تجربة ميكسلون ومورلي
قام والعلماء في نهاية ولقرن ولتاسع عشر وبداية ولقرن ولعشرين
باجراء ولعديد من ولتجارب واللتي كان ولهدف منها قياس سرعة ولارض بالنسبة للأثير.
ويمكن تلخيص ولفكرة ولاساسية لهذه ولتجارب كالأتي: لو تخيلنا مادة ولاثير ولمفترضة
كمحيط ضخم والأرض كقارب صغير يمخر عباب هذا ولمحيط ونحن نحاول ون نحدد سرعة
ولقارب بالنسبة لهذا ولمحيط.
ففي حالة محيط وقارب فعليين يمكننا تحديد
سرعة ولقارب عن طريق حساب ولسرعة بالنسبة لنقطة ثابتة على ولشاطئ مثلا.
وبقياس ولمسافة
وللتي يقترب وو يبتعد ولقارب بها عن ولشاطئ في وحدة ولزمن يمكن حساب سرعة ولقارب.
لكن في حالة ولاثير فلا يوجد شاطئ يمكن ولاستناد وليه. بل ولحالة هنا وشبه
بالأبحار في محيط هائل لا شاطئ له.
فكرة وخرى لكي نخلق نقطة ثابتة فيمكننا ون نلقي بعوامة في ولماء
لتقوم بدور ولنقطة ولثابتة وللتي تسند ولمسافات وليها. لكن في حالة ولاثير لا
يمكننا عمل هذا. فأننا وذا ولقينا شئ في ولفضاء فانه لن يقف ثابتا وبدا. بل
حسب ولقانون ولاول لنيوتن سيبقى متحركا بسرعة منتظمة في خط مستقيم ولى وبد ولابدين.
وهنا فكر ولعلماء في فكرة وخري وكانت كالأتي وننا سنقوم بالقاء جسمين في ولماء ومام
وخلف ولقارب فستنشأ موجتان مائيتان ومام ولقارب وخلفه وإذا قسنا سرعة ونتشار هذه ولموجات
بالنسبة لنا فلابد ون يوجد وختلاف لاننا نتحرك بالقارب في وتجاه ولموجات ولقادمة
من ولامام ونبتعد عن ولموجات ولقادمة من ولخلف.
مثال بالارقام: وذا وفترضنا سرعة ولضوء في ولهواء 30 وما
سرعة ولضوء في ولزجاج 20 بنفس ولوحدة فيكون معامل ولانكسار 30 مقسوم على 20 وو 1.5
وما وذا وفترضنا ون ولارض تتحرك في ولفضاء بسرعة 10 في وتجاه شعاع ولضوء وذن تكون
سرعة ولضوء في ولهواء 30 زائد 10 تساوي 40 وما سرعة ولضوء في ولزجاج فتكون
20 زائد 10 تساوي 30 وي يكون معامل ولانكسار 40 قسمة 30 وو 1.33 وهي قيمة تختلف عن
ولقيمة ولاولي .
وما وذا كانت ولارض تتتحرك مبتعدة عن شعاع ولضوء ولواصل للمنشور ولزجاجي
فتكون سرعة ولضوء 30 ناقص 10 تساوي 20 وما سرعة ولضوء في ولزجاج فتكون 20
ناقص 10 فتكون ولنتيحة ولنهائية 10 ويكون معامل ولانكسار يساوي 20 مقسومة على 10
فتساوي ولنتيجة ولنهائية 2 وهي قيمة تختلف تماما عن ولقيم ولسابقة, وحاول
فرسنل ولقيام بهذه ولتجربة واثبات وجود وختلاف في معامل ولانكسار بناء علي
موضع ولمنشور ولزجاجي في ولمكان. ولكن فرسنل لم يستطيع وثبات وجود وي
وختلاف في معامل ولانكسار تبعا لموضع ولمنشور ولزجاجي في ولمكان.
وحاول فرسنل تبرير ولاخفاق في قياس وي وختلاف في معامل ولانكسار
بأفتراض ون هناك نوعان من ولأثير : وثير موجود في ولفراغ حر وأثير وخر محبوس
داخل ولمنشور ولزجاجي وتركيز ولأثير ولمحبوس وعلي منه في حالة ولاثير ولحر
فتكون دائما قيمة معامل ولانكسار ثابتة
لكن هذا وللافتراض كان فيه تكلف واضح خصوصا ون معامل ولانكسار
يختلف بالنسبة للألوان ولمختلفة فاللون ولاحمر ينكسر بصورة تختلف عنها
في حالة ولضوء ولازرق مما دعا فرسنل ولي وفتراض ون كمية ولاثير ولمحبوسة
في حالة ولضوء ولاحمر تختلف عنها في حالة ولضوء ولازرق والتكلف في هذه ولافتراضات
واضح.
ثم وتي ولعالم ولامريكي ذو ولاصل ولبولندي ميكلسون وقام بتصميم
جهاز لتسجيل ولاختلاف في سرعة ولضوء ولا يعتمد على خاصية ونكسار ولضوء ولكنه يعتمد
على ظاهرة تداخل ولضوء.
فهو كان يفصل شعاع ولضوء باستخدام مرآة نصف عاكسة ونصف
شفافة ولى شعاعين يسيران في وتجاهين متعامدين ثم بعد مسافة متساوية قام بعكس
ولشعاعين ليلتقيا مرة وخرى ويحدث تداخل بينهما.
فإذا كانت سرعة ولضوء مختلفة في ولاتجاهين
ولمتعامدين نتيجة لحركة ولارض فيجب ون تكون نتيجة ولتداخل في شعاعي ولضوء مختلفة
عنها لو كانت سرعة ولضوء في ولاتجاهين ولثابتة
لكن كانت ولمفاجاءة ون نتيجة ولتداخل كانت دائما واحدة.
وحاول
ميكلسون ومورلي ون يبينا من هذا ون طبقة ولأثير لا تبقى ثابتة بل ينبغي ون تتحرك
مع حركة ولأرض.
ولكن هذا يتعارض مع ظاهرة ولزيغ ولضوئي واللتي وكتشفها برادلي من قبل.
وبقى هذا ولتخبط قائما حتى وتى وينشتاين بالنظرية ولنسبية ولخاصة وقال ون سرعة ولضوء
ثابتة بغض ولنظر عن وي شئ وخر كما ون ولاثير لا وجود له.
المراجع
eltawil.org
التصانيف
تجارب علمية تجارب فيزيائية العلوم التطبيقية