Lysende æter - Luminiferous aether

Den lysende æter: det blev antaget, at Jorden bevæger sig gennem et "medium" af æter, der bærer lys

Lysende æter eller ether ("lysende", hvilket betyder "lysbærende") var det postulerede medium til formering af lys . Det blev påberåbt for at forklare det tilsyneladende bølge -baserede lyss evne til at forplante sig gennem tomt rum (et vakuum ), noget som bølger ikke burde kunne. Antagelsen om en rumlig plenum af lysende æter, frem for et rumligt vakuum, gav det teoretiske medium, der kræves af bølgeteorier om lys.

Æterhypotesen var genstand for betydelig debat gennem sin historie, da den krævede eksistensen af ​​et usynligt og uendeligt materiale uden interaktion med fysiske objekter. Efterhånden som lysets natur blev undersøgt, især i det 19. århundrede, blev de fysiske kvaliteter, der kræves af en æter, i stigende grad modstridende. I slutningen af ​​1800 -tallet blev æterens eksistens sat i tvivl, selv om der ikke var nogen fysisk teori til at erstatte den.

Det negative resultat af Michelson – Morley -eksperimentet (1887) antydede, at æteren ikke eksisterede, et fund, der blev bekræftet i efterfølgende forsøg gennem 1920'erne. Dette førte til betydeligt teoretisk arbejde med at forklare lysets formering uden eter. Et stort gennembrud var relativitetsteorien , som kunne forklare, hvorfor eksperimentet ikke kunne se æter, men blev mere bredt fortolket for at antyde, at det ikke var nødvendigt. Michelson-Morley-eksperimentet var sammen med blackbody-radiatoren og den fotoelektriske effekt et nøgleeksperiment i udviklingen af moderne fysik , som omfatter både relativitet og kvanteteori , hvor sidstnævnte forklarer lysets partikelagtige natur.

Lysets og æterets historie

Se også: Tidslinje for lysende æter

Partikler kontra bølger

Hovedartikel: Bølge -partikel -dualitet

I 1600 -tallet var Robert Boyle fortaler for en æterhypotese. Ifølge Boyle består æteren af ​​subtile partikler, hvoraf en slags forklarer fraværet af vakuum og de mekaniske interaktioner mellem kroppe, og den anden form for forklarer fænomener som magnetisme (og muligvis tyngdekraften), der ellers er uforklarlige på grundlaget for rent mekaniske vekselvirkninger mellem makroskopiske legemer, "selvom der i æterens oldtid ikke blev taget hensyn til andet end et diffust og meget subtilt stof; alligevel er vi i øjeblikket tilfredse med at tillade, at der altid er en sværm af luft i luften dampe bevæger sig i et bestemt forløb mellem nordpolen og syd ".

Christiaan Huygens ' Treatise on Light (1690) antog, at lys er en bølge, der formerer sig gennem en æter. Han og Isaac Newton kunne kun forestille sig lysbølger som langsgående og forplante sig som lyd og andre mekaniske bølger i væsker . Imidlertid har langsgående bølger nødvendigvis kun en form for en given udbredelsesretning frem for to polarisationer som en tværbølge . Således kan langsgående bølger ikke forklare dobbeltbrydning , hvor to polarisationer af lys brydes forskelligt af en krystal. Derudover afviste Newton lys som bølger i et medium, fordi et sådant medium skulle strække sig overalt i rummet og derved ville "forstyrre og forsinke de store legemers bevægelser" (planeterne og kometerne) og dermed "som det [lysets medium] nytter ikke noget og hindrer driften af ​​naturen og får hende til at svinde, så der er ingen beviser for dets eksistens, og derfor burde det afvises ".

Isaac Newton hævdede, at lyset består af talrige små partikler. Dette kan forklare funktioner som lysets evne til at rejse i lige linjer og reflektere fra overflader. Newton forestillede sig lyspartikler som ikke-sfæriske "legemer", med forskellige "sider", der giver anledning til dobbeltbrydning. Men partikelteorien om lys kan ikke tilfredsstillende forklare brydning og diffraktion . For at forklare brydningen postulerede Newtons tredje bog om Opticks (1. udgave 1704, 4. udg. 1730) et "æterisk medium", der overfører vibrationer hurtigere end lys, hvorved lys, når det overhales, sættes i "Passer til let refleksion og let transmission ", hvilket forårsagede brydning og diffraktion. Newton mente, at disse vibrationer var relateret til varmestråling:

Bliver varmen fra det varme rum ikke formidlet gennem vakuumet af vibrationer fra et meget mere subtil medium end luft, som efter at luften blev trukket tilbage forblev i vakuumet? Og er dette medium ikke det samme med det medium, hvormed lyset brydes og reflekteres, og ved hvis vibrationer lyset kommunikerer varme til legemer og er indrettet til let refleksion og let transmission?

I modsætning til den moderne forståelse af, at varmestråling og lys begge er elektromagnetisk stråling , så Newton varme og lys som to forskellige fænomener. Han troede, at varmevibrationer var spændte "når en lysstråle falder på overfladen af ​​ethvert pellucid legeme". Han skrev: "Jeg ved ikke, hvad denne æter er", men at hvis den består af partikler, må de være det

overordentlig mindre end luftens eller endda lysets: Den overordnede lillehed af dens partikler kan bidrage til storheden af ​​den kraft, hvormed disse partikler kan trække sig tilbage fra hinanden og derved gøre det medium overordentlig mere sjældent og elastisk end luft , og som følge heraf ekstremt mindre i stand til at modstå projektilers bevægelser og overordnet mere i stand til at presse på grove legemer ved at forsøge at udvide sig selv.

Bradley foreslår partikler

I 1720 udførte James Bradley en række eksperimenter, der forsøgte at måle stjernens parallaks ved at foretage målinger af stjerner på forskellige tidspunkter af året. Når Jorden bevæger sig rundt om solen, ændres den tilsyneladende vinkel til et givet fjernt sted. Ved at måle disse vinkler kan afstanden til stjernen beregnes ud fra den kendte kredsløbsområde på jorden omkring solen. Det lykkedes ham ikke at opdage nogen parallaks og satte derved en nedre grænse for afstanden til stjerner.

Under disse forsøg opdagede Bradley også en relateret effekt; stjernernes tilsyneladende position ændrede sig i løbet af året, men ikke som forventet. I stedet for at den tilsyneladende vinkel blev maksimeret, når jorden var i hver ende af sin bane i forhold til stjernen, blev vinklen maksimeret, når jorden var ved sin hurtigste sidelæns hastighed i forhold til stjernen. Denne effekt er nu kendt som stjerneaberration .

Bradley forklarede denne effekt i sammenhæng med Newtons korpuskulære teori om lys ved at vise, at aberrationsvinklen blev givet ved simpel vektortilsætning af Jordens omløbshastighed og hastigheden af ​​lyslegemer, ligesom lodret faldende regndråber rammer et bevægeligt objekt ved en vinkel. Ved at kende Jordens hastighed og afvigelsesvinklen gjorde dette ham i stand til at estimere lysets hastighed.

At forklare stjerneaberration i forbindelse med en æterbaseret lysteori blev betragtet som mere problematisk. Da aberrationen var afhængig af relative hastigheder, og den målte hastighed var afhængig af Jordens bevægelse, måtte æteren forblive stationær i forhold til stjernen, da Jorden bevægede sig gennem den. Dette betød, at Jorden kunne rejse gennem æteren, et fysisk medium, uden tilsyneladende effekt - netop det problem, der fik Newton til at afvise en bølgemodel i første omgang.

