3, 4 ...) kaasas selle tähe Ringliiklusümber päikese. Järgmine oletus on, et tähe pöörlemissuund ümber oma telje langes kokku tähe pöörlemissuunaga ümber Päikese. Selle tulemusena liideti tähe ümber oma telje pöörlemise nurkimpulss ümber Päikese.

Kuna täht oli plasma olekus, nagu Päike, ainult Päikesest väiksem massilt ja suuruselt, sai ta orbiidil püsida ainult siis, kui tsentrifugaalinertsjõud ja Päikese gravitatsioonijõud olid võrdsed (joon. 228, b). , positsioon 5). Kui seda võrdsust ei eksisteeriks, siis saaks moodustunud esimesena kinni hoida vaid see osa tugevalt seotud täheplasmast (joon. 228, asend 6), mis tagas tsentrifugaal-inertsjõu ja Päikese gravitatsioonijõu vahelise võrdsuse. orbiit. Ülejäänud osa tähe plasmast hakkas suurema tsentrifugaalinertsjõu toimel Päikesest eemalduma (joon. 228, asend 7). Päikesest eemaldumise käigus hakkas tähe taanduvast osast moodustuma järgmine stabiilse struktuuri osa, mille Päikese gravitatsioonijõud jälle tähe plasmast eraldas ja moodustas teise planeedi – Veenuse. Kirjeldatud sündmuste jada moodustas planeedid ümber Päikese.

Nüüd peame tõestama kirjeldatud hüpoteetilise päikesesüsteemi sünnistsenaariumi usaldusväärsust. Selleks kogume teavet selle kohta tipptasemel päikesesüsteemi planeedid. Sellesse teabesse on vaja lisada kõigi planeetide ja nende peamiste satelliitide massid, kõigi planeetide tihedused, nende raadiused, samuti orbiidi raadiused, orbiidi kiirused ja planeetide pöörlemise nurkkiirused umbes nende kirved. See teave võimaldab meil leida tähe orbiidi nurkmomenti hetkel, kui see hakkab ümber Päikese pöörlema. Täht, mis eemaldub Päikesest tänu sellele, et tsentrifugaaljõu inerts rohkem jõudu Päikese gravitatsiooni tõttu jääb olemasolevate planeetide orbiitidele nii palju plasmamassi, kui palju neil praegu koos satelliitidega tahkes olekus on.

On üsna loomulik, et kõigi tänapäevaste planeetide summaarne nurkimpulss on võrdne tähe nurkimpulssiga tema ümber Päikese liikumise alguse hetkel (joon. 228, b, positsioon 5).

Niisiis, anname põhiteavet Päikese ja selle planeetide kohta. Päikesel on mass . Selle raadius on ja tihedus . Päikese pöörlemise nurkkiirus ümber oma telje on . On teada, et kõigi planeetide ja nende satelliitide masside summa on peaaegu 1000 korda väiksem kui Päikese mass. Allpool, tabelis. 61 näitab Päikesesüsteemi planeetide massi ja nende tihedust.

Tabel 61. Planeetide ja nende satelliitide massid ning planeetide tihedused

planeedid	Massid, , kg	tihedus,
1. Elavhõbe
2. Veenus
3. Maa
4. Marss
5. Jupiter
6. Saturn
7. Uraan
8. Neptuun
9. Pluuto
Kokku

Võtsime põhiteabe planeetide parameetrite kohta Internetist: Astronoomia + Astronoomia amatööridele + Päikesesüsteem + planeetide nimed + planeet numbrites. Selgus, et selle koostajad taustainfo teinud mitmeid vigu. Näiteks Jupiteri ja Saturni orbiidi raadiused on nende andmetel samad, Neptuuni orbiidi raadius aga astronoomilistes ühikutes erineb kilomeetrites väljendatud väärtusest. Meile tundub, et avaldatud hüpotees pakub huvi professionaalsetele astronoomidele ja täpsema teabe olemasolul täpsustavad nad meie arvutuste tulemusi.

Pöörame tähelepanu planeetide tiheduse muutumise järjestusele. Nendel, mis on Päikesele lähemal, on suurem tihedus. Kui planeedid Päikesest eemalduvad, siis nende tihedus esmalt väheneb ja siis uuesti kasvab. Saturnil on väikseim tihedus ja Maal on see suurim. On üllatav, et Päikesel, olles plasma olekus, on tihedus ( ) suurem kui Jupiteril, Saturnil ja Uraanil, mis on tahkes olekus.

