ניסוי מייקלסון-מורלי

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
ניסוי מייקלסון-מורלי היה בנוי בדומה לאינטרפרומטר מודרני זה
התפיסה לפיה היקום מלא אתר

ניסוי מייקלסון-מורלי הוא ניסוי פיזיקלי אשר נערך לראשונה בשנת 1887 על ידי אלברט אברהם מייקלסון ואדוארד מורלי. הניסוי נחשב לאחד מן הניסויים החשובים ביותר בהיסטוריה של הפיזיקה, וכעשרים שנה לאחר שנערך פורש כראיה המוצקה הראשונה נגד נכונות תאוריית האֶ‏תֶ‏ר, אשר הייתה התאוריה השלטת בקרב הפיזיקאים מתחילת המאה ה-18. בין השלכותיו של הניסוי ניתן למנות את קבלת תורת היחסות של אלברט איינשטיין ובפיתוח האינטרפרומטריה. תוצאות ניסוי זה הביאו בהמשך לגיבוש ההבנה כי אין הפיזיקה הקלאסית מתארת באופן שלם ומדויק את היקום. על עבודה זו, לצד פיתוח ענף האינטרפרומטריה, הוענק בשנת 1907 פרס נובל לפיזיקה למייקלסון‏[1].

במסגרת הניסיון להבין את תופעת האור ומהותו, הציע אייזק ניוטון בשנת 1704 את קיומו של תווך שקוף, לא דחיס, חסר משקל, צמיגות והתנגדות, אשר נושא על גביו את האור. תווך זה כונה על ידי ניוטון ואחרים "Luminferous Aether" (ה‏אֶ‏תֶ‏ר נושא האור). רעיון האתר אומץ על ידי פיזיקאים אחרים במרוצת השנים, והיה חלק מהתורה האלקטרומגנטית שפיתח ג'יימס קלארק מקסוול בשלהי המאה ה-19, ושתיארה את גלי הקרינה האלקטרומגנטית כתנודות באתר.

אחת מהתוצאות החשובות של עבודתו של מקסוול הייתה התאוריה כי לגלים אלקטרומגטיים בכלל ולאור בפרט, מהירות קבועה בריק - מהירות האור (כ-300,000,000 מטרים בשנייה). אם אכן האור נע בתווך (אתר), אזי תנועה יחסית לתווך תניב מהירות שונה של מהירות האור (ראו איור).

את הניסוי ביצעו בשנת 1887 הפיזיקאי אלברט אברהם מייקלסון ועמיתו אדוארד מורלי, מטרתם הייתה לבדוק את מהירות כדור הארץ באתר. מטרתם לא הייתה להוכיח או להפריך את קיום האתר, משום שקיומו נחשב במאה ה-19 לעובדה מדעית שמעטים פקפקו בה. כדי למדוד את מהירות כדור הארץ הם השתמשו בשיטה אופטית-התאבכותית הידועה בשם "אינטרפרומטריה". הרעיון מאחורי הניסוי היה לצרף שתי קרני אור, אשר אחת מהן נעה בכיוון התקדמות כדור הארץ, ואחת מהן נעה בניצב אליו. בהנחה שהאור מתקדם באתר ושכדור הארץ נע ביחס אליו, צריך להיות הבדל במהירות של אותן שתי קרניים, והאינטרפרומטר של מייקלסון מורלי היה רגיש מספיק בשביל למדוד הבדל זה. ממדידת ההבדל ניתן היה להסיק את מהירות כדור הארץ.

אולם, תוצאות הניסוי העלו שמהירות האור שנמדדה בשני הכיוונים הייתה זהה. תוצאות הניסוי זכו לפרשנויות שונות. מייקלסון ומורלי סברו שהמכשור לא היה רגיש דיו, וניסו לחזור על הניסוי בווריאציות שונות, ואילו הפיזיקאי הנדריק לורנץ הציע ב-1892 כי הגופים הנעים מתכווצים בכיוון התנועה באתר. לאחר שאיינשטיין פרסם בשנת 1905 את תורת היחסות הפרטית, פורש ניסוי מייקסלון-מורלי בדיעבד כאישוש שלה וכהפרכת קיומו של האתר, אם כי בשעתו הוא לא נתפס כך כלל.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ אתר האינטרנט של פרס נובל [1]