Wave-teori sejrer

Et århundrede senere genoplivede Thomas Young og Augustin-Jean Fresnel bølgeteorien om lys, da de påpegede, at lys kunne være en tværgående bølge frem for en langsgående bølge; polariseringen af ​​en tværgående bølge (som Newtons "sider" af lys) kunne forklare dobbeltbrydning, og i kølvandet på en række eksperimenter med diffraktion blev partikelmodellen af ​​Newton til sidst opgivet. Fysikere antog desuden, at lysbølger, ligesom mekaniske bølger, krævede et medium til udbredelse og dermed krævede Huygens idé om en æter "gas", der gennemsyrer alt rum.

Imidlertid krævede en tværgående bølge tilsyneladende, at formeringsmediet opførte sig som et fast stof i modsætning til en væske. Ideen om et fast stof, der ikke interagerede med andre sager, virkede en smule underligt, og Augustin-Louis Cauchy foreslog, at der måske var en slags "slæb" eller "medrivning", men dette gjorde afvigelsesmålingerne svære at forstå. Han foreslog også, at fraværet af langsgående bølger antydede, at æteren havde negativ komprimerbarhed. George Green påpegede, at en sådan væske ville være ustabil. George Gabriel Stokes blev en forkæmper for fortolkningstolkningen og udviklede en model, hvor æteren måske (analogt med fyrretræ) var stiv ved meget høje frekvenser og flydende ved lavere hastigheder. Således kunne Jorden bevæge sig ganske frit igennem den, men den ville være stiv nok til at understøtte lys.

Elektromagnetisme

I 1856 målte Wilhelm Eduard Weber og Rudolf Kohlrausch den numeriske værdi af forholdet mellem den elektrostatiske ladningsenhed og den elektromagnetiske ladningsenhed. De fandt ud af, at forholdet er lig med produktet af lysets hastighed og kvadratroden af ​​to. Året efter skrev Gustav Kirchhoff et papir, hvor han viste, at hastigheden af ​​et signal langs en elektrisk ledning var lig med lysets hastighed. Dette er de første registrerede historiske forbindelser mellem lysets hastighed og elektromagnetiske fænomener.

James Clerk Maxwell begyndte at arbejde på Michael Faraday 's linjer af kraft . I sit papir om fysiske kraftlinjer fra 1861 modellerede han disse magnetiske kraftlinjer ved hjælp af et hav af molekylære hvirvler, som han mente var dels lavet af æter og dels lavet af almindeligt stof. Han udledte udtryk for den dielektriske konstant og den magnetiske permeabilitet med hensyn til den tværgående elasticitet og densiteten af ​​dette elastiske medium. Derefter sidestillede han forholdet mellem den dielektriske konstant og den magnetiske permeabilitet med en passende tilpasset version af Weber og Kohlrauschs resultat fra 1856, og han erstattede dette resultat i Newtons ligning for lydens hastighed. Da han opnåede en værdi, der var tæt på lysets hastighed målt ved Hippolyte Fizeau , konkluderede Maxwell, at lys består af bølger af det samme medium, der er årsag til elektriske og magnetiske fænomener.

Maxwell havde imidlertid udtrykt nogle usikkerheder omkring den præcise karakter af hans molekylære hvirvler, og derfor begyndte han at gå i gang med en rent dynamisk tilgang til problemet. Han skrev et andet papir i 1864 med titlen " En dynamisk teori om det elektromagnetiske felt ", hvor detaljerne i det lysende medium var mindre eksplicitte. Selvom Maxwell ikke eksplicit nævnte havet af molekylære hvirvler, blev hans afledning af Ampères kredslov overført fra papiret fra 1861, og han brugte en dynamisk tilgang, der involverede rotationsbevægelser inden for det elektromagnetiske felt, som han sammenlignede med svinghjulets virkning. Ved hjælp af denne fremgangsmåde til at retfærdiggøre den elektromotoriske kraftligning (forløberen til Lorentz -kraftligningen) udledte han en bølgeligning fra et sæt på otte ligninger, der optrådte i papiret, og som omfattede elektromotorisk kraftligning og Ampères kredslov . Maxwell brugte endnu engang de eksperimentelle resultater fra Weber og Kohlrausch til at vise, at denne bølgeligning repræsenterede en elektromagnetisk bølge, der formerer sig med lysets hastighed, og støtter derfor opfattelsen af, at lys er en form for elektromagnetisk stråling.

Det tilsyneladende behov for et formeringsmedium for sådanne hertziske bølger kan ses ved, at de består af ortogonale elektriske (E) og magnetiske (B eller H) bølger. E -bølgerne består af bølgende dipolære elektriske felter, og alle sådanne dipoler syntes at kræve adskilte og modsatte elektriske ladninger. Elektrisk ladning er en uløselig egenskab ved stof , så det så ud til, at en form for stof var påkrævet for at levere den vekselstrøm, der synes at skulle eksistere på et hvilket som helst tidspunkt langs bølgens udbredelsesbane. Formering af bølger i et sandt vakuum vil indebære eksistensen af elektriske felter uden tilhørende elektrisk ladning eller elektrisk ladning uden tilhørende stof. Omend kompatibelt med Maxwells ligninger, kunne elektromagnetisk induktion af elektriske felter ikke påvises i vakuum, fordi alle metoder til at detektere elektriske felter krævede elektrisk ladet stof.

Derudover krævede Maxwells ligninger, at alle elektromagnetiske bølger i vakuum forplanter sig med en fast hastighed, c . Da dette kun kan forekomme i en referenceramme i Newtons fysik (se galilæsk relativitet ), blev æteren antaget som den absolutte og unikke referenceramme, hvor Maxwells ligninger holder. Det vil sige, at eteren skal være "stadig" universelt, ellers ville c variere sammen med eventuelle variationer, der måtte forekomme i dets understøttende medium. Maxwell selv foreslog flere mekaniske modeller af eter baseret på hjul og gear, og George Francis FitzGerald konstruerede endda en arbejdsmodel af en af ​​dem. Disse modeller var enige om, at de elektromagnetiske bølger er tværgående, men aldrig langsgående .

Problemer

På dette tidspunkt var æterens mekaniske kvaliteter blevet mere og mere magiske: det skulle være en væske for at fylde rummet, men en, der var millioner af gange mere stiv end stål for at understøtte de høje frekvenser af lysbølger. Det skulle også være masseløst og uden viskositet , ellers ville det synligt påvirke planets baner. Derudover så det ud til, at det skulle være helt gennemsigtigt, ikke-spredt, inkomprimerbart og kontinuerligt i meget lille skala. Maxwell skrev i Encyclopædia Britannica :

Aethers blev opfundet for at planeterne skulle svømme ind, for at udgøre elektriske atmosfærer og magnetisk effluvia, for at formidle fornemmelser fra en del af vores kroppe til en anden og så videre, indtil alt rum var blevet fyldt tre eller fire gange med etere. ... Den eneste æter, der har overlevet, er den, der blev opfundet af Huygens for at forklare lysets formering.

Nutidige forskere var klar over problemerne, men æterteorien var så forankret i fysisk lov på dette tidspunkt, at det simpelthen blev antaget at eksistere. I 1908 holdt Oliver Lodge en tale på vegne af Lord Rayleigh til Royal Institution om dette emne, hvor han skitserede dets fysiske egenskaber og derefter forsøgte at give grunde til, hvorfor de ikke var umulige. Ikke desto mindre var han også opmærksom på kritikken og citerede Lord Salisbury for at sige, at "æter ikke er mere end et nominativt tilfælde af udsagnsordet at bølge ". Andre kritiserede det som en "engelsk opfindelse", selvom Rayleigh spøgefuldt sagde, at det faktisk var en opfindelse af Royal Institution.