Arvatakse, et Saturn koosneb peamiselt tahkest vesinikust ja heeliumist. Neptuuni ja Pluuto koostises on lisaks vesinikule ja heeliumile ka teisi keemilisi elemente.

Kui eeldame, et kõik planeedid tekkisid tähest, siis peaks sellel olema tihedusgradient, mis on ligikaudu sama, mis tekkis järjestikku moodustunud planeetidel. Tähe tuum koosnes raskematest keemilised elemendid, mis sündisid tema elu ja evolutsiooni käigus ning laskusid tema gravitatsioonijõudude mõjul keskmesse. Asjaolu, et Saturn, kellel on kõige rohkem madal tihedus, koosneb peamiselt vesinikust, kutsub esile oletuse, et vesinik kui termotuumareaktsioonide peamine allikas asus tähe keskmises piirkonnas, kus toimuvad termotuumaplahvatused. Enamik samal ajal sündinud rasked keemilised elemendid sööstavad tähe raskusjõu toimel oma tuuma ja väiksem osa paiskub plahvatustega tähe pinna poole.

Kirjeldatu paneb meid ka oletama, et ka tänapäevasel Päikesel on tihedusgradient jadaga, mis on planeetide jada tihedusgradientil (tabel 40). Sellest järeldub, et termotuumareaktsioonid toimuvad ligikaudu Päikese keskmises sfäärilises piirkonnas ja selle pinnal olevad väljaulatuvad kohad on nende plahvatuste tagajärjed.

Kui kirjeldatud hüpotees tähe tiheduse muutumisest plasma olekus on reaalsusele lähedane, siis mööduvale tähele mõjunud Päikese tsentrifugaaljõu ja gravitatsioonijõu erinevus oleks pidanud hilinema, esiteks kõik, see osa selle plasmast, millel on suurim tihedus, mis tähendab tugevaimat sidet keemiliste elementide molekulide vahel. Plasma kergem osa, mille side keemiliste elementide molekulide vahel on väiksem, tuleb Päikeselt eemaldada tsentrifugaalinertsjõu toimel, mis on suurem kui Päikese gravitatsioonijõud. Sellise stsenaariumi tõenäosust kinnitavad Kuu gravitatsioonijõu mõjul tekkivad looded Maa ookeanides, mis on oma tegevuses samaväärne inertsijõuga.

Muidugi ei ole vesi plasma, kuid selle voolavus on piisav, et reageerida Kuu gravitatsioonijõu suuruse muutusele ookeanipinna ja Kuu vahelise kauguse muutumisega vaid 3,3%.

Planeetide raadiused ja nende orbiitide raadiused, samuti planeetide pöörlemise nurkkiirused nende telgede ja Päikese suhtes ning planeetide orbitaalkiirused. Need on esitatud tabelites 62, 63.

Tabel 62

Kaasaegsetel planeetidel mõjuvad orbitaalsed tsentrifugaaljõud ja Päikese gravitatsioonijõud on toodud tabelis. 64. Nende võrdsus on tõend orbiitide stabiilsusest (tabel 64).

Tabel 64

On üsna loomulik, et esimesele orbiidile jäi ainult see osa tema plasmast, mida hakkas moodustama täht, mis tuli kosmosest Päikesele, mis tagas Päikese gravitatsioonijõu ja tsentrifugaalinertsjõu võrdsuse (tabel 65). Samuti on ilmne, et tähe plasma selline eraldumine sai alguse päris Päikese suhtes pöörlemise alguses, mistõttu võib esimesele orbiidile jääva plasma orbiidi kiirus väheneda.

Tabel 65

kaasaegsed planeedid

planeedid
1. Elavhõbe
2. Veenus
3. Maa
4. Marss
5. Jupiter
6. Saturn
7. Uraan
8. Neptuun
9. Pluuto

Samuti on loomulik, et esimesele orbiidile jäänud plasmaosa gravitatsioonijõud moodustasid sellest sfäärilise moodustise, kujuga sarnane tänapäevane planeet Merkuur (joonis 228, b, positsioon 6).

