Ka hoʻokolohua a Michelson lāua ʻo Morley
Pendahuluan
I ka hopena o ke kenekulia 19, ua kaulana ka manaʻo o kahi ether luminiferous, a i ʻole "ether" wale nō, i waena o nā kānaka ʻepekema. Ua manaʻo ʻia ʻo ka ether he mea ʻike ʻole ʻia e komo ana i ke ao holoʻokoʻa a hāʻawi i kahi mea no ka hoʻolaha ʻana o ka mālamalama, e like me ka ea e hāʻawi ana i kahi mea no nā nalu kani. ʻO ka hoʻokolohua Michelson lāua ʻo Morley, i mālama ʻia i ka makahiki 1887, ua manaʻo ʻia e ʻike i ke ola ʻana o kēia ether. ʻAʻole wale kā lākou mau hopena i hoʻopiʻi i ka manaʻo o ka ether akā ua hoʻomākaukau pū i ke ala no ka hoʻomohala ʻana o ke kumumanaʻo kūikawā o Albert Einstein no ka relativity. E nānā hou kēia ʻatikala i ke kumu, ke ʻano hana, nā hopena, a me ka hopena o ka hoʻokolohua Michelson lāua ʻo Morley.
Latar Belakang
Ma mua o nā hoʻokolohua a Michelson lāua ʻo Morley, ua manaʻoʻiʻo ka nui o nā kānaka ʻepekema kino alakaʻi e pono ana ka mālamalama i kahi mea waena e hoʻolaha ai, e like me nā nalu mechanical ʻē aʻe. Ua manaʻo ʻia kēia manaʻo o ka ether he mea pono e wehewehe i nā ʻano o ka mālamalama, me kona hoʻolaha ʻana ma o kahi vacuum.
Eia naʻe, ʻaʻohe hōʻike hoʻokolohua e kākoʻo i ke ola ʻana o ka ether. No laila, ua hoʻāʻo ʻo Albert A. Michelson lāua ʻo Edward W. Morley e ʻike i ka neʻe ʻana o ka Honua ma o ka ether me ka hoʻohana ʻana i kahi interferometer, kahi mea i hana ʻia e Michelson ponoʻī.
ʻAno hana
ʻO ka Interferometer Michelson
ʻO ka interferometer i hoʻohana ʻia e Michelson lāua ʻo Morley, he kumu kukui ia e hoʻopuka ana i ka mālamalama ma luna o ke aniani semipermeable. Ua māhele ʻia kēia kukui i ʻelua mau kukuna kū pololei a ua hoʻihoʻi ʻia e nā aniani i kau ʻia ma kēlā me kēia ala. A laila ua hui hou ʻia nā kukuna ʻelua, e hana ana i kahi ʻano hoʻopilikia i ʻike ʻia.
He mea maʻalahi loa kēia interferometer i nā loli liʻiliʻi i ka lōʻihi o ke ala i hele ʻia e kahi kukuna mālamalama, no laila e hiki iā ia ke ʻike i nā ʻokoʻa i hoʻokumu ʻia e ka neʻe ʻana o ka Honua ma o ka ether.
Kaʻina Hana Hoʻokolohua
Ua hoʻokumu ʻo Michelson lāua ʻo Morley i kahi interferometer i loko o kā lāua keʻena hoʻokolohua a kuhikuhi i ʻelua mau kukuna mālamalama, hoʻokahi e kūlike ana i ke kuhikuhi o ka neʻe ʻana o ka Honua ma o ka ether (ua manaʻo lākou) a ʻo kekahi e kū pololei ana i kēlā kuhikuhi. Ua kuhiakau lākou inā aia ka ether, ʻo ka neʻe ʻana o ka Honua ma o ka ether e hoʻoulu ai i kahi ʻokoʻa i ka manawa huakaʻi no nā kukuna mālamalama ʻelua, e hopena ana i kahi loli hiki ke ana ʻia i ke ʻano hoʻopilikia.
Ua hana ʻia nā hoʻokolohua me nā ʻano kuhikuhi like ʻole o ka interferometer, i hana hou ʻia i nā manawa he nui i ka makahiki e hoʻokipa i nā loli i ke kūlana o ka Honua e pili ana i ka ether.
Nā Hopena Hoʻokolohua
Ma hope o ke ana pono ʻana, ʻaʻole i ʻike ʻo Michelson lāua ʻo Morley i kahi ʻokoʻa koʻikoʻi i nā ʻano hoʻopilikia i ʻike ʻia. Ua hōʻike kēia hopena ʻaʻohe neʻe ʻana o ka Honua e pili ana i ka ether, e kūʻē ana i kā lāua kuhiakau mua.
Ua kapa ʻia ka hopena o kēia hoʻokolohua ʻo ka hopena null, ʻoiai ʻaʻole ia i hāʻawi i kahi hōʻike no ke ola ʻana o ka ether. Ua kāhāhā kēia hopena i nā kānaka ʻepekema he nui i kēlā manawa a ua lilo ia i hoʻokahi o nā hoʻokolohua kaulana loa ma ka mōʻaukala o ka physics.
