மைக்கேல்சன் மற்றும் மோர்லியின் பரிசோதனை

மைக்கேல்சன் மற்றும் மோர்லியின் பரிசோதனை

பெண்டாஹுலுவான்

19 ஆம் நூற்றாண்டின் பிற்பகுதியில், ஒளி ஊடுருவும் ஈதர் அல்லது சுருக்கமாக "ஈதர்" என்ற கருத்து இயற்பியலாளர்களிடையே பிரபலமாக இருந்தது. காற்று ஒலி அலைகளுக்கு ஒரு ஊடகத்தை வழங்குவதைப் போலவே, ஈதரும் பிரபஞ்சம் முழுவதும் பரவியிருக்கும் ஒரு கண்ணுக்குப் புலப்படாத ஊடகம் என்றும், அது ஒளியின் பரவலுக்கு ஒரு ஊடகத்தை வழங்குகிறது என்றும் நம்பப்பட்டது. 1887-ல் நடத்தப்பட்ட மைக்கேல்சன் மற்றும் மோர்லி பரிசோதனையானது, இந்த ஈதரின் இருப்பைக் கண்டறிவதை நோக்கமாகக் கொண்டிருந்தது. அவர்களின் முடிவுகள் ஈதர் என்ற கருத்துக்கு சவால் விடுத்தது மட்டுமல்லாமல், ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீனின் சிறப்பு சார்பியல் கோட்பாட்டின் வளர்ச்சிக்கும் வழிவகுத்தன. இந்தக் கட்டுரை மைக்கேல்சன் மற்றும் மோர்லி பரிசோதனையின் பின்னணி, வழிமுறை, முடிவுகள் மற்றும் தாக்கம் ஆகியவற்றை மீள்பார்வை செய்யும்.

லதார் பெலகாங்

மைக்கேல்சன் மற்றும் மோர்லியின் சோதனைகளுக்கு முன்பு, பல முன்னணி இயற்பியலாளர்கள், மற்ற இயந்திர அலைகளைப் போலவே ஒளியும் பரவுவதற்கு ஒரு ஊடகம் தேவை என்று நம்பினர். வெற்றிடத்தின் வழியே ஒளி பரவுவது உட்பட, அதன் பண்புகளை விளக்குவதற்கு ஈதர் பற்றிய இந்தக் கருத்து அவசியமானதாகக் கருதப்பட்டது.

இருப்பினும், ஈதரின் இருப்பை ஆதரிக்க எந்த சோதனை ஆதாரமும் இல்லை. எனவே, ஆல்பர்ட் ஏ. மைக்கேல்சன் மற்றும் எட்வர்ட் டபிள்யூ. மோர்லி ஆகியோர், மைக்கேல்சனே உருவாக்கிய ஒரு கருவியான இன்டர்ஃபெரோமீட்டரைப் பயன்படுத்தி, ஈதர் வழியாக பூமியின் இயக்கத்தைக் கண்டறிய முயன்றனர்.

முறையியல்

மைக்கேல்சன் இன்டர்ஃபெரோமீட்டர்

மைக்கேல்சன் மற்றும் மோர்லி பயன்படுத்திய குறுக்கீட்டுமானியானது, ஒரு பகுதி ஊடுருவும் கண்ணாடியின் மீது ஒளியை உமிழும் ஒரு ஒளி மூலத்தைக் கொண்டிருந்தது. இந்த ஒளி இரண்டு செங்குத்துக் கற்றைகளாகப் பிரிந்து, அவற்றின் ஒவ்வொரு பாதையிலும் வைக்கப்பட்டிருந்த கண்ணாடிகளால் மீண்டும் பிரதிபலிக்கப்பட்டது. பின்னர் அந்த இரண்டு கற்றைகளும் மீண்டும் இணைந்து, காணக்கூடிய ஒரு குறுக்கீட்டு வடிவத்தை உருவாக்கின.

இந்த இன்டர்ஃபெரோமீட்டர், ஒரு ஒளிக்கற்றை பயணிக்கும் பாதையின் நீளத்தில் ஏற்படும் சிறு மாற்றங்களுக்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டது. எனவே, ஈதர் வழியாக பூமி நகர்வதால் ஏற்படும் வேறுபாடுகளை இதனால் கண்டறிய முடியும்.

