Experimentul Morley-Michelson

Deschid acest topic din dorinta de a expune experimentul Morley-Michelson, pentru toti cei interesati de acesta, eu personal considerandu-l crucial si definitoriu pentru evolutia stiintei contemporane.

---------------------------------------
10.08.2012 - Actualizat link-urile!

- Experimentul care nu a fost luat in considerare de establismentul stiintific al vremurilor respective.

In prezent, in fizica se considera ca eterul cosmic nu exista, iar particulele, undele, si corpurile se deplaseaza prin spatiul gol cu anumite viteze. Experimentul MM in marea lor majoritate a aratat acest lucru.
Daca insa schimbam datele initiale ale problemei, si consideram apriori ca exista eterul cosmic, si ca este static, iar particulele, undele si corpurile, nu exista decat ca manifestari ale eterului static, prin care se transmit doar informatii despre aceste entitati.
Deci eterul cosmic este ca ecranul LCD al calculatorului, cu deosebirea ca este in 3d, iar orice particula reprezinta doar o informatie care se transmite prin eter fara sa se miste nimic altceva. Insasi corpurile ceresti fiind o suma de particule (atomi, molecule), adica o suma de informatii, se deplaseaza prin cosmos precum o imagine tridimensionala pe ecranul calculatorului. In aceste conditii nu avem deaface decat cu eterul cosmic, care este strabatut doar de informatii. Experimentul MM, in aceste conditii ce va demonstra? doar ca eterul cosmic este static, si nu se lasa antrenat de miscarea Pamantului prin spatiu. Ceia ce trebuia demonstrat.

""""Ceia ce trebuia demonstrat.""""
Si daca-i ordin, cu placere.
Natura are oroare de vid. Vidul este o eroare moderna intentionata si apartine nu fizicii, ci fizicii moderne, care este cu totul altceva.
Stau cateodata si ma intreb daca omul modern (nu omul) se va putea vreodata desprinde de Pamant (cu ochii mintii macar) si sa vada cum se invarte fata de restul Universului.
Eterul local din jurul maselor mari se invarte si asta nu poate sa fie inteles de omul si fizicianul modern. C-asa-i moda.
Experimentul M.M. a demonstrat clar ca la suprafata Pamantului viteza luminii este aceeasi in orice directie. Deci eterul nostru apropiat se roteste odata cu Pamantul pana la cativa km, sau sute, sau mii, apoi incet incet avem alt eter.
Deci cum stam cu experimentul, daca eterul din jurul Pamantului se invarte fata de marele eter al Universului ?
De ce vrea omul modern sa fie static eterul, daca totusi ar exista ? Asta este iarasi o enigma, ii e frica oare de cel dinamic ?

Pamantul se roteste cu o viteza periferica de 464m/s, si se deplaseaza pe orbita cu 30km/s. Experimentul MM a luat in calcul deplasarea pe orbita, ca fiind mult mai mare. Din acest experiment, a rezultat ca atat dealungul traiectoriei cat si perpendicular pe ea, viteza luminii este aceiasi. de aici nu rezulta ca eterul se roteste odata cu Pamantul, ci ca viteza luminii nu este influientata de deplasarea sursei de lumina. Dar deplasarea sursei duce la modificarea lungimii de unda.
Experimentul MM pune la indoiala existenta eterului, in opozitie cu aceasta eu pun la indoiala existenta materiei sub forma de particule, corpuri, acestea fiind doar informatii care circula printr-un eter static. Din moment ce orice particula se poate reduce la o cuanta de energie, inseamna ca si orice corp ceresc este o suma de cuante, aflate intr-o stare cvasistationara.

Va deplang "logica".
"" ci ca viteza luminii nu este influientata de deplasarea sursei de lumina. "" Punctul de referinta daca este chiar sursa aflata pe Pamant, evident ca viteza c va fi aceeasi in toate directiile apropiate Pamantului. Dar daca privim de la mare departare din spatiu si fixam alta referinta?
Cand lumina va intra in spatiul departat Pamantului, nu se va mai raporta la punctul de la care a plecat.
""Dar deplasarea sursei duce la modificarea lungimii de unda.""
Zau ? Experienta M.M. cu o sursa fixa pe Pamantul in miscare, a obtinut cumva culori diferite inainte si inapoi, deplasare spre albastru, respectiv spre rosu ? Este o noutate !. O, ce veste minunata !.
Daca sursa se misca pe Pamant, numai atunci !
Si altele.

