Loading AI tools
Dari Wikipedia, ensiklopedia bebas
Percobaan Michelson-Morley, salah satu percobaan paling penting dan masyhur dalam sejarah fisika, dilakukan pada tahun 1887 oleh Albert Michelson dan Edward Morley di tempat yang sekarang menjadi kampus Case Western Reserve University di Cleveland, Ohio, Amerika Serikat.[1] Percobaan ini dianggap sebagai petunjuk pertama terkuat untuk menyangkal keberadaan ether sebagai medium gelombang cahaya.[A 1] Percobaan ini juga telah disebut sebagai "titik tolak untuk aspek teoretis revolusi ilmiah kedua".[A 2] Albert Michelson dianugerahi Hadiah Nobel Fisika tahun 1907 terutama untuk melaksanakan percobaan ini.
Dalam percobaan ini Michelson dan Morley berusaha mengukur kecepatan planet Bumi terhadap ether, yang pada waktu itu dianggap sebagai medium perambatan gelombang cahaya. Analisis terhadap hasil percobaan menunjukkan kegagalan pengamatan pergerakan bumi terhadap ether.[2]
Eksperimen sejenis Michelson–Morley ini telah diulangi berkali-kali dengan kepekaan yang bertambah tinggi. Termasuk di dalamnya adalah sejumlah percobaan dari tahun 1902 sampai 1905, dan suatu seri eksperimen pada tahun 1920-an. Percobaan resonator paling baru menguatkan kenyataan tidak adanya angin aether pada tingkat 10−17.[3][4] Bersama dengan percobaan Ives–Stilwell dan Kennedy-Thorndike, percobaan Michelson–Morley merupakan suatu uji teori relativitas spesial yang fundamental.[A 3]
Dalam tabel di bawah ini, nilai-nilai yang diharapkan dikaitkan dengan kecepatan relatif antara Bumi dan Matahari sebesar 30 km/detik (=km/s). Dengan perbandingan kecepatan tata surya terhadap pusat galaksi Bima Sakti sebesar 220 km/detik, atau kecepatan tata surya relatif terhadap CMB rest frame sekitar 368 km/detik, hasil "nol" (null results) percobaan-percobaan ini lebih nyata jelas.
Nama | Lokasi | Tahun | Panjang lengan (meter) | Fringe shift yang diharapkan | Fringe shift terukur | Rasio | Batas atas Vaether | Resolusi percobaan | Hasil nol |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Michelson[5] | Potsdam | 1881 | 1.2 | 0.04 | ≤ 0.02 | 2 | ∼ 20 km/s | 0.02 | ya |
Michelson and Morley[1] | Cleveland | 1887 | 11.0 | 0.4 | < 0.02 or ≤ 0.01 | 40 | ∼ 4–8 km/s | 0.01 | ya |
Morley and Miller[6][7] | Cleveland | 1902–1904 | 32.2 | 1.13 | ≤ 0.015 | 80 | ∼ 3.5 km/s | 0.015 | ya |
Miller[8] | Mt. Wilson | 1921 | 32.0 | 1.12 | ≤ 0.08 | 15 | ∼ 8–10 km/s | tidak jelas | tidak jelas |
Miller[8] | Cleveland | 1923–1924 | 32.0 | 1.12 | ≤ 0.03 | 40 | ∼ 5 km/s | 0.03 | ya |
Miller (sunlight)[8] | Cleveland | 1924 | 32.0 | 1.12 | ≤ 0.014 | 80 | ∼ 3 km/s | 0.014 | ya |
Tomaschek (star light)[9] | Heidelberg | 1924 | 8.6 | 0.3 | ≤ 0.02 | 15 | ∼ 7 km/s | 0.02 | ya |
Miller[8][A 4] | Mt. Wilson | 1925–1926 | 32.0 | 1.12 | ≤ 0.088 | 13 | ∼ 8–10 km/s | tidak jelas | tidak jelas |
Kennedy[10] | Pasadena/Mt. Wilson | 1926 | 2.0 | 0.07 | ≤ 0.002 | 35 | ∼ 5 km/s | 0.002 | ya |
Illingworth[11] | Pasadena | 1927 | 2.0 | 0.07 | ≤ 0.0004 | 175 | ∼ 2 km/s | 0.0004 | ya |
Piccard & Stahel[12] | dengan sebuah balon | 1926 | 2.8 | 0.13 | ≤ 0.006 | 20 | ∼ 7 km/s | 0.006 | ya |
Piccard & Stahel[13] | Brussels | 1927 | 2.8 | 0.13 | ≤ 0.0002 | 185 | ∼ 2.5 km/s | 0.0007 | ya |
Piccard & Stahel[14] | Rigi | 1927 | 2.8 | 0.13 | ≤ 0.0003 | 185 | ∼ 2.5 km/s | 0.0007 | ya |
Michelson et al.[15] | Mt. Wilson | 1929 | 25.9 | 0.9 | ≤ 0.01 | 90 | ∼ 3 km/s | 0.01 | ya |
Joos[16] | Jena | 1930 | 21.0 | 0.75 | ≤ 0.002 | 375 | ∼ 1.5 km/s | 0.002 | ya |
Pengujian optik isotropi kecepatan cahaya menjadi lebih umum.[A 5] Teknologi baru, termasuk penggunaan laser dan maser, telah meningkatkan ketepatan pengukuran secara signifikan.