சோதனை செயல்முறை

மைக்கேல்சனும் மோர்லியும் தங்கள் ஆய்வகத்தில் ஒரு குறுக்கீட்டுமானியை அமைத்து, இரண்டு ஒளிக்கற்றைகளைச் செலுத்தினர்; ஒன்று, ஈதர் வழியாகப் பூமியின் இயக்கத்தின் திசைக்கு இணையாகவும் (அவர்கள் அவ்வாறு கருதிக்கொண்டனர்), மற்றொன்று அந்தத் திசைக்குச் செங்குத்தாகவும் இருந்தது. ஈதர் இருக்குமானால், அதன் வழியே பூமியின் இயக்கம் அந்த இரண்டு ஒளிக்கற்றைகளின் பயண நேரத்தில் ஒரு வேறுபாட்டை ஏற்படுத்தும் என்றும், அதன் விளைவாகக் குறுக்கீட்டு வடிவத்தில் அளவிடக்கூடிய மாற்றம் ஏற்படும் என்றும் அவர்கள் கருதுகோள் முன்வைத்தனர்.

ஈதரைப் பொறுத்து பூமியின் நிலையில் ஏற்படும் மாற்றங்களுக்கு ஏற்ப, இன்டர்ஃபெரோமீட்டரின் பல்வேறு திசையமைப்புகளைக் கொண்டு, ஆண்டு முழுவதும் பலமுறை சோதனைகள் மேற்கொள்ளப்பட்டன.

சோதனை முடிவுகள்

மிக நுணுக்கமான அளவீடுகளை மேற்கொண்ட பிறகு, மைக்கேல்சனும் மோர்லியும் கவனிக்கப்பட்ட குறுக்கீட்டு வடிவங்களில் குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாடு எதையும் காணவில்லை. இந்த முடிவு, ஈதரைப் பொறுத்து பூமிக்குக் கண்டறியக்கூடிய இயக்கம் எதுவும் இல்லை என்பதைக் காட்டியது, இது அவர்களின் ஆரம்ப கருதுகோளுக்கு முரணாக அமைந்தது.

இந்தச் சோதனையின் முடிவு 'வெற்று முடிவு' என்று அழைக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் அது ஈதரின் இருப்புக்கு எந்த ஆதாரத்தையும் அளிக்கவில்லை. இந்த முடிவு அக்காலத்தில் பல விஞ்ஞானிகளை வியப்பில் ஆழ்த்தியதுடன், இயற்பியல் வரலாற்றில் மிகவும் புகழ்பெற்ற சோதனைகளில் ஒன்றாகவும் ஆனது.

தாக்கங்கள் மற்றும் எதிர்வினைகள்

ஈதர் கோட்பாட்டின் மீதான தாக்கம்

மைக்கேல்சன் மற்றும் மோர்லியால் ஈதரைக் கண்டறிய முடியாதது, இந்த ஊடகத்தின் இருப்பின் மீது கடுமையான சந்தேகத்தை ஏற்படுத்தியது. இந்த வெற்றி பெறாத முடிவுகளை விளக்க, பூமியுடன் பிணைக்கப்பட்ட ஈதர் என்ற கருத்து, அல்லது இயற்பியலாளர்களான ஜார்ஜ் ஃபிட்ஸ்ஜெரால்ட் மற்றும் ஹென்றிக் லாரன்ஸ் ஆகியோரின் நீளச் சுருக்கம் உள்ளிட்ட பல கோட்பாடுகள் முன்மொழியப்பட்டன.

லாரன்ஸ்-ஃபிட்ஸ்ஜெரால்ட் சுருக்கம்

ஈதர் வழியாக நகரும் பொருள்கள் அவற்றின் இயக்கத் திசையில் ஒரு நீளச் சுருக்கத்திற்கு உள்ளாகின்றன என்றும், அதன் மூலம் இரண்டு இன்டர்ஃபெரோமீட்டர் பாதைகளிலும் ஒளியின் பயண நேரங்கள் சமமாகின்றன என்றும் ஃபிட்ஸ்ஜெரால்டும் லாரன்ட்ஸும் முன்மொழிந்தனர். லாரன்ஸ்-ஃபிட்ஸ்ஜெரால்டு சுருக்கக் கருதுகோள் என்று அறியப்படும் இந்தக் கோட்பாடு, ஈதர் என்ற கருத்தை தற்காலிகமாகக் காப்பாற்றிய ஒரு உபயோகமற்ற விளக்கத்தை வழங்கியது.