Seega jäi esimesele orbiidile piisavalt suure tihedusega kerakujuline moodustis ning ülejäänud tähe plasma liikus tsentrifugaalinertsjõu toimel Päikesest eemale. Selle tulemusena moodustasid gravitatsioonijõud taanduvast plasmast plasma teise osa massiga, mis tagab Päikese gravitatsioonijõu ja inertsijõu vahelise võrdsuse. Sellest osast tekkis teine ​​planeet Veenus ja endise tähe järelejäänud plasma jätkas Päikesest eemaldumist. Siis tekkis sellest meie planeet ja tähe jäänuki taanduvast osast eraldus teine ​​objekt, mida praegu nimetame Kuuks. Nii tekkisid endise tähe plasmast järk-järgult suurema tihedusega portsjonid.

Saabus hetk, kui osa sfäärist koos maksimaalne arv vesinik, mis andis tähe termotuumareaktsioonid, ja kõigepealt tekkis Jupiter ja seejärel Saturn.

Ülejäänud plasmas oli vähem vesinikku ja rohkem raskemaid keemilisi elemente, mis väljutati tuumaplahvatused tähe pinnal selle normaalse tegevuse ajal. Selle tulemusena suurenes äärepoolseimate planeetide tihedus.

Loomulikult on tähe plasma iga osa eraldamise protsess väga keeruline. Keemiliste elementide molekulide ja nende parvede vahel on sidejõud, tähe sisemised gravitatsioonijõud, tähe ümber oma telje pöörlemise tsentrifugaalinertsjõud, orbiidi tsentrifugaalinertsjõud ja tähe gravitatsioonijõud. päike. Tähe aine plasma olek viib aga selleni, et Päikese gravitatsioonijõud hoiab orbiidil kinni ennekõike selle osa, millel on suurim tihedus, kuna seda osa ühendavad jõud on suuremad kui jõud, mis mõjuvad tähe vähemtihedates kihtides. Tähe taanduvas osas moodustavad gravitatsioonijõud taas nende keemiliste elementide tuuma, mis on selle keskpunktile lähemal.

Kirjeldatud planeetide moodustumise skeemist saame kohe vastuse küsimusele nende ühes tasapinnas liikumise põhjuste ja nende pöörlemise (välja arvatud Uraan) kokkulangevuse kohta nende telgede ja Päikese suhtes pöörlemissuunaga. Päike oma telje suhtes.

On üsna loomulik, et planeedisatelliitide teke on Päikesest eemalduvate tähe osade plasmaseisundi tagajärg. Osa neist osadest eraldati tähe plasma sellest osast, mis, olles eraldanud Päikesest eemalduva osa planeedi tekkeks, kaotas osa oma plasmast. Asjaolu, et Kuu tihedus on väiksem kui Maa tihedus, kinnitab seda oletust.

Mis puudutab Uraani vastupidist pöörlemist oma telje suhtes, siis sellel võib olla mitu põhjust ja neid tuleb analüüsida.

Niisiis on kirjeldatud planeedi moodustumise protsess võimalik, kui igale orbiidile jõuab osa tähe plasmast, mille tsentrifugaaljõud on suurem kui Päikese gravitatsioonijõud. Kuidas seda kontrollida?

Oleme juba märkinud nurkmomendi jäävuse seaduse rolli. Esiteks peab kõigi planeetide ja nende satelliitide kogumass olema võrdne selle tähe massiga, millest nad tekkisid. Edasi peab kõikide olemasolevate planeetide ja nende satelliitide kineetiliste momentide koguväärtus olema võrdne tähe kineetilise momendiga Päikese suhtes pöörlemise alguse hetkel (joon. 228, b, positsioon 5). Mõlemaid koguseid on lihtne arvutada. Nende arvutuste tulemused on esitatud tabelites 65-66. Meil jääb üle vaid anda selgitusi nende arvutuste meetodi kohta.

Tabel 65

planeedid	Enda vise. hetked,	Orbitaalvise. hetked,
1. Elavhõbe
2. Veenus
3. Maa
4. Marss
5. Jupiter
6. Saturn
7. Uraan
8. Neptuun
9. Pluuto

Tabelis esitatud teave. 40, mis on saadud Päikesesüsteemi planeetide võrdlusandmetest. Planeetide ümber oma telgede ja ümber Päikese pöörlemise nurkkiiruste väärtused (tabel 63), mis on vajalikud planeetide kineetiliste pöörlemismomentide arvutamiseks nende telgede ja Päikese suhtes, on võetud Internet.