I begyndelsen af ​​det 20. århundrede var æterteorien i problemer. En række stadig mere komplekse eksperimenter var blevet udført i slutningen af ​​det 19. århundrede for at forsøge at opdage Jordens bevægelse gennem æteren, og havde ikke formået at gøre det. En række foreslåede ether-træk-teorier kunne forklare nul-resultatet, men disse var mere komplekse og havde en tendens til at bruge vilkårligt udseende koefficienter og fysiske antagelser. Lorentz og FitzGerald tilbød inden for rammerne af Lorentz etherteori en mere elegant løsning på, hvordan bevægelsen af ​​en absolut æter kunne være detekterbar (længdekontraktion), men hvis deres ligninger var korrekte, kunne den nye særlige relativitetsteori (1905) generere samme matematik uden overhovedet at henvise til en æter. Aether faldt til Occam's Razor .

Relativ bevægelse mellem Jorden og æter

Aether træk

Hovedartikel: Aether drag -hypotese

De to vigtigste modeller, der havde til formål at beskrive Jordens og æterens relative bevægelse, var Augustin-Jean Fresnels (1818) model af den (næsten) stationære æter, herunder en delvis ædertrækning bestemt af Fresnels trækkoefficient, og George Gabriel Stokes '(1844) model af komplet ætertræk. Sidstnævnte teori blev ikke betragtet som korrekt, da den ikke var forenelig med lysets aberration , og de hjælpehypoteser, der blev udviklet for at forklare dette problem, ikke var overbevisende. Efterfølgende forsøg som Sagnac -effekten (1913) viste også, at denne model er uholdbar. Det vigtigste eksperiment, der understøtter Fresnels teori, var imidlertid Fizeaus eksperimentelle bekræftelse fra 1851 af Fresnels forudsigelse fra 1818 om, at et medium med brydningsindeks n, der bevægede sig med en hastighed v, ville øge lysets hastighed, der bevæger sig gennem mediet i samme retning som v fra c / n til:

Det vil sige, bevægelse tilføjer kun en brøkdel af mediets hastighed til lyset (forudsagt af Fresnel for at få Snells lov til at fungere i alle referencerammer, i overensstemmelse med stjerneaberration). Dette blev oprindeligt fortolket til at betyde, at mediet trækker æteren sammen med en del af mediets hastighed, men den forståelse blev meget problematisk, efter at Wilhelm Veltmann viste, at indekset n i Fresnels formel var afhængig af lysets bølgelængde , så æteren ikke kunne bevæge sig med en bølgelængdeuafhængig hastighed. Dette indebar, at der skal være en separat æter for hver af de uendeligt mange frekvenser.

Negative ether-drift eksperimenter

Hovedproblemet med Fresnels æterhypotese opstod ved sammenstilling af de to veletablerede teorier om newtonsk dynamik og Maxwells elektromagnetisme. Under en galileansk transformation er ligningerne for newtonsk dynamik invariante , hvorimod elektromagnetismens ikke er det. Grundlæggende betyder det, at selvom fysikken skulle forblive den samme i ikke-accelererede eksperimenter, ville lys ikke følge de samme regler, fordi det bevæger sig i den universelle "æterramme". En eller anden effekt forårsaget af denne forskel burde kunne påvises.

Et enkelt eksempel vedrører den model, hvorpå ether oprindeligt blev bygget: lyd. Udbredelseshastigheden for mekaniske bølger, lydens hastighed , er defineret af mediets mekaniske egenskaber. Lyd bevæger sig 4,3 gange hurtigere i vand end i luft. Dette forklarer, hvorfor en person, der hører en eksplosion under vandet og hurtigt dukker op, kan høre den igen, da den langsommere vandrende lyd kommer gennem luften. På samme måde kan en rejsende på et passagerfly stadig føre en samtale med en anden rejsende, fordi lyden af ​​ord rejser sammen med luften inde i flyet. Denne effekt er grundlæggende for al Newtonsk dynamik, der siger, at alt fra lyd til banen for en kastet baseball alle skal forblive den samme i flyet, der flyver (i det mindste med en konstant hastighed), som om de stadig sidder på jorden. Dette er grundlaget for den galileiske transformation og begrebet referenceramme.

Men det samme skulle ikke være sandt for lys, da Maxwells matematik krævede en enkelt universel hastighed for lysets udbredelse, baseret på ikke lokale forhold, men på to målte egenskaber, permittivitet og permeabilitet af ledigt rum, der blev antaget at være den samme i hele universet. Hvis disse tal ændrede sig, skulle der være mærkbare effekter på himlen; stjerner i forskellige retninger ville f.eks. have forskellige farver.

Således bør der på ethvert tidspunkt være ét særligt koordinatsystem, "i hvile i forhold til æteren". Maxwell bemærkede i slutningen af ​​1870'erne, at det skulle være let nok at registrere bevægelse i forhold til denne æter - lys, der rejser sammen med Jordens bevægelse, ville have en anden hastighed end lys, der rejser baglæns, da de begge ville bevæge sig mod den ubevægelige æter. Selvom æteren havde en overordnet universel strømning, bør ændringer i position i løbet af dag/nat -cyklussen eller i løbet af årstiderne gøre det muligt at registrere afdriften.

Første ordens eksperimenter

Selvom æteren er næsten stationær ifølge Fresnel, forudsiger hans teori et positivt resultat af etherdriftforsøg kun til anden ordre i , fordi Fresnels trækkoefficient ville forårsage et negativt resultat af alle optiske eksperimenter, der kunne måle effekter til første ordre i . Dette blev bekræftet af de følgende førsteordensforsøg, som alle gav negative resultater. Den følgende liste er baseret på beskrivelsen af Wilhelm Wien (1898), med ændringer og yderligere eksperimenter i henhold til beskrivelserne af Edmund Taylor Whittaker (1910) og Jakob Laub (1910):

  • Forsøget af François Arago (1810) for at bekræfte, om brydning og dermed lysets aberration er påvirket af Jordens bevægelse. Lignende eksperimenter blev udført af George Biddell Airy (1871) ved hjælp af et teleskop fyldt med vand og Éleuthère Mascart (1872).
  • Eksperimentet med Fizeau (1860) for at finde ud af, om polariseringsplanets rotation gennem glaskolonner ændres af Jordens bevægelse. Han opnåede et positivt resultat, men Lorentz kunne vise, at resultaterne har været modstridende. DeWitt Bristol Brace (1905) og Strasser (1907) gentog forsøget med forbedret nøjagtighed og opnåede negative resultater.
  • Eksperimentet af Martin Hoek (1868). Dette eksperiment er en mere præcis variation af Fizeau -eksperimentet (1851) . To lysstråler blev sendt i modsatte retninger - den ene krydser en sti fyldt med hvilende vand, den anden følger en vej gennem luften. I overensstemmelse med Fresnels trækkoefficient opnåede han et negativt resultat.
  • Eksperimentet med Wilhelm Klinkerfues (1870) undersøgte, om der findes en indflydelse af Jordens bevægelse på natriumabsorptionslinjen. Han opnåede et positivt resultat, men dette viste sig at være en eksperimentel fejl, fordi en gentagelse af eksperimentet af Haga (1901) gav et negativt resultat.
  • Eksperimentet med Ketteler (1872), hvor to stråler fra et interferometer blev sendt i modsatte retninger gennem to indbyrdes skrå rør fyldt med vand. Der forekom ingen ændring af interferenskanterne. Senere viste Mascart (1872), at interferenskanterne af polariseret lys i calcit også var påvirket.
  • Eksperimentet med Éleuthère Mascart (1872) for at finde en ændring af rotation af polarisationsplanet i kvarts. Der blev ikke fundet nogen ændring af rotation, når lysstrålerne havde retningen på Jordens bevægelse og derefter den modsatte retning. Lord Rayleigh udførte lignende eksperimenter med forbedret nøjagtighed og opnåede også et negativt resultat.