""Dar deplasarea sursei duce la modificarea lungimii de unda.""

Daca fragmentezi mesajul nu ai sa intelegi logica.

Aici nu ma refeream la experimentul MM, ci la influienta deplasarii sursei asupra lungimii de unda.
Conditia este ca observatorul sa nu fie in acelasi loc cu sursa, pentru a putea fi observata deplasarea. Altfel ce se castiga pe raza emisa se pierde pe raza reflectata, rezultatul fiind nul.

Dar daca privim de la mare departare din spatiu si fixam alta referinta?

Si ce propui, un experiment MM cosmic?

De unde era sa ghicesc ca va referiti la efectul Doppler, chiar cu mesajul ne-defragmentat ?
Bine, sa o luam babeste. Observatoarele sunt doua planete mari, foarte departate, opuse Pamantului. O planeta inaintea Pamantului, cealalta este in urma P (oriunde ar fi, si ele se misca, dar vom vedea ca nici asta nu conteaza, daca se departeaza sau se apropie de Pamant). Sursa monocroma (de ex laser) este fixa pe Pamant (care insa se misca pe orbita si nu-l putem inca opri). Pe cele doua planete avem cate un receptor, care analizeaza spectral lumina (ii masoara frecventa) si o transmit prin radio (datele codificate binar). Putem recepta oriunde in Cosmos, nu va fi nici o diferenta.
Cu toate ca viteza sursei de pe Pamant impreuna cu Pamantul este 30 km/s, nu avem efect Doppler.
Si oriunde in Univers, dar stand pe un corp ceresc mare, daca vom recepta si masura frecventa luminii emisa de pe Pamant, va fi aceeasi cu cea masurata pe P. Alta este situatia daca nu ne aflam pe un corp ceresc mare, atunci depinde de viteza receptorului.
(Este prea complicat ?)

Daca vrei sa o luam babeste, hai sa presupunem ca suntem in gara unde trece trenul si fluiera. Avem doua situatii;prima observatorul sta pe loc si trenul este in miscare si fluiera, iar observatorul percepe efectul Doppler, ca o modificare a tonalitatii sunetului, cand se apropie, sunetul este mai inalt si cand se indeparteaza trenul sunetul este mai grav. A doua situatie, trenul sta in gara si fluiera, iar noi trecem cu motocicleta pe langa tren. Pe masura ce ne apropiem sunetul creste in frecventa, dupa care pe masura ce ne departam sunetul scade din frecventa.
Efectul Doppler se manifesta atunci cand este o viteza relativa intre sursa si observator, indiferent cine sta pe loc si cine se misca.
Exact la fel se petrec faptele si cu lumina, numai ca vitezele trebuie sa fie mult mai mari pentru a putea fi percepute modificarile de frecventa.
(Este prea complicat?)

Sa presupunem ca ne aflam intr-un univers imaginar unde toate corpurile inclusiv observatorii sunt facuti din aer solidificat, iar mediul inconjurator este din aer aflat in diverse forme de agregare (gazos, lichid, etc). Chiar si aparatura este facuta tot din aer solid. In aceste conditii ne punem intrebarea, daca cineva ar putea sa determine daca spatiul este ocupat numai de aer, avand la dispozitie doar mijloace de masurare a vibratiei care se transmite prin aer?

Da. Viteza luminii în vid este de 299,792,458 m/s, în timp ce viteza ei în aer este de 298,925,574 m/s. Ca să decelezi fără lumină între vid și aer, te folosești de unde mecanice. O incintă în care sunetul nu se propagă este vidată, deci poți face diferența între vidul și aerul din acel univers.

omuldinluna a scris:Da. Viteza luminii în vid este de 299,792,458 m/s, în timp ce viteza ei în aer este de 298,925,574 m/s. Ca să decelezi fără lumină între vid și aer, te folosești de unde mecanice. O incintă în care sunetul nu se propagă este vidată, deci poți face diferența între vidul și aerul din acel univers.

