Loading...
ΔοκιμέςΠΡΟΣΕΓΓΙΣΕΙΣ

ΧΡΗΣΤΟΣ ΛΑΖΑΡΙΔΗΣ: Το πείραμα των Michelson-Morley: Η μεγάλη «αποτυχία»

Οι φυσικοί είναι μια ιδιαίτερη κατηγορία ανθρώπων. Θέλουν να ξέρουν πως λειτουργούν τα πάντα στη φύση. Και όταν δεν ξέρουν, κάνουν υποθέσεις. Πολλές υποθέσεις. Κάποιες είναι σωστές, ωστόσο οι περισσότερες αποδεικνύονται λανθασμένες. Και φυσικά, μέχρι να έρθει η οριστική πειραματική επιβεβαίωση ή διάψευση, η προσωπική συναίσθηση του κάθε επιστήμονα παίζει μεγάλο ρόλο στο ποια θεωρία θεωρεί ως ορθή.

Μία από τις πιο δημοφιλείς υποθέσεις στα τέλη του 19ου αιώνα, ήταν ο «φωτοφόρος» αιθέρας (luminiferous ether). Η ύπαρξή του ήταν άλλωστε αναγκαία: ο ήχος χρειαζόταν τις ταλαντώσεις κάποιου (υγρού, στερεού ή αέριου) μέσου για να διαδοθεί, άρα και για το φως δε θα μπορούσε φυσικά παρά να υπάρχει ένα μέσο, με κάποιες ξεχωριστές ιδιότητες, το οποίο θα αναλάμβανε την διάδοση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Το μέσο αυτό, ο αιθέρας, θα έπρεπε να έχει μηδενική μάζα, αλλά μεγάλη ελαστικότητα, μικρή πυκνότητα και ταυτόχρονα να μην εμποδίζει την κίνηση των υλικών σωμάτων (π.χ. πλανήτες) μέσω τριβής. Σχεδόν μαγικό! Ο επιστημονικός κόσμος εκείνης της περιόδου, θεωρούσε ότι η πειραματική επιβεβαίωση της ύπαρξης του αιθέρα ήταν απλά θέμα χρόνου.

 Βασισμένος σε μία πρόταση του James Maxwell, του πατέρα του κλασικού ηλεκτρομαγνητισμού, οι Albert Michelson και Edward Morley επιχείρησαν να μετρήσουν τη σχετική ταχύτητα του αιθέρα ως προς την κίνηση της γης. Η πειραματική διάταξη που χρησιμοποίησαν ήταν εξαιρετικά ευφυής και με ακρίβεια στα όρια των δυνατοτήτων της εποχής. Η ιδέα στην οποία βασιζόταν το πείραμα ήταν εξαιρετικά απλή. Αν ο αιθέρας υπήρχε, τότε καθώς η γη κινείται μέσα σε αυτόν, θα πρέπει να επηρεάζεται η ταχύτητα διάδοσης του φωτός. Ο Michelson για το σκοπό αυτό κατασκεύασε ένα συμβολόμετρο, το οποίο αποτελούταν από μία πηγή φωτός (a), ένα ημι-διαπερατό τζάμι (b), δύο κάτοπτρα (c, d)  και μια οθόνη για την παρατήρηση των δημιουργούμενων κροσσών συμβολής (e).

  Αν η υπόθεση ήταν σωστή, τότε περιστρέφοντας τη συσκευή και καθώς η γη κινείται μέσα στον αιθέρα, θα έπρεπε να παρατηρηθούν μετακινούμενοι κροσσοί συμβολής μιας και η ταχύτητα διάδοσης του φωτός θα επηρεαζόταν από την κίνηση της γης ως προς τον αιθέρα καθώς ταξιδεύει μέσα στο σύμπαν. Κατά τις μετρήσεις ωστόσο καμία απολύτως διαφορά δεν παρατηρήθηκε.

Αμέσως μετά τη δημοσιοποίηση των συμπερασμάτων, υπήρξαν αρκετοί που θεώρησαν ότι ο αιθέρας εξακολουθούσε να κρύβεται. «Απλά», είχε ακόμα πιο εξωτικές ιδιότητες! Τη λύση έδωσε ο Albert Einstein, με την ειδική θεωρία της σχετικότητας όπου η ύπαρξη του αιθέρα είναι περιττή και το φως κινείται πάντα με σταθερή ταχύτητα ασχέτως παρατηρητή.

 Το ίδιο πείραμα επαναλήφθηκε πολλές φορές μέχρι το 1929, με διατάξεις όλο και υψηλότερης ακρίβειας. Τελευταία φορά επαναλήφθηκε το 2003 στο πανεπιστήμιο Humboldt του Βερολίνου, με το ίδιο αποτέλεσμα. Αν και θεωρείται το πιο διάσημο «αποτυχημένο» πείραμα, η μέτρηση των MichelsonMorley έφερε εις πέρας τον ρόλο της ακριβώς όπως έπρεπε.  Καθόρισε με εξαιρετική ακρίβεια την ταχύτητα κίνησης της γης ως προς τον «αιθέρα» και τη βρήκε ακριβώς μηδέν, ωριμάζοντας λίγο ακόμα τις συνθήκες για την σχετικιστική επανάσταση που ετοίμαζε ο Einstein, χωμένος στο γραφειάκι του στο Ελβετικό γραφείο ευρεσιτεχνιών της Βέρνης.

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

Αυτός ο ιστότοπος χρησιμοποιεί το Akismet για να μειώσει τα ανεπιθύμητα σχόλια. Μάθετε πώς υφίστανται επεξεργασία τα δεδομένα των σχολίων σας.