Udover disse optiske eksperimenter blev der også udført elektrodynamiske førsteordensforsøg, hvilket burde have ført til positive resultater ifølge Fresnel. Men Hendrik Antoon Lorentz (1895) modificerede Fresnel teori og viste, at disse eksperimenter kan forklares ved en stationær aether samt:

  • Wilhelm Röntgen (1888) eksperiment , for at finde ud af om en ladet kondensator frembringer magnetiske kræfter på grund af Jordens bevægelse.
  • Eksperimentet af Theodor des Coudres (1889) for at finde ud af, om den induktive virkning af to trådruller på en tredje er påvirket af retning af Jordens bevægelse. Lorentz viste, at denne effekt annulleres til første ordre af den elektrostatiske ladning (frembragt ved Jordens bevægelse) på lederne.
  • Eksperimentet af Königsberger (1905). Pladerne på en kondensator er placeret i feltet for en stærk elektromagnet. På grund af Jordens bevægelse skulle pladerne være blevet ladet. Ingen sådan effekt blev observeret.
  • Eksperimentet af Frederick Thomas Trouton (1902). En kondensator blev bragt parallelt med Jordens bevægelse, og det blev antaget, at der dannes momentum, når kondensatoren oplades. Det negative resultat kan forklares ved Lorentz teori, ifølge hvilken det elektromagnetiske momentum kompenserer momentum på grund af Jordens bevægelse. Lorentz kunne også vise, at apparatets følsomhed var alt for lav til at observere en sådan effekt.

Anden ordens eksperimenter

Michelson – Morley -eksperimentet sammenlignede tiden for lys til at reflektere fra spejle i to ortogonale retninger.

Selvom de første rækkeforsøg kunne forklares med en modificeret stationær æter, forventedes mere præcise andenordensforsøg at give positive resultater, men der kunne ikke findes sådanne resultater.

Det berømte Michelson – Morley -eksperiment sammenlignede kildelyset med sig selv efter at have været sendt i forskellige retninger og ledt efter ændringer i fase på en måde, der kunne måles med ekstremt høj nøjagtighed. I dette eksperiment var deres mål at bestemme Jordens hastighed gennem æteren. Offentliggørelsen af ​​deres resultat i 1887, nullresultatet , var den første klare demonstration af, at der var noget alvorligt galt med æterhypotesen (Michelsons første forsøg i 1881 var ikke helt afgørende). I dette tilfælde gav MM -eksperimentet en forskydning af frynsemønsteret på omkring 0,01 af en kant , svarende til en lille hastighed. Det var imidlertid uforeneligt med den forventede etervindeffekt på grund af Jordens (sæsonmæssigt varierende) hastighed, som ville have krævet et skift på 0,4 af en kant, og fejlen var lille nok til, at værdien faktisk kunne have været nul. Derfor kunne nulhypotesen , hypotesen om at der ikke var etervind, ikke afvises. Mere moderne eksperimenter har siden reduceret den mulige værdi til et tal meget tæt på nul, cirka 10-17 .

Det er indlysende ud fra det foregående, at det ville være håbløst at forsøge at løse spørgsmålet om solsystemets bevægelse ved at observere optiske fænomener på jordoverfladen.

-  A. Michelson og E. Morley. "Om Jordens relative bevægelse og den lysende Æther". Philosophical Magazine S. 5. bind. 24. Nr. 151. December 1887.

En række eksperimenter med lignende, men stadig mere sofistikerede apparater returnerede også nulresultatet. Begrebsmæssigt forskellige eksperimenter, der også forsøgte at detektere æderens bevægelse, var Trouton - Noble -eksperimentet  (1903), hvis formål var at detektere torsionseffekter forårsaget af elektrostatiske felter og eksperimenterne fra Rayleigh og Brace (1902, 1904), at detektere dobbelt brydning i forskellige medier. Imidlertid opnåede de alle et nulresultat, som Michelson – Morley (MM) tidligere gjorde.

Disse "æter-vind" -eksperimenter førte til en strøm af bestræbelser på at "redde" æter ved at tildele det stadig mere komplekse egenskaber, mens kun få forskere, som Emil Cohn eller Alfred Bucherer , overvejede muligheden for at opgive æterhypotesen. Af særlig interesse var muligheden for "aether entrainment" eller "aether drag", som ville sænke målingens størrelse, måske nok til at forklare resultaterne af Michelson-Morley-eksperimentet. Som tidligere bemærket havde eter -slæbning imidlertid allerede egne problemer, især aberration. Desuden viste interferensforsøgene fra Lodge (1893, 1897) og Ludwig Zehnder (1895), der havde til formål at vise, om æteren blev trukket af forskellige, roterende masser, ingen æder -træk. En mere præcis måling blev foretaget i Hammar -eksperimentet (1935), der kørte et komplet MM -eksperiment med et af "benene" placeret mellem to massive blyblokke. Hvis æteren blev trukket i masse, ville dette eksperiment have været i stand til at detektere trækket forårsaget af føringen, men igen blev nulresultatet opnået. Teorien blev igen ændret, denne gang for at antyde, at medrivningen kun fungerede for meget store masser eller de masser med store magnetfelter. Også dette viste sig at være forkert ved Michelson – Gale – Pearson -eksperimentet , der opdagede Sagnac -effekten på grund af Jordens rotation (se Aether -trækhypotese ).

Et andet, helt andet forsøg på at redde "absolut" æter blev foretaget i Lorentz - FitzGerald -sammentrækningshypotesen , som udgjorde, at alt var påvirket af rejser gennem æteren. I denne teori var årsagen til, at Michelson – Morley -eksperimentet "mislykkedes", at apparatet trak sig i længden i kørselsretningen. Det vil sige, at lyset blev påvirket på den "naturlige" måde af dets rejse gennem æteren som forudsagt, men det var selve apparatet og annullerede enhver forskel, når det blev målt. FitzGerald havde udledt denne hypotese fra et papir af Oliver Heaviside . Uden henvisning til en æter blev denne fysiske fortolkning af relativistiske effekter delt af Kennedy og Thorndike i 1932, da de konkluderede, at interferometerets arm trækker sig sammen og også frekvensen af ​​dens lyskilde "meget næsten" varierer på den måde, relativitet kræver.

På samme måde blev Sagnac -effekten , observeret af G. Sagnac i 1913, umiddelbart set i fuld overensstemmelse med særlig relativitet. Faktisk blev Michelson-Gale-Pearson-eksperimentet i 1925 specifikt foreslået som en test for at bekræfte relativitetsteorien, selvom det også blev anerkendt, at sådanne tests, der blot måler absolut rotation, også er i overensstemmelse med ikke-relativistiske teorier.