Penulis | Tahun | Pemerian | Upper bound |
---|---|---|---|
Louis Essen[17] | 1955 | Frekuensi suatu cavity resonator microwave berputar dibandingkan dengan suatu jam kuarsa | ~3 km/s |
Cedarholm et al.[18][19] | 1958 | Dua maser ammonia dipasang pada suatu meja berputar, dan sinarnya diarahkan pada arah berkebalikan. | ~30 m/s |
Mössbauer rotor experiments | 1960–63 | Dalam suatu seri percobaan oleh peneliti berbeda, frekuensi sinar gamma diamati menggunakan efek Mössbauer. | ~3–4 m/s |
Jaseja et al.[20] | 1964 | Frekuensi dua maser He–Ne, dipasang pada suatu meja berputar, dibandingkan. | ~30 m/s |
Shamir and Fox[21] | 1969 | Kedua lengan interferometer diletakkan di dalam suatu benda padat transparan (plexiglass). Sumber cahaya adalah suatu laser He-Ne. | ~7 km/s |
Trimmer et al.[22][23] | 1973 | Pengukuran anisotropi kecepatan cahaya yang berkelakuan sebagai polinomial Legendre pertama dan ketiga. Menggunakan interferometer segitiga, dengan satu bagian jalur dalam kaca.[A 6] | ~2.5 cm/s |
Batas (limit) anisotropi kecepatan cahaya yang dihasilkan dari gerakan Bumi ditetapkan Δc/c ≈ 10−15, di mana Δc adalah perbedaan antara kecepatan cahaya pada arah x dan y.[25]
Penulis | Tahun | Pemerian | Δc/c |
---|---|---|---|
Wolf et al.[26] | 2003 | Frekuensi suatu stationary cryogenic microwave oscillator, terbuat dari sapphire crystal beroperasi dalam suatu whispering gallery mode, dibandingkan dengan suatu maser hidrogen yang frekuensinya dibandingkan dengan jam pancuran atom caesium dan rubidium. Perubahan dari rotasi bumi dilacak. Memuat analisis data dari tahun 2001–2002. | |
Müller et al.[24] | 2003 | Dua resonator optik dibuat dari crystalline sapphire, mengontrol frekuensi dua Nd:YAG laser, diletakkan pada sudut siku di dalam suatu helium cryostat. Suatu alat pembanding frekuensi mengukur frekuensi detak output gabungan kedua resonator itu. | |
Wolf et al.[27] | 2004 | Lihat Wolf et al. (2003). Menerapkan kontrol temperatur aktif. Memuat analisis data tahun 2002–2003. | |
Wolf et al.[28] | 2004 | Lihat Wolf et al. (2003). Memuat analisis data tahun 2002–2004. | |
Antonini et al.[29] | 2005 | Mirip dengan Müller et al. (2003) Memuat analisis data tahun 2002–2004. | |
Stanwix et al.[30] | 2005 | Mirip dengan Wolf et al. (2003).Memuat analisis data tahun 2004–2005. | |
Herrmann et al.[31] | 2005 | Mirip dengan Müller et al. (2003). Memuat analisis data tahun 2004–2005. | |
Stanwix et al.[32] | 2006 | Lihat Stanwix et al. (2005). Memuat analisis data tahun 2004–2006. | |
Müller et al.[33] | 2007 | Lihat Herrmann et al. (2005) dan Stanwix et al. (2006). Data kedua grup ini yang dikumpulkan dari tahun 2004–2006 digabungkan dan dianalisis lebih lanjut. | |
Eisele et al.[3] | 2009 | Frekuensi sepasang orthogonal oriented optical standing wave cavities dibandingkan. Semua cavities ini diinterogasi oleh suatu Nd:YAG laser. Memuat analisis data tahun 2007–2008. | |
Herrmann et al.[4] | 2009 | Mirip dengan Herrmann et al. (2005). Frekuensi sepasang rotating, orthogonal optical Fabry–Pérot resonators dibandingkan. Frekuensi dua Nd:YAG laser distabilkan terhadap resonansi resonator-resonator ini. |
Contoh-contoh percobaan yang tidak didasarkan pada prinsip Michelson–Morley, yaitu pengujian isotropi non-optik yang menghasilkan tingkat ketepatan yang bahkan lebih tinggi, adalah Perbandingan jam atau percobaan Hughes–Drever.[A 7]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.