சார்பியல் கோட்பாட்டிற்கான பங்களிப்புகள்

மைக்கேல்சன் மற்றும் மோர்லியின் சோதனைகளின் முடிவுகளை அறிந்திருந்த ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன், 1905-ல் சிறப்பு சார்பியல் கோட்பாட்டை உருவாக்கினார். இந்தக் கோட்பாடு, வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகம் மாறாதது என்றும், பார்வையாளர்களின் சார்பு இயக்கத்தைப் பொருட்படுத்தாமல் அனைவருக்கும் அது ஒரே மாதிரியாக இருக்கும் என்றும் கருதுவதன் மூலம், ஈதர் என்ற ஊடகத்தின் தேவையை நீக்கியது. சிறப்பு சார்பியல் கோட்பாடு, ஈதர் ஊடகத்தின் தேவையின்றி, மைக்கேல்சன் மற்றும் மோர்லியின் சோதனைகளின் முடிவுகளுக்கு ஒரு சீரான மற்றும் நேர்த்தியான விளக்கத்தை வழங்கியது.

பரிசோதனையின் முக்கியத்துவம்

மைக்கேல்சன் மற்றும் மோர்லியின் சோதனை, இயற்பியலின் வரலாற்றில் ஒரு முக்கியத் திருப்புமுனையாக அமைந்தது. இந்தச் சோதனையின் சில முக்கிய அம்சங்கள் பின்வருமாறு:

1. ஈதர் என்ற கருத்தாக்கத்திற்கு சவால் விடுதல்:
இந்தச் சோதனை, ஈதரின் இருப்புக்கு எதிரான வலுவான சான்றுகளை வழங்கியதோடு, ஒளி மற்றும் மின்காந்த அலைகள் கோட்பாட்டின் அடிப்படைகளை மறுபரிசீலனை செய்யுமாறு விஞ்ஞானிகளைக் கட்டாயப்படுத்தியது.

2. சார்பியல் கோட்பாட்டின் வளர்ச்சியை ஊக்குவித்தல்:
இந்தச் சோதனையின் பூஜ்ஜிய முடிவானது, வெளி மற்றும் காலம் குறித்த நமது புரிதலில் புரட்சியை ஏற்படுத்திய சிறப்பு சார்பியல் கோட்பாட்டை ஐன்ஸ்டீன் உருவாக்கத் தூண்டிய காரணிகளில் ஒன்றாகும்.

3. சோதனை முறை:
மைக்கேல்சனால் உருவாக்கப்பட்ட குறுக்கீட்டு முறையானது, 2015-ல் LIGO குறுக்கீட்டுமானி மூலம் ஈர்ப்பு அலைகளைக் கண்டறிந்தது உட்பட, பல அறிவியல் சோதனைகளில் தொடர்ந்து பயன்படுத்தப்பட்டு வருகிறது.

முடிவுரை

மைக்கேல்சன் மற்றும் மோர்லி சோதனை, இயற்பியல் வரலாற்றின் மிக முக்கியமான சோதனைகளில் ஒன்றாகும். ஈதரின் இருப்பைச் சோதித்து, அதில் எந்த முடிவும் கிடைக்கவில்லை என்பதைப் பெற்றதன் மூலம், இந்தச் சோதனை அக்காலத்தில் நிலவிய அறிவியல் கோட்பாட்டிற்குச் சவால் விடுத்ததுடன், ஐன்ஸ்டீனின் சிறப்பு சார்பியல் கோட்பாட்டின் வளர்ச்சிக்கும் வழி வகுத்தது. இந்தச் சோதனையின் முடிவுகள், ஒளி மற்றும் அது பரவும் ஊடகம் குறித்த நமது புரிதலின் அடித்தளங்களை உலுக்கியது மட்டுமல்லாமல், கோட்பாட்டு இயற்பியலில் ஒரு பெரும் மாற்றத்தையும் தூண்டி, பிரபஞ்சம் குறித்த நமது நவீன புரிதலுக்கு நம்மை மேலும் நெருக்கமாக்கியது.

அறிவியலில் செய்முறை சரிபார்ப்பின் முக்கியத்துவத்தையும், எதிர்பாராத முடிவுகள் எவ்வாறு அறிவியல் புரிதலில் பெரும் முன்னேற்றங்களுக்கு வழிவகுக்கும் என்பதையும் இந்தச் சோதனை நமக்கு நினைவூட்டுகிறது. ஈதரின் தேவையை நீக்கியதன் மூலம், மைக்கேல்சன் மற்றும் மோர்லியின் சோதனையானது, இயற்பியலில் இன்றுவரை தொடரும் ஒரு புதிய சகாப்தத்தைத் தொடங்கி வைக்க உதவியது.