I løbet af 1920'erne blev de eksperimenter, som Michelson var banebrydende for, gentaget af Dayton Miller , der offentligt forkyndte positive resultater ved flere lejligheder, selvom de ikke var store nok til at være i overensstemmelse med enhver kendt ætereteori. Andre forskere var imidlertid ikke i stand til at kopiere Millers påståede resultater. I årenes løb er den eksperimentelle nøjagtighed af sådanne målinger blevet øget med mange størrelsesordener, og der er ikke set spor af overtrædelser af Lorentz invarians. (En senere genanalyse af Millers resultater konkluderede, at han havde undervurderet variationerne på grund af temperaturen.)

Siden Miller -eksperimentet og dets uklare resultater har der været mange flere eksperimentelle forsøg på at opdage æteren. Mange eksperimenter har hævdet positive resultater. Disse resultater har ikke vundet megen opmærksomhed fra almindelig videnskab, da de modsiger en stor mængde højpræcisionsmålinger, hvis resultater alle var i overensstemmelse med særlig relativitet.

Lorentz aether teori

Hovedartikel: Lorentz etherteori

Mellem 1892 og 1904 udviklede Hendrik Lorentz en elektron-æterteori, hvor han indførte en streng adskillelse mellem stof (elektroner) og æter. I hans model er æteren fuldstændig ubevægelig og vil ikke blive sat i gang i nærheden af ​​uoverskueligt stof. I modsætning til tidligere elektronmodeller fremstår æterens elektromagnetiske felt som en mediator mellem elektronerne, og ændringer i dette felt kan ikke forplante sig hurtigere end lysets hastighed. Et grundlæggende begreb for Lorentz teori i 1895 var "sætningen om tilsvarende stater" for ordensbetingelser v/c. Denne sætning siger, at en observatør, der bevæger sig i forhold til æteren, foretager de samme observationer som en hvilende observatør efter en passende ændring af variabler. Lorentz bemærkede, at det var nødvendigt at ændre rum-tid-variablerne, når man ændrede rammer og introducerede begreber som fysisk længdesammentrækning (1892) for at forklare Michelson – Morley-eksperimentet og det matematiske koncept om lokal tid (1895) for at forklare lysets aberration og Fizeau -eksperimentet . Dette resulterede i formuleringen af ​​den såkaldte Lorentz-transformation af Joseph Larmor (1897, 1900) og Lorentz (1899, 1904), hvorved (det blev bemærket af Larmor) den komplette formulering af lokal tid ledsages af en slags tidsudvidelse af elektroner, der bevæger sig i æteren. Som Lorentz senere bemærkede (1921, 1928), betragtede han den tid, der er angivet med ure, der hvilede i eteren, som "sand" tid, mens lokal tid blev set af ham som en heuristisk arbejdshypotese og en matematisk kunst. Derfor ses Lorentz sætning af moderne forfattere som værende en matematisk transformation fra et "rigtigt" system, der hviler i æteren til et "fiktivt" system i bevægelse.

Lorentz 'arbejde blev matematisk perfektioneret af Henri Poincaré , der ved mange lejligheder formulerede relativitetsprincippet og forsøgte at harmonisere det med elektrodynamik. Han erklærede samtidighed kun en bekvem konvention, der afhænger af lysets hastighed, hvorved lysets hastigheds konstant ville være et nyttigt postulat for at gøre naturlovene så enkle som muligt. I 1900 og 1904 fortolkede han fysisk Lorentz lokal tid som et resultat af urets synkronisering med lyssignaler. I juni og juli 1905 erklærede han relativitetsprincippet som en generel naturlov, herunder gravitation. Han rettede nogle fejl ved Lorentz og beviste Lorentz -kovariansen i de elektromagnetiske ligninger. Imidlertid brugte han forestillingen om en æter som et fuldstændig uopdageligt medium og skelnede mellem tilsyneladende og realtid, så de fleste videnskabshistorikere hævder, at han ikke opfandt særlig relativitet.

Slut på æter

Særlig relativitet

Aether teori blev behandlet endnu et slag, når Galilei-transformation og newtonsk dynamik blev begge ændret af Albert Einstein 's specielle relativitetsteori , der giver matematik Lorentz elektrodynamik en ny, 'ikke-æter' kontekst. I modsætning til de fleste større forskydninger i den videnskabelige tanke blev den særlige relativitet vedtaget af det videnskabelige samfund bemærkelsesværdigt hurtigt, i overensstemmelse med Einsteins senere kommentar om, at fysikkens love beskrevet af specialteorien var "modne til opdagelse" i 1905. Max Plancks tidlige fortaler for specialet teori sammen med den elegante formulering givet af Hermann Minkowski bidrog meget til den hurtige accept af særlig relativitet blandt arbejdende forskere.

Einstein baserede sin teori på Lorentz tidligere arbejde. I stedet for at antyde, at objekters mekaniske egenskaber ændrede sig med deres konstante hastighedsbevægelse gennem en ikke-detekterbar eter, foreslog Einstein at udlede de egenskaber, enhver succesfuld teori skal besidde for at være i overensstemmelse med de mest grundlæggende og fast etablerede principper, uafhængigt af eksistensen af ​​en hypotetisk æter. Han fandt ud af, at Lorentz -transformationen skal transcendere sin forbindelse med Maxwells ligninger og skal repræsentere de grundlæggende forhold mellem rum- og tidskoordinaterne for inertielle referencerammer . På denne måde demonstrerede han, at fysikkens love forblev uforanderlige, som de havde med den galileiske transformation, men at lyset nu også var invariant.

Med udviklingen af ​​den særlige relativitetsteori var behovet for at redegøre for en enkelt universel referenceramme forsvundet-og accept af 1800-tallets teori om en lysende æter forsvandt med den. For Einstein indebar Lorentz -transformationen en begrebsmæssig ændring: at begrebet position i rummet eller tiden ikke var absolut, men kunne variere afhængigt af observatørens placering og hastighed.

Desuden foretog Einstein i et andet papir, der blev offentliggjort samme måned i 1905, flere observationer om et daværende tornet problem, den fotoelektriske effekt . I dette arbejde demonstrerede han, at lys kan betragtes som partikler, der har en "bølgelignende natur". Partikler har tydeligvis ikke brug for et medium til at rejse, og dermed gjorde lyset heller ikke. Dette var det første trin, der ville føre til den fulde udvikling af kvantemekanikken , hvor lysets bølgelignende natur og partikellignende natur begge betragtes som gyldige beskrivelser af lys. Et sammendrag af Einsteins tænkning om æterhypotesen, relativitet og lette kvanta kan findes i hans 1909 (oprindeligt tyske) foredrag "Udviklingen af ​​vores syn på sammensætning og essens af stråling".

Lorentz på sin side fortsatte med at bruge æterhypotesen. I sine foredrag omkring 1911 påpegede han, at hvad "relativitetsteorien har at sige ... kan udføres uafhængigt af, hvad man synes om æteren og tiden". Han kommenterede, at "uanset om der er en æter eller ej, eksisterer der helt sikkert elektromagnetiske felter, og det samme gør energien fra de elektriske svingninger", så "hvis vi ikke kan lide navnet" æter ", skal vi bruge et andet ord som en pind til at hænge alle disse ting på ". Han konkluderede, at "man ikke kan nægte bæreren af ​​disse begreber en vis væsentlighed".