Nā hopena a me nā hopena
Hopena ma ke Kumumanaʻo Ether
ʻO ka hiki ʻole o Michelson lāua ʻo Morley ke ʻike i ka ether e hoʻolei i ka kānalua nui i ke ola ʻana o kēia medium. Ua hāpai ʻia nā kumumanaʻo he nui e wehewehe i nā hopena null, me ke kumumanaʻo o kahi ether i hoʻopaʻa ʻia i ka Honua, a i ʻole ka hoʻemi ʻana o ka lōʻihi e nā physicists ʻo George FitzGerald lāua ʻo Hendrik Lorentz.
ʻO ka hoʻemi ʻana o Lorentz-FitzGerald
Ua hāpai ʻo FitzGerald lāua ʻo Lorentz e hana nā mea e neʻe ana ma o ka ether i kahi ʻuʻuku lōʻihi ma ko lākou kuhikuhi o ka neʻe ʻana, no laila e hoʻohālikelike ana i nā manawa huakaʻi o ka mālamalama ma nā ala interferometer ʻelua. ʻO kēia kumumanaʻo, i ʻike ʻia ʻo ka Lorentz-FitzGerald contraction hypothesis, ua hāʻawi i kahi wehewehe ad hoc i hoʻopakele i ka manaʻo o ka ether no kekahi manawa.
Nā Haʻawina i ke Kumumanaʻo o ka Relativity
Ua ʻike ʻo Albert Einstein i nā hopena o nā hoʻokolohua a Michelson lāua ʻo Morley, a ua hoʻomohala ʻo ia i ke kumumanaʻo kūikawā o ka relativity i ka makahiki 1905. Ua hoʻopau kēia kumumanaʻo i ka pono no ka ether ma ke kuhiakau ʻana he mau ka wikiwiki o ka mālamalama i loko o kahi hakahaka a like no nā mea nānā āpau, me ka nānā ʻole i kā lākou neʻe pili. Ua hāʻawi ka relativity kūikawā i kahi wehewehe kūlike a nani no nā hopena o nā hoʻokolohua a Michelson lāua ʻo Morley me ka ʻole o ka pono no kahi medium ether.
Ke Koʻikoʻi o ka Hoʻokolohua
Ua hōʻailona ka hoʻokolohua a Michelson lāua ʻo Morley i kahi huli nui i ka mōʻaukala o ke kino. ʻO kekahi o nā mea nui o kēia hoʻokolohua:
1. Ke Kūʻē nei i ka Manaʻo o Ether:
Ua hāʻawi kēia hoʻokolohua i nā hōʻike ikaika e kūʻē i ke ola ʻana o ka ether, e koi ana i nā ʻepekema e noʻonoʻo hou i nā kumu o ke kumumanaʻo o ka mālamalama a me nā nalu electromagnetic.
2. Paipai i ka Hoʻomohala ʻana o ka Relativity:
ʻO ka hopena null o kēia hoʻokolohua kekahi o nā kumu i hoʻoikaika iā Einstein e hoʻomohala i ke kumumanaʻo kūikawā o ka relativity, ka mea i hoʻololi i ko mākou ʻike i ka lewa a me ka manawa.
3. Ke ʻAno Hana Hoʻokolohua:
Ke hoʻomau nei ka hoʻohana ʻia ʻana o ke ʻano interferometric i hoʻomohala ʻia e Michelson i nā hoʻokolohua ʻepekema ʻē aʻe he nui, me ka ʻike ʻana i nā nalu umekaumaha e ka LIGO interferometer i ka makahiki 2015.
Ka hopena
ʻO ka hoʻokolohua ʻo Michelson lāua ʻo Morley kekahi o nā hoʻokolohua koʻikoʻi loa i ka mōʻaukala o ka physics. Ma ka hoʻāʻo ʻana i ke ola ʻana o ka ether a me ka loaʻa ʻana o kahi hopena null, ua hoʻopiʻi kēia hoʻokolohua i ka paradigm ʻepekema e kū nei i ka manawa a ua hoʻomākaukau i ke ala no ka hoʻomohala ʻana o Einstein i ka relativity kūikawā. ʻAʻole wale nā hopena o kēia hoʻokolohua i hoʻoluliluli i nā kumu o ko mākou ʻike i ka mālamalama a me kāna medium propagation akā ua hoʻoulu pū i kahi hoʻololi nui i ka physics theoretical i hoʻokokoke mai iā mākou i ko mākou ʻike hou o ke ao holoʻokoʻa.
Hoʻomanaʻo mai kēia hoʻokolohua iā mākou i ke koʻikoʻi o ka hōʻoia hoʻokolohua i ka ʻepekema a pehea e hiki ai i nā hopena i manaʻo ʻole ʻia ke alakaʻi i nā holomua nui i ka ʻike ʻepekema. Ma ka hoʻopau ʻana i ka pono no ka ether, ua kōkua ka hoʻokolohua a Michelson lāua ʻo Morley i ka hoʻolauna ʻana i kahi au hou i ka physics e hoʻomau nei a hiki i kēia lā.
