ما الخطأ في سرعة الضوء؟ الكذبة الرئيسية في نظرية النسبية

2024 مؤلف: Seth Attwood | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 15:57

سرعة الضوء ثابتة. هذه تعتبر حقيقة مثبتة. ولكن هل هو حقا كذلك؟ في هذه القضية المثيرة للفتنة ، سوف نفهم تمامًا مسألة علمية صعبة. يذهب.

يعتبر الدليل التجريبي الرئيسي لنظرية النسبية لأينشتاين هو تجارب ميشيلسون مورلي المشهورة عالميًا لقياس انجراف الأثير.

درس العلماء في تجاربهم سلوك الضوء. ثم تم استخدام الأثير كوسيط لانتشار الضوء. كما كان معروفًا أن الأرض تدور حول الشمس بسرعة 30 كيلومترًا في الثانية. ومن هنا نشأ الافتراض بأنه إذا قمت بقياس سرعة الضوء على طول مسار الأرض وعكس مسارها ، عندها يمكنك أن تجد بعض الاختلاف.

كان الافتراض الأولي هو أن الأثير ثابت تمامًا بالنسبة للشمس. أولئك. ستكون سرعة الضوء في اتجاه واحد زائد 30 ، وفي الاتجاه الآخر - ناقص 30 كم / ثانية.

نتيجة لذلك ، تم الحصول على فرق في السرعة كان أقل احتسابًا من الناحية النظرية. لكن هذا الاختلاف كان ، لم يكن هناك حديث عن الصفر. أي أن العلماء تلقوا فرقًا في السرعات يبلغ 7.5 كم / ث ، وبالتالي تم تجاهل هذه النتيجة. نُفِّذت المحاولات التاريخية لقياس سرعة الأثير بالنسبة إلى الأرض تقريبًا منذ زمن الحروب النابليونية وتنتمي إلى أراغو وفيزو وأنجسترم وفرينل. أعلن فيزو عام 1859 وأنجستروم عام 1865 نتيجة إيجابية للبحث عن الرياح الأثيرية.

في مطلع القرنين التاسع عشر والعشرين ، انتقل التتابع إلى ثلاثة من العلماء: ميشيلسون ومورلي وميلر. هذه صورة التقطت في مؤتمر عام 1927 في مرصد جبل ويلسون.

عمل ميشيلسون ومورلي وميلر في نفس الجامعة الأمريكية ، وكان ميللر أستاذًا لمدة 50 عامًا ، وصديقًا مقربًا للبروفيسور مورلي وشريكًا لميكلسون في عمله. استخدم إعداد Michelson الأصلي ، وقام بتعديله - استبدال مادة البلاطة وإطالة مسار الضوء.

وفقًا لنتائج تجربة ميلر ، كانت سرعة الرياح الأثير 10 كيلومترات في الثانية مع خطأ محتمل قدره 0.5 كيلومتر في الثانية. بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت نتائج القياسات طويلة المدى تغيرات يومية وسنوية.

تم تأكيد اتجاهات ميلر الكونية لاحقًا من قبل ميكلسون نفسه ، وفي محادثة مع أينشتاين ، وصف ميكلسون نظرية النسبية بـ "الوحش" الذي ولدته تجاربه المبكرة الفاشلة.

دعنا نتناول هذه الحقائق بمزيد من التفصيل. قام ميلر بعمل قياس هائل: في عام 1925 وحده ، كان العدد الإجمالي لدورات مقياس التداخل 4400 ، وتجاوز عدد التعداد الفردي 100000.

عمل ميللر بشكل مستمر من عام 1887 إلى عام 1927 ، أي أنه أمضى حوالي 40 عامًا في قياس سرعة "الريح الأثير" - عمليًا حياته الإبداعية النشطة بأكملها ، مع إيلاء اهتمام خاص لنقاء التجربة. ولم يزعج منتقدو هذه النتائج أنفسهم بالعمل.

على سبيل المثال ، قضى روي كينيدي فقط … 1 ، 5 سنوات في جميع الأعمال ، بما في ذلك تصميم وتصنيع الجهاز وتصحيح أخطائه والقياسات ومعالجة النتائج ونشرها. في الوقت نفسه ، لا تزال معظم التجارب التي تنتقد الأثير تُجرى في المخابئ والأقبية وفي الدروع المبردة أو الدروع المغناطيسية - أي في ظل ظروف أقصى فحص للإيثر.

بعد نشر أعمال ميلر ، عقد مؤتمر في مرصد جبل ويلسون حول قياسات سرعة "رياح الأثير". حضر هذا المؤتمر لورنتز وميكلسون والعديد من علماء الفيزياء البارزين الآخرين في ذلك الوقت. أقر المشاركون في المؤتمر بأن نتائج ميللر تستحق الاهتمام ؛ تم نشر وقائع المؤتمر.

لكن قلة من الناس يعرفون أنه بعد هذا المؤتمر عاد ميكلسون مرة أخرى إلى التجارب لاكتشاف "رياح الأثير" ؛ قام بهذا العمل بالاشتراك مع بيس و بيرسون.وبحسب نتائج هذه التجارب التي أجريت عام 1929 ، فإن سرعة "رياح الأثير" تقارب 6 كم / ث. في المنشور المقابل ، لاحظ مؤلفو العمل أن سرعة "رياح الأثير" تقارب 1/50 من سرعة حركة الأرض في المجرة ، أي ما يعادل 300 كم / ثانية.

هذه ملاحظة مهمة. تشير إلى أن ميكلسون حاول في البداية قياس السرعة المدارية للأرض ، وغاب تمامًا عن حقيقة أن الأرض ، جنبًا إلى جنب مع الشمس ، تتحرك حول مركز المجرة بسرعة أعلى بكثير ؛ لم تؤخذ في الاعتبار أيضًا حقيقة أن المجرة نفسها تتحرك في الفضاء بالنسبة إلى المجرات الأخرى.

بطبيعة الحال ، إذا تم أخذ كل هذه الحركات في الاعتبار ، فإن التغييرات النسبية في المكون المداري ستكون ضئيلة. علاوة على ذلك ، تم الحصول على جميع النتائج الإيجابية فقط على ارتفاع كبير ، وتحديداً في مرصد جبل ويلسون ، على ارتفاع 1860 متر فوق مستوى سطح البحر.

ولكن إذا كان ما يسمى بـ "الأثير العالمي" يمتلك جزئيًا خصائص غاز حقيقي ، ولهذا السبب وضعه ديمتري إيفانوفيتش مينديليف في نظامه الدوري على يسار الهيدروجين ، فإن هذه النتائج تبدو طبيعية تمامًا.