Andre modeller

Hovedartikel: Aether -teorier

I senere år har der været et par individer, der gik ind for en neo-Lorentzian tilgang til fysik, som er Lorentzian i den forstand at udgøre en absolut sand hviletilstand, der er uopdagelig, og som ikke spiller nogen rolle i teoriens forudsigelser. (Der er aldrig blevet påvist krænkelser af Lorentz -kovarians , på trods af anstrengende bestræbelser.) Derfor ligner disse teorier 1800 -tallets etherteorier kun i navn. F.eks. Udtalte grundlæggeren af ​​kvantefeltteorien, Paul Dirac , i 1951 i en artikel i Nature med titlen "Er der en æter?" at "vi er temmelig tvunget til at have et æter". Dirac formulerede imidlertid aldrig en komplet teori, og derfor fandt hans spekulationer ingen accept fra det videnskabelige samfund.

Einsteins syn på æteren

Da Einstein stadig var student i Zurich Polytechnic i 1900, var han meget interesseret i tanken om eter. Hans første forslag til forskningsafhandling var at lave et eksperiment for at måle, hvor hurtigt Jorden bevægede sig gennem æteren. "En bølges hastighed er proportional med kvadratroden af ​​de elastiske kræfter, der forårsager [dens] udbredelse, og omvendt proportional med massen af ​​æteren, der bevæges af disse kræfter."

I 1916, efter Einstein havde afsluttet sit grundlæggende arbejde med generel relativitet , skrev Lorentz et brev til ham, hvor han spekulerede i, at inden for generel relativitet blev æteren genindført. I sit svar skrev Einstein, at man faktisk kan tale om en "ny æter", men man må ikke tale om bevægelse i forhold til den æter. Dette blev yderligere uddybet af Einstein i nogle semi-populære artikler (1918, 1920, 1924, 1930).

I 1918 hentydede Einstein offentligt til den nye definition for første gang. I begyndelsen af ​​1920'erne, i et foredrag, som han blev inviteret til at holde på Lorentz universitet i Leiden, søgte Einstein at forene relativitetsteorien med Lorentzian æter . I dette foredrag understregede Einstein, at særlig relativitet fjernede æterens sidste mekaniske egenskab: immobilitet. Imidlertid fortsatte han, at særlig relativitet ikke nødvendigvis udelukker æteren, fordi sidstnævnte kan bruges til at give acceleration og rotation fysisk virkelighed. Dette koncept blev fuldstændigt uddybet inden for generel relativitet , hvor fysiske egenskaber (som delvist bestemmes af stof) tilskrives rummet, men ingen substans eller bevægelsestilstand kan tilskrives den "æter" (som han mente buet rum-tid ).

I et andet papir fra 1924 med navnet "Angående æteren" argumenterede Einstein for, at Newtons absolutte rum, hvor acceleration er absolut, er "mekanikken for æter". Og inden for den elektromagnetiske teori om Maxwell og Lorentz kan man tale om "æteren af ​​elektrodynamik", hvor æteren besidder en absolut bevægelsestilstand. Med hensyn til særlig relativitet er acceleration også absolut i denne teori som i Newtons mekanik. Forskellen fra den elektromagnetiske æter af Maxwell og Lorentz ligger imidlertid i, at "fordi det ikke længere var muligt i absolut forstand at tale om samtidige tilstande på forskellige steder i æteren, blev æteren sådan set, fire-dimensionelle, da der ikke var nogen objektiv måde at ordne dens tilstande alene med tiden ". Nu er "æteren af ​​særlig relativitet" stadig "absolut", fordi stof påvirkes af æterens egenskaber, men æteren påvirkes ikke af tilstedeværelsen af ​​stof. Denne asymmetri blev løst inden for generel relativitet. Einstein forklarede, at "æter af generel relativitet" ikke er absolut, fordi stof påvirkes af æteren, ligesom materie påvirker æterens struktur.

Den eneste lighed mellem dette relativistiske æterbegreb med de klassiske ætermodeller ligger i tilstedeværelsen af ​​fysiske egenskaber i rummet, som kan identificeres gennem geodesik . Som historikere som John Stachel hævder, er Einsteins syn på "den nye æter" ikke i konflikt med hans opgivelse af æteren i 1905. Som Einstein selv påpegede, kan ingen "substans" og ingen bevægelsestilstand tilskrives den nye æter. Einsteins brug af ordet "eter" fandt lidt støtte i det videnskabelige samfund og spillede ingen rolle i den fortsatte udvikling af moderne fysik.