Tabel 66

planeedid	Orbitaalvise. hetked,	Üldine vise. hetked,
1. Elavhõbe
2. Veenus
3. Maa
4. Marss
5. Jupiter
6. Saturn
7. Uraan
8. Neptuun
9. Pluuto
Kokku

Pöörame tähelepanu asjaolule, et planeetidel on sfäärilistele lähedased kujud, mistõttu nende inertsmomendid nende pöörlemistelgede suhtes määratakse valemiga . Edasi oluline teave(Tabel 65): kõigi planeetide orbiidi nurkimpulss on mitu suurusjärku suurem kui nende pöörlemise nurkimment nende telgede suhtes. Selle tulemusena piisab ligikaudsete arvutuste tegemiseks, kui võtta kõigi planeetide summaarne nurkimment nende orbiidi väärtustega võrdseks.

Bernard Jeff

5. Michelson-Morley eksperiment

Case School of Applied Science, mis avas üliõpilastele uksed 1881. aastal ja sai sellest hiljem Tehnoloogiainstituut Case asus majas, mis varem kuulus Case'ile Rockville Streetil, Clevelandi keskväljakust mitte kaugel. Esimese asjana pidi Michelson tööle asudes tegema kooli territooriumil asuvasse kõrvalhoonesse laboratooriumi.

Case'i kinnistu kõrval asus Western Reserve'i ülikool, mis viidi 1882. aasta suvel Ohios Hudsonist üle Clevelandi. Üle tänava, saja meetri kaugusel Michelsoni laborist, oli Adelbert Hall, üks ülikooli hoonetest, kus töötas keemiaprofessor Edward W. Morley.

Michelson ja Morley said peagi tuttavaks ja lähedaseks said ühiste huvide alusel. teaduslikud huvid. Koos reisiti teaduskonverentsidele Baltimore’is, Montrealis ja teistes linnades ning mida paremini nad üksteist tundma õppisid, seda tugevamaks kasvas nende vastastikune sümpaatia ja austus.

Väliselt tundusid need kaks teadlast väga erinevad. Morley oli Michelsonist üle viieteistkümne aasta vanem ja põlvnes Inglise asunikest, kes lahkusid Briti saartelt 17. sajandi alguses. Tema isa oli kongregatsialistist preester ja 1864. aastal lõpetas ta ise Andoveris (Massachusettsis) teoloogilise seminari ning valmistus vastu võtma. vaimulikud Tema karjäär on näide sellest, kuidas hobist saab elutöö. Kuna ta ei saanud sobivat vaimset osakonda, asus ta õppima keemia erialale, millega seni oli tegelenud vaid amatöörlikult. 1868. aastal pakkus Western Reserve University talle keemia ja loodusfilosoofia professori kohta. Morley oli väga usklik ja pidas aeg-ajalt jutlusi ümbritsevates kirikutes. Pealegi nõustus ta Lääne Reservi professuuri vastu võtma vaid tingimusel, et tal lubatakse regulaarselt ülikooli kabelis jutlustada.

Mis puutub Michelsoni, siis ta oli religioonist väga kaugel. Tema isa oli ateist ja religioon ei võtnud nende pere elus mingit kohta. Seega ta ei liitunud iidne usk oma esivanematest ja oli kogu elu uskmatu. Laste usu vaimus kasvatamise usaldas ta oma naisele. Looduse imesid imetledes keeldus ta siiski neid mõnele loojale omistamast. Üks päev tähistaeva öö, näidates ja nimetades oma lastele taeva tähtkujusid, ütles ta: "Võite tähtkujude nimed unustada, kuid ma pean inimesi, kes ei kummardu looduse imede ees, austust väärivaks." Ta kirjutas kord: "Mida saab ilu puhul võrrelda suurepärase vastavusega looduse vahendite ja selle eesmärkide vahel ning selle muutumatu seaduspärasuse reegliga, mis juhib selle kõige ebatavalisemat ja keerukamat ilmingut?" Kuid ta ei tunnistanud Jumala ideed.

Michelson oli hea välimusega, sihvakas ja alati laitmatult riides. Morley riietus pehmelt öeldes juhuslikult ja oleks täielikult vastanud hajameelse professori stereotüüpsele ettekujutusele, kui mitte tema liigutuste elavus, energia ja jutukus. Ta kandis õlgadeni ulatuvaid juukseid ja tohutuid punaseid vuntsid, mis ulatusid peaaegu kõrvadeni. Ta oli abielus, kuid lastetu.