Aether koncepter

Se også

Referencer

Fodnoter

Citater

Primære kilder

  1. ^ a b c Newton, Isaac: Opticks (1704). Fjerde udgave af 1730. (Genudgivet 1952 (Dover: New York), med kommentarer af Bernard Cohen, Albert Einstein og Edmund Whittaker).
  2. ^ a b Maxwell, JC (1865). " En dynamisk teori om det elektromagnetiske felt (del 1)" (PDF) . Arkiveret (PDF) fra originalen 2011-07-28.
  3. ^ Maxwell, James Clerk (1878), "Ether"  , i Baynes, TS (red.), Encyclopædia Britannica , 8 (9. udgave), New York: Charles Scribners sønner, s. 568–572
  4. ^ Fresnel, A. (1818), "Lettre de M. Fresnel à M. Arago sur l'influence du mouvement terrestre dans quelques phénomènes d'optique", Annales de Chimie et de Physique , 9 : 57–66 (sep. 1818 ), 286–7 (nov. 1818); genoptrykt i H. de Senarmont, E. Verdet og L. Fresnel (red.), Oeuvres complètes d'Augustin Fresnel , bind. 2 (1868), s. 627–36 ; oversættes som "Brev fra Augustin Fresnel til François Arago, om indflydelsen af bevægelsen af jorden på nogle fænomener af optik" i KF Schaffner, nittende århundrede Aether Teorier , Pergamon, 1972 ( doi : 10,1016 / C2013-0-02335- 3 ), s. 125–35; også oversat (med flere fejl) af RR Traill som "Brev fra Augustin Fresnel til François Arago om indflydelse af jordbaseret bevægelse på flere optiske fænomener", General Science Journal , 23. januar 2006 ( PDF, 8 s. ).
  5. ^ GG Stokes (1845). "Om lysets aberration" . Filosofisk blad . 27 (177): 9–15. doi : 10.1080/14786444508645215 .
  6. ^ a b Lorentz, Hendrik Antoon (1895), Versuch einer Theorie der electrischen und optischen Erscheinungen in bewegten Körpern  [ Forsøg på en teori om elektriske og optiske fænomener i bevægelige organer ], Leiden: EJ Brill
  7. ^ Lorentz, Hendrik Antoon (1892), "De relatieve beweging van de aarde en den aether"  [ The Relative Motion of the Earth and the Aether ], Zittingsverlag Akad. V. Våd. , 1 : 74–79
  8. ^ Larmor, Joseph (1897), "On a Dynamical Theory of the Electric and Luminiferous Medium, Part 3, Relations with material media"  , Philosophical Transactions of the Royal Society , 190 : 205–300, Bibcode : 1897RSPTA.190..205L , doi : 10.1098/rsta.1897.0020
  9. ^ Larmor, Joseph (1900), Aether and Matter  , Cambridge University Press
  10. ^ Lorentz, Hendrik Antoon (1899), "Forenklet teori om elektriske og optiske fænomener i bevægelige systemer"  , Proceedings of the Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences , 1 : 427–442
  11. ^ Lorentz, Hendrik Antoon (1904), "Elektromagnetiske fænomener i et system, der bevæger sig med enhver hastighed mindre end lysets"  , Proceedings of the Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences , 6 : 809–831
  12. ^ Lorentz, Hendrik Antoon (1921), "Deux Mémoires de Henri Poincaré sur la Physique Mathématique"  [ To papirer af Henri Poincaré om matematisk fysik ], Acta Mathematica , 38 (1): 293–308, doi : 10.1007/BF02392073
  13. ^ Lorentz, HA; Lorentz, HA; Miller, DC; Kennedy, RJ; Hedrick, ER; Epstein, PS (1928), "Conference on the Michelson-Morley Experiment", The Astrophysical Journal , 68 : 345–351, Bibcode : 1928ApJ .... 68..341M , doi : 10.1086/143148
  14. ^ Poincaré, Henri (1900), "La théorie de Lorentz et le principe de réaction"  , Archives Néerlandaises des Sciences Exactes et Naturelles , 5 : 252–278. Se også den engelske oversættelse Arkiveret 2008-06-26 på Wayback Machine .
  15. ^ Poincaré, Henri (1904–1906), "The Principles of Mathematical Physics"  , i Rogers, Howard J. (red.), Kongres for kunst og videnskab, universel udstilling, St. Louis, 1904 , 1 , Boston og New York : Houghton, Mifflin og Company, s. 604–622
  16. ^ Poincaré, Henri (1905b), "Sur la dynamique de l'électron"  [ Om elektronens dynamik ], Comptes Rendus , 140 : 1504–1508
  17. ^ Poincaré, Henri (1906), "Sur la dynamique de l'électron" [ On the Dynamics of the Electron ], Rendiconti del Circolo Matematico di Palermo , 21 : 129–176, Bibcode : 1906RCMP ... 21..129P , doi : 10,1007 / BF03013466 , HDL : 2027 / uiug.30112063899089 , S2CID  120.211.823
  18. ^ Einstein, Albert (1905a), "Zur Elektrodynamik bewegter Körper" , Annalen der Physik , 322 (10): 891–921, Bibcode : 1905AnP ... 322..891E , doi : 10.1002/andp.19053221004. Se også: Engelsk oversættelse Arkiveret 2005-11-25 på Wayback Machine .
  19. ^ Einstein, Albert: (1909) Udviklingen af ​​vores syn på strålingens sammensætning og essens , Fys. Z. , 10 , 817-825. (gennemgang af æterteorier, blandt andre emner)
  20. ^ Dirac, PM (1951). "Er der en æter?" (PDF) . Natur . 168 (4282): 906. Bibcode : 1951Natur.168..906D . doi : 10.1038/168906a0 . S2CID  4288946 . Arkiveret fra originalen (PDF) den 17. december 2008 . Hentet 23. februar 2017 .
  21. ^ a b A. Einstein (1918), "Dialog om indsigelser mod relativitetsteorien"  , Naturwissenschaften , 6 (48): 697–702, Bibcode : 1918NW ...... 6..697E , doi : 10.1007/ BF01495132 , S2CID  28132355
  22. ^ a b Einstein, Albert: " Ether og relativitetsteorien " (1920), genudgivet i sidelys om relativitet (Methuen, London, 1922)
  23. ^ a b A. Einstein (1924), "Über den Äther" , Verhandlungen der Schweizerischen Naturforschenden Gesellschaft , 105 (2): 85–93. Se også en engelsk oversættelse: Angående Aether Arkiveret 2010-11-04 på Wayback Machine
  24. ^ A. Einstein (1930), "Raum, Äther und Feld in der Physik", Forum Philosophicum , 1 : 173–180 manuskript online Arkiveret 2011-06-16 på Wayback Machine

Eksperimenter

  1. ^ Fizeau, H. (1851). "Hypoteserne om den lysende æter og et eksperiment, der ser ud til at vise, at legemers bevægelse ændrer hastigheden, hvormed lyset formerer sig i deres indre"  . Filosofisk blad . 2 : 568–573. doi : 10.1080/14786445108646934 .
  2. ^ Michelson, AA & Morley, EW (1886). "Indflydelse af mediets bevægelse på lysets hastighed"  . Er. J. Sci . 31 (185): 377–386. Bibcode : 1886AmJS ... 31..377M . doi : 10.2475/ajs.s3-31.185.377 . S2CID  131116577 .
  3. ^ Arago, A. (1810–1853). "Mémoire sur la vitesse de la lumière, lu à la prémière classe de l'Institut, den 10. december 1810". Omfatter Rendus de l'Académie des Sciences . 36 : 38–49.
  4. ^ Airy, GB (1871). "Om den formodede ændring i mængden af ​​astronomisk afvigelse af lys, frembragt ved lysets passage gennem en betragtelig tykkelse af brydningsmedium" . Forhandlinger fra Royal Society . 20 (130–138): 35–39. Bibcode : 1871RSPS ... 20 ... 35A . doi : 10.1098/rspl.1871.0011 . Arkiveret fra originalen 2012-05-15.
  5. ^ a b Mascart, E. (1872). "Sur les modifications qu'éprouve la lumière par suite du mouvement de la source lumineuse et du mouvement de l'observateur" . Annales Scientifiques de l'École Normale Supérieure . Série 2. 1 : 157–214. doi : 10.24033/asens.81 .
  6. ^ Fizeau, H. (1861). "Ueber eine Methode, zu untersuchen, ob das Polarisationsazimut eines gebrochenen Strahls durch die Bewegung des brechenden Körpers geändert werde" . Annalen der Physik . 190 (12): 554–587. Bibcode : 1861AnP ... 190..554F . doi : 10.1002/andp.18621901204 . Arkiveret fra originalen 2012-05-15.
  7. ^ Brace, DB (1905). "Aether" Drift "og Rotary Polarisation" . Filosofisk blad . 10 (57): 383–396. doi : 10.1080/14786440509463384 .
  8. ^ Strasser, B. (1907). "Der Fizeausche Versuch über die Änderung des Polarisationsazimuts eines gebrochenen Strahles durch die Bewegung der Erde" . Annalen der Physik . 329 (11): 137–144. Bibcode : 1907AnP ... 329..137S . doi : 10.1002/andp.19073291109 . Arkiveret fra originalen 2012-05-15.
  9. ^ Hoek, M. (1868). "Determination de la vitesse avec laquelle est entrainée une onde lumineuse traversant un milieu and mouvement" . Verslagen en Mededeelingen . 2 : 189 -194.
  10. ^ Klinkerfues, Ernst Friedrich Wilhelm (1870). "Versuche über die Bewegung der Erde und der Sonne im Aether" . Astronomische Nachrichten . 76 (3): 33–38. Bibcode : 1870AN ..... 76 ... 33K . doi : 10.1002/asna.18700760302 .
  11. ^ Haga, H. (1902). "Über den Klinkerfuesschen Versuch" . Physikalische Zeitschrift . 3 : 191 .
  12. ^ Ketteler, Ed. (1872). "Ueber den Einfluss der astronomischen Bewegungen auf die optischen Erscheinungen" . Annalen der Physik . 220 (9): 109–127. Bibcode : 1871AnP ... 220..109K . doi : 10.1002/andp.18712200906 . Arkiveret fra originalen 2012-05-15.
  13. ^ a b Mascart, E. (1874). "Sur les modifications qu'éprouve la lumière par suite du mouvement de la source lumineuse et du mouvement de l'observateur (deuxième partie)" . Annales Scientifiques de l'École Normale Supérieure . Série 2. 3 : 363–420. doi : 10.24033/asens.118 .
  14. ^ Lord Rayleigh (1902). "Er rotatorisk polarisering påvirket af jordens bevægelse?" . Filosofisk blad . 4 (20): 215–220. doi : 10.1080/14786440209462836 .
  15. ^ Röntgen, W. (1888). "Über die durch Bewegung eines im homogenen elektrischen Felde befindlichen Dielektricums hervorgerufene elektrodynamische Kraft" . Berliner Sitzungsberichte . 2. Halbånd: 23 –28. Arkiveret fra originalen 2016-02-26.
  16. ^ Des Coudres, Th. (1889). "Ueber das Verhalten des Lichtäthers bei den Bewegungen der Erde" . Annalen der Physik . 274 (9): 71 –79. Bibcode : 1889AnP ... 274 ... 71D . doi : 10.1002/andp.18892740908 .
  17. ^ Königsberger, J. (1905). "Induktionswirkung im Dielektrikum und Bewegung des Aethers" . Berichte der Naturforschenden Gesellschaft zu Freiburg I. Br . 13 : 95 –100.
  18. ^ Trouton, FT (1902). "Resultaterne af et elektrisk eksperiment, der involverede Jordens og æterens relative bevægelse, foreslået af sen professor FitzGerald" . Transaktioner fra Royal Dublin Society . 7 : 379 -384.
  19. ^ Michelson, Albert Abraham (1881), "The Relative Motion of the Earth and the Luminiferous Ether"  , American Journal of Science , 22 (128): 120–129, Bibcode : 1881AmJS ... 22..120M , doi : 10.2475 /ajs.s3-22.128.120 , S2CID  130423116
  20. ^ Michelson, Albert Abraham & Morley, Edward Williams (1887), "On the Relative Motion of the Earth and the Luminiferous Ether"  , American Journal of Science , 34 (203): 333–345, Bibcode : 1887AmJS ... 34. .333M , doi : 10.2475/ajs.s3-34.203.333 , S2CID  124333204
  21. ^ Trouton, FT; Noble, HR (1903). "De mekaniske kræfter, der virker på en opladet elektrisk kondensator, der bevæger sig gennem rummet" . Philosophical Transactions af Royal Society A . 202 (346–358): 165–181. Bibcode : 1904RSPTA.202..165T . doi : 10.1098/rsta.1904.0005 . Arkiveret fra originalen 2012-05-15.
  22. ^ Lord Rayleigh (1902). "Forårsager bevægelse gennem æteren dobbelt brydning?" . Filosofisk blad . 4 (24): 678–683. doi : 10.1080/14786440209462891 .
  23. ^ Brace, DeWitt Bristol (1904). "Ved dobbelt brydning i materie, der bevæger sig gennem æteren"  . Filosofisk blad . 7 (40): 317–329. doi : 10.1080/14786440409463122 .
  24. ^ Lodge, Oliver J. (1893). "Aberration Problemer" . Philosophical Transactions af Royal Society A . 184 : 727–804. Bibcode : 1893RSPTA.184..727L . doi : 10.1098/rsta.1893.0015 . Arkiveret fra originalen 2016-01-24.
  25. ^ Lodge, Oliver J. (1897). "Eksperimenter om fravær af mekanisk forbindelse mellem æter og stof"  . Philosophical Transactions af Royal Society A . 189 : 149–166. Bibcode : 1897RSPTA.189..149L . doi : 10.1098/rsta.1897.0006 .
  26. ^ Zehnder, L. (1895). "Ueber die Durchlässigkeit fester Körper für den Lichtäther" . Annalen der Physik . 291 (5): 65 –81. Bibcode : 1895AnP ... 291 ... 65Z . doi : 10.1002/andp.18952910505 .
  27. ^ GW Hammar (1935). "Lysets hastighed inden for en massiv indhegning". Fysisk gennemgang . 48 (5): 462–463. Bibcode : 1935PhRv ... 48..462H . doi : 10.1103/PhysRev.48.462.2 .
  28. ^ Kennedy, RJ; Thorndike, EM (1932). "Eksperimentel etablering af tidens relativitet". Fysisk gennemgang . 42 (3): 400–418. Bibcode : 1932PhRv ... 42..400K . doi : 10.1103/PhysRev.42.400 .
  29. ^ Sagnac, Georges (1913), "L'éther lumineux démontré par l'effet du vent relatif d'éther dans un interféromètre en rotation uniforme"  [ Demonstrationen af ​​den lysende æter ved et interferometer i ensartet rotation ], Comptes Rendus , 157 : 708–710
  30. ^ Sagnac, Georges (1913), "Sur la preuve de la réalité de l'éther lumineux par l'expérience de l'interférographe tournant"  [ Om beviset på virkningen af ​​den lysende æter ved eksperimentet med et roterende interferometer ], Udtaler Rendus , 157 : 1410–1413

Sekundære kilder

  1. ^ a b c Whittaker, Edmund Taylor (1910), A History of the Theories of Aether and Electricity (1 udgave), Dublin: Longman, Green og Co.
  2. ^ a b Jannsen, Michel & Stachel, John (2008), The Optics and Electrodynamics of Moving Bodies (PDF) , arkiveret (PDF) fra originalen 2015-09-29
  3. ^ a b c d Darrigol, Olivier (2000), Elektrodynamik fra Ampère til Einstein , Oxford: Clarendon Press, ISBN 978-0-19-850594-5
  4. ^ a b Schaffner, Kenneth F. (1972), Æteteorier fra det nittende århundrede , Oxford: Pergamon Press, ISBN 978-0-08-015674-3
  5. ^ Wien, Wilhelm (1898). "Über die Fragen, welche die translatorische Bewegung des Lichtäthers betreffen (Referat für die 70. Versammlung deutsche Naturforscher und Aerzte i Düsseldorf, 1898)"  . Annalen der Physik . 301 (3): I – XVIII..
  6. ^ Laub, Jakob (1910). "Über die experimentellen Grundlagen des Relativitätsprinzips". Jahrbuch der Radioaktivität und Elektronik . 7 : 405–463.
  7. ^ a b c Miller, Arthur I. (1981), Albert Einsteins særlige relativitetsteori. Emergence (1905) og tidlig fortolkning (1905–1911) , Reading: Addison – Wesley, ISBN 978-0-201-04679-3
  8. ^ Janssen, Michel; Mecklenburg, Matthew (2007), VF Hendricks; et al. (red.), "Fra klassisk til relativistisk mekanik: Elektromagnetiske modeller af elektronen" , Interaktioner: Matematik, fysik og filosofi , Dordrecht: 65–134, arkiveret fra originalen 2008-07-04 , hentet 2004-04-16
  9. ^ Pais, Abraham (1982), Subtile is the Lord: The Science and the Life of Albert Einstein , New York: Oxford University Press, ISBN 978-0-19-520438-4
  10. ^ Born, M. (1956), Physics in my generation , London & New York: Pergamon Press
  11. ^ a b Kostro, L. (1992), "En oversigt over historien om Einsteins relativistiske etherbegreb", i Jean Eisenstaedt; Anne J. Kox (red.), Studies in the history of general relativity , 3 , Boston-Basel-Berlin: Birkhäuser, s. 260–280, ISBN 978-0-8176-3479-7
  12. ^ a b Stachel, J. (2001), "Why Einstein reinvented the ether", Physics World , 14 (6): 55–56, doi : 10.1088/2058-7058/14/6/33 .
  13. ^ a b c Kostro, L. (2001), "Albert Einsteins nye æter og hans generelle relativitet" (PDF) , Proceedings of the Conference of Applied Differential Geometry : 78–86, arkiveret (PDF) fra originalen 2018-04 -11.

eksterne links