Michelsonil ja Morleyl oli aga palju ühist. Mõlemad armastasid muusikat. Michelson mängis hästi viiulit ja Morley oli suurepärane organist. Mõlemad paistis silma leidlikkusega täpsete mõõteriistade osas ja erakordse põhjalikkusega oma töös. Morley, nagu Michelson, ei jätnud märkamata ühtegi detaili ja asus sarnaselt temaga uurima mõnda teaduslik probleem Ta ei taganenud enne, kui sai töö tehtud.

Enne Michelsoniga kohtumist uuris Morley hapniku ja vesiniku suhtelist massi koostises, kontrollides aruandeid hapniku erinevate protsendimäärade kohta erinevates õhuproovides. puhas vesi. See uurimine kestis peaaegu kakskümmend aastat. Ta viis läbi tuhandeid katseid, paljud neist omal kulul. Ta analüüsis lugematuid destilleeritud vee proove elektrolüüsi teel ja sünteesitud vett elektrisädeme meetodil, kombineerides etteantud kogused kahte elementi. Aastatepikkuse uurimistöö tulemusena määras ta nende elementide kaalu viienda kümnendkoha täpsusega. Liiter hapnikku kaalub 1,42900 g ja vesinik 0,89873 g, s võimalik vigaüks kolmesajatuhandik. Need väärtused olid üldtunnustatud standardina, nagu ka Morley vesiniku ja hapniku suhe 1,0076:16. Morley katsed olid klassikalised ja pälvisid talle ülemaailmse tunnustuse.

Keskkonna liikumise mõju valguse kiirusele

Lord Kelvin ja Lord Rayleigh palusid Michelsonil testida meediumi liikumise mõju valguse kiirusele. Michelson otsustas võtta liikuva meediumina vett ja jagas oma ideed Morleyga. Ta pakkus talle tööks oma laboratooriumi. See asus suures keldriruumis ja selles olid Michelsoni loodud elamuse jaoks ideaalsed tingimused. Morley ei olnud füüsik, kuid ta oli kiire taibuga, leidlik ja suhtus probleemisse kirglikult. 1860. aastal, olles veel üliõpilane, töötas ta omal ajal astronoomia alal. Michelson rääkis talle nende ees seisvast ülesandest ja seadmest, mida ta kavatses kasutada. Morley oli valmis kohe tööle asuma. Kuid 1885. aasta septembris, kui katse kallal veel käis esialgne etapp, Michelson ilmus hommikul laborisse täiesti armetus vormis. Ta ütles Morleyle, et ta kannatab närviline kurnatus ja vajab pikka puhkust. Ta ütles, et peab Clevelandist lahkuma vähemalt aastaks. Kas Morley poleks nõus seadet ise valmis ehitama, katseid läbi viima ja tulemusi avaldama? Ta andis Morleyle üle teatud summa, mille ta oli katsete eest saanud, ja lisas veel 100 dollarit omalt poolt. Seejärel sai Morley Michelsonilt New Yorgist kirja. Nad pidasid katse kohta regulaarselt kirjavahetust. Neli kuud hiljem saabus Michelson ootamatult Clevelandi ja pakkus, et jätkab koostööd. Tema tervis paranes märgatavalt ja ta suutis katse lõpule viia. 1886. aastal ilmus mõlema poolt allkirjastatud ajakirjas American Journal of Science teos "Meediumi liikumise mõju valguse kiirusele". Michelson ja Morley leidsid, et vee liikumine mõjutab valguse kiirust, kuid mitte nii, nagu võiks eeldada eetri teooriast. Nende kogemused kinnitasid Fizeau 1851. aastal tehtud uurimistöö tulemusi. Kaks korraga õppeasutused– Western Reserve University ja Stevensi Tehnoloogiainstituut andsid Michelsonile Ph.D. See oli esimene akadeemiline kraad Michelson, sest tema ajal ei olnud mereakadeemial veel õigust anda loodusteaduste bakalaureuse kraadi.

Nüüd, täiustatud aparaadi ja rikastatud kogemustega, suutis Michelson naasta eetriga katse juurde, mida ta oli nii kaua edasi lükanud. Ka Morley pidi selles töös osalema. Neid täitsid kõige optimistlikumad lootused ja Morley kirjutas oma isale 17. aprillil 1887: „Oleme Michelsoniga alustanud uut katset, mis peaks näitama, kas valguse levimiskiirus on kõikides suundades ühesugune. Ma ei kahtle, et me saame lõpliku vastuse." Muidugi määratles Morley eksperimendi eesmärgi mõnevõrra lihtsustatult. Michelson ja Morley olid tegemas sihikindlat katset tabamatut eetrit "püüda". Millal positiivne tulemus teadus saab kätte mitte ainult Maa liikumise kiiruse orbiidil eetri suhtes, vaid ka selle pöörlemiskiiruse ümber oma telje ja võib-olla isegi meetodi kogu ruumis liikumise kiiruse määramiseks. Päikesesüsteem. See oleks esimene katse kohaliku optilise nähtuse abil määrata Maa absoluutset liikumist kosmoses, mis tuvastati eetriga.

Michelson-Morley pill

Nende kavandatud seade osutus väga massiivseks struktuuriks. See koosnes umbes 150 ruutsentimeetri suurusest ja umbes 30 cm paksusest kiviplaadist, millele asetati neli vase, tina ja arseeni sulamist valmistatud peeglit ning kõik muud seadmed, sealhulgas Argandi põleti. Et tagada rangelt horisontaalne asend kiviplaati ja vältida vibratsioonist, hõõrdumisest ja pingest tulenevaid vigu, plaat hõljus Morley puhastatud elavhõbedas. Elavhõbe valati rõngakujulisse malmist anumasse, mille seinapaksus oli umbes 1,5 cm; elavhõbeda peal vedeles sõõrikukujuline puidust alus, millele oli juba paigaldatud kiviplaat. Aksiaalvarras tagas puidust ujuki ja malmist anuma kontsentrilisuse. Vahe anuma seina ja ujuki välisserva vahel oli alla 1,5 cm (joonis 9).

Riis. 9. Michelson-Morley paigaldus.
Suur ja väga raske kiviplaat toetus vedelasse elavhõbedasse asetatud puidust ujukile. Elavhõbedaga anum oli sõõriku kujuga. Vedelikus hõljudes jäid kiviplaat ja puidust alus rangelt horisontaalseks.

Malmnõu toetus toele, mis oli madal, kaldus tellistest kaheksanurk, mille sisse valati tsementi. Interferomeetri vundament läks sügavale maasse, aluspõhja kivimitesse, alates ülemine kiht muld ei olnud piisavalt stabiilne. Laeva ümbermõõdule, üksteisest samal kaugusel, tehti kuusteist märki. Puidust korpusega kaitstud optiline osa seade (peegel igas plaadi nurgas) alates õhuvoolud ja äkilised temperatuurimuutused.

Vastupidavus raske aparaadi liikumisele viidi miinimumini ning selle ümbermõõdule kerget jõudu rakendades oli võimalik anda sellele aeglane, sujuv ja pidev pöörlemine. Üks täispööre tehti umbes 6 minutiga. Vaatleja kõndis ümber aparaadi, liikudes samaaegselt pöörleva kiviplaadiga, ja peatus perioodiliselt, vaadates läbi väikese teleskoobi, et kontrollida, kas interferentsi ääred on nihkunud. Selline nihe tähendaks valguse kiiruse muutumist selles suunas (joonis 10).

Riis. kümme. Interferomeeter Michelson-Morley seadistuses.
Selle tööpõhimõte on sama, mis joonisel fig. kaheksa.

Selle ainulaadse seadme kohandamiseks kulus mitu kuud. Lõpuks hoolitses Michelson selle eest, et ta registreeruks vähimatki nihet interferentsi ääred. Morley ja Michelson kõndisid vaheldumisi ümber instrumendi ja vaatasid läbi teleskoobi.

Nad eeldasid, et aasta jooksul peaks olema kaks päeva, mil maksimaalne efekt eelarvamus (kui selline mõju üldse eksisteerib). Ühel päeval liigub Maa täpselt vastupidises suunas kui sellel teisel päeval.

Nad tegid vaatlusi iga päev kell kaksteist pärastlõunal ja kell kuus õhtul kuueteistkümnes erinevas suunas. Pingutades silmi, piilusid nad interferentsi äärealadesse, püüdes kindlaks teha oma nihkumist.

Katsed viidi lõpule juulis 1887. Kui kõik tulemused koondati ja analüüsiti, kõik arvutused tehti ja korduvalt kontrolliti, leidsid teadlased end kangekaelse tõsiasja ees, mis hävitas kogu harmoonilise teooria. Vastupidiselt kõigile ootustele ei leitud fikseeritud eetri hüpoteesiga nõutud järjestuse nihkumist. See oli nagu surmaotsus ideele liikumatust eeterlikust ookeanist. Michelson suhtus fikseeritud eetri teooriasse üsna sümpaatselt ja lootis, et katse võimaldab seda avastada. Kuidas muidu saaksid levida elektromagnetilised võnked, sealhulgas valguslained? Jällegi viis peenelt läbimõeldud ja suurepäraselt teostatud eksperimendi tulemus Michelsoni täielikku hämmeldust.

"Kõigist negatiivsetest tulemustest suurim"

Michelson ja Morley saatsid oma aruande ajalehele American Journal of Science. See kandis pealkirja: "Maa ja helendava eetri suhtelisest liikumisest." Samal aastal avaldati see ka ajakirjas English Philosophical Magazine. Michelsoni järeldus sai teadlastele teada kogu maailmas. Ükskõik, millises suunas vaatleja liikus, valguse kiiruses ei olnud märgatavat erinevust. Ehk siis tuli tunnistada uskumatut: ükskõik kui kiiresti tulele järele jooksed, on võimatu sellele järele jõuda. Ta jookseb ikkagi sinu eest ära kiirusega 300 000 km sekundis. Selline järeldus oli vastuolus kogu inimkogemusega. 600 km/h lendav lennuk, mis puhub 50 km/h taganttuulega, teeb mingi kindla punkti suhtes 650 km/h. Kui see lendab vastutuult, väheneb selle kiirus 550 km-ni tunnis. Kuna Maa liigub ümber Päikese kiirusega umbes 30 km sekundis, peab Maaga samas suunas liikuva valguskiire kiirus olema suurem kui vastassuunas liikuva valguskiire kiirus. Michelsoni kogemus lükkas selle oletuse aga ümber.

Inglise füüsik ja filosoof John D. Bernal nimetas Michelsoni ja Morley avastust "teadusajaloo negatiivsetest tulemustest suurimaks". Michelsoni kogemuse tulemused siiski täielikult ei heidutanud. Kuigi nad välistasid liikumatu eetri olemasolu, jäi veel üks võimalus, et "Maa tõmbab eetrit endaga kaasa, andes sellele peaaegu sama kiiruse, millega ta ise liigub, nii et eetri kiirus pinna suhtes Maast on null või väga väike.

Kümme aastat pärast selle ajaloolise aruande avaldamist testis Michelson eksperimentaalselt "teise hüpoteesi, saates kaks valguskiirt piki vertikaalselt asetatud ristküliku perimeetrit, mille küljed olid 15 ja 60 m. Tulemused seda ei kinnitanud hüpotees.

Michelson ei olnud veendunud, et tema eksperimendi "ebaõnnestumine" probleemi lõpuks lahendas. "Kuna katse tulemus oli negatiivne, ootab probleem endiselt lahendamist," ütles ta avalikult. Ja enda lohutamiseks tõi ta üsna ootamatu argumendi: "Minu arvates ei olnud katse asjata, kuna sellele probleemile lahenduse otsimine viis interferomeetri leiutamiseni. Ma arvan, et kõik mõistavad, et interferomeetri leiutamine kompenseerib täielikult selle katse negatiivse tulemuse.

Palju aastaid hiljem andis Michelson Mount Wilsoni observatooriumi teaduspublikule rääkides väga erineva hinnangu eetriga katse ja interferomeetri leiutamise suhtelisele tähtsusele. Ta tunnistas, et tema avaldus umbes suurem väärtus tööriist oli vastuolus "teatud oluliste teoreetiliste kaalutlustega", mis šokeeris teadusmaailm. Nagu viimaste aastate jooksul selgus, valmistas Michelson seda kahtlustamata ette materjali, millest ehitati Euroopas üks kõigi aegade suurimaid teaduslikke teooriaid. See on üks harvad juhud kui esialgne avastus tehti Ameerikas ja hiljem kasutati seda Euroopas. Peaaegu alati juhtus see vastupidi.

Michelson-Morley eksperiment

Eksperimentaalse seadistuse skeem

Eksperimentaalse seadistuse illustratsioon

Michelsoni kogemus– Michelsoni poolt 1991. aastal püstitatud füüsikaline eksperiment valguse kiiruse sõltuvuse mõõtmiseks Maa liikumisest eetri suhtes. Seejärel mõisteti eetrit kui keskkonda, mis sarnaneb mahuliselt jaotunud ainega, milles valgus levib nagu helivõnked. Katse tulemus oli negatiivne – valguse kiirus ei sõltunud kuidagi Maa liikumiskiirusest ja mõõdetud kiiruse suunast. Hiljem aastal viis Michelson koos Morleyga läbi sarnase, kuid täpsema katse, mida tuntakse kui Michelson-Morley eksperiment ja näitab sama tulemust. 2009. aastal viidi Columbia ülikoolis (USA) läbi veelgi täpsem katse, milles kasutati kahe masseri vastassuunalisi kiirteid, mis näitasid sageduse invariantsi Maa liikumisest täpsusega umbes 10–9% (tundlikkus maakera suhtes). Maa kiirus eetri suhtes oli 30 km/s). Isegi rohkem täpsed mõõtmised 1974. aastal tõsteti tundlikkus 0,025 m/s. Michelsoni katse kaasaegsed versioonid kasutavad optilisi ja krüogeenseid mikrolaineõõnsusi ning võimaldavad tuvastada valguse kiiruse hälvet, kui see oleks mitu ühikut 10–16 kohta.

Michelsoni kogemus on valguse kiiruse muutumatuse printsiibi empiiriline alus, mis sisaldub üldrelatiivsusteoorias (GR) ja erirelatiivsusteoorias (SRT).

Märkmed

Lingid

• Physical Encyclopedia, kd 3. - M.: Bolšaja Vene entsüklopeedia; lk 27 ja lk 28 .
• G. A. Lorenz. Michelsoni interferentsi eksperiment. Raamatust "Versuch einer Theorie der elektrischen und optischen Erscheinungen in bewegten Körpern. Leiden, 1895 , punktid 89...92.

Wikimedia sihtasutus. 2010 .

Vaadake, mis on "Michelson-Morley eksperiment" teistes sõnaraamatutes:

MICHELSON MORLEY EXPERIMENT, eksperiment, mis oli suur tähtsus teaduse arendamiseks. Albert MICELSON ja Edward MORLY viisid selle läbi 1887. aastal, et paljastada Maa liikumine läbi EETRI. Asjaolu, et seda liikumist siis ei tuvastatud… …

Interferomeetri üldvaade perspektiivis. Pilt A. Michelsoni aruandest, mis põhineb tema 1881. aastal tehtud katsete tulemustel. Maa liikumine ümber Päikese ja läbi eetri ... Wikipedia

- (Morley) Edward Williams (1838 1923), Ameerika keemik, kes töötas koos Albert MICELSONiga 1887. aastal kuulsa MICHELSON MORLEY KATSE kallal. See katse tõestas, et pole olemas hüpoteetilist ainet nimega "eeter", ... ... Teaduslik ja tehniline entsüklopeediline sõnastik

Interferomeetri üldvaade perspektiivis. Pilt A. Michelsoni aruandest tema 1881. aastal tehtud katsete tulemuste kohta ... Wikipedia

Relatiivsusteooriad moodustavad kaasaegse füüsika teoreetilise aluse olulise osa. On kaks peamist teooriat: privaatne (eriline) ja üldine. Mõlemad lõi A. Einstein, reamees 1905, kindral 1915. Kaasaegses füüsikas era ... ... Collier Encyclopedia

Albert Abraham Michelson Albert Abraham Michelson ... Wikipedia

Michelson, Albert Abraham Albert Abraham Michelson Albert Abraham Michelson Sünniaeg ... Wikipedia

Albert Abraham Michelson Albert Abraham Michelson (ing. Albert Abraham Michelson, 19. detsember 1852, Strelno, Preisimaa, 9. mai 1931, Pasadena, USA) on Ameerika füüsik, kes on tuntud temanimelise Michelsoni interferomeetri leiutamise ja ... . .. Vikipeedia

Raamatud

• Moodsa füüsika (relatiivsusteooria ja klassikaline gravitatsiooniteooria) vead ja luulud, Avdeev EN Iga teaduslik teooria peab vastama kahele põhinõudele: süsteemsete loogiliste vastuolude puudumine ja vastavus kogemusele. Ei üks ega teine ​​pole teooriaga rahul ...
• Moodsa füüsika vead ja meelepetted. Relatiivsusteooria ja klassikaline gravitatsiooniteooria, Avdeev E. Iga teaduslik teooria peab vastama kahele põhinõudele: süsteemsete loogiliste vastuolude puudumine ja vastavus kogemusele. Ei üks ega teine ​​pole teooriaga rahul ...