Da, asa este, dar daca in loc de aer, tot universul este facut din vid (ether) sub diferite forme (stari), cum mai putem face aceste determinari?

Undele mecanice se propagă cu viteze diferite în același mediu dar sub forme diferite de agregare. În aer gazos se propagă cel mai încet, în aer lichid mai rapid, iar în aer solid cel mai rapid, datorită densității din ce în ce mai mari a mediului.

virgil a scris:Da, asa este, dar daca in loc de aer, tot universul este facut din vid (ether) sub diferite forme (stari), cum mai putem face aceste determinari?

Ar trebui ca viteza luminii să prezinte valori diferite, în sensuri opuse pe direcţia mişcării, măsurate faţă de o sursă de emisie în mişcare. Cum acest lucru nu se întâmplă...

Razvan a scris:

virgil a scris:Da, asa este, dar daca in loc de aer, tot universul este facut din vid (ether) sub diferite forme (stari), cum mai putem face aceste determinari?

Ar trebui ca viteza luminii să prezinte valori diferite, în sensuri opuse pe direcţia mişcării, măsurate faţă de o sursă de emisie în mişcare. Cum acest lucru nu se întâmplă...

Fotonul odata desprins de sursa, nu mai are nici o legatura cu miscarea sursei, deci viteza luminii va ramane constanta indiferent de sensul de deplasare al sursei.

Exemplul nu este bun. Nici un glonte tras dintr-un pistol nu mai are legătură cu sursa. Cu toate astea, viteza lui măsurată pe direcţia mişcării, faţă de sursa în mişcare, într-un sens şi în altul, diferă.

Razvan a scris:Exemplul nu este bun. Nici un glonte tras dintr-un pistol nu mai are legătură cu sursa. Cu toate astea, viteza lui măsurată pe direcţia mişcării, faţă de sursa în mişcare, într-un sens şi în altul, diferă.

Fiind vorba despre unde, cred ca exemplul trebuie dat cu unde sonore. Astfel daca experimentul il facem cu unde sonore aflandu-ne in miscare fata de aerul inconjurator, vom observa ca apare o diferenta de frecventa intre cele doua directii perpendiculare, ceia ce ne demonstreaza ca exista un mediu (aerul) fata de a carui miscare se modifica frecventa. dar daca acelasi experiment il efectuam in cabina unui avion etans, nu vom observa nici o diferenta de frecventa intre cele doua directii perpendiculare, pentru ca mediul aerului este static pe ambele directii. Tot astfel in cazul experimentului Michelson, daca Pamantul are propriul lui ether care este static fata de suprafata pamantului, atunci prin aceasta metoda nu se poate determina nimic, nici existenta nici inexistenta etherului.

Razvan a scris:

Pentru a fi totuşi riguroşi, trebuie să completez cele afirmate mai sus cu descoperirea în CMBR a unei anizotropii numită de dipol şi corespunzătoare unei variaţii valori de plus / minus 0.00335 K. Aceasta corespunde efectului Doppler de deplasare a unui observator (respectiv Pământul) în raport cu CMBR, fiind egală cu , unde T este temperatura CMBR.

Iata deci, ca masurand anizotropia, cu ajutorul radiatiei de fond se poate determina viteza absoluta a corpurilor din univers.

Nu, aceea este doar viteza relativă a Sistemului nostru Solar (mai precis), în direcţia galactică corespunzătoare unei latitudini de 48,25 şi unei longitudini galactice de 263,85 şi are valoarea de 368 km/s.

Razvan a scris:Nu, aceea este doar viteza relativă a Sistemului nostru Solar (mai precis), în direcţia galactică corespunzătoare unei latitudini de 48,25 şi unei longitudini galactice de 263,85 şi are valoarea de 368 km/s.

Exprimarea ta este neclara, este vorba de miscarea relativa fata de cine? fata de un punct cu coordonatele aratate? Stim din determinarile astronomice ca Soarele se deplaseaza cu o viteza de 220km/s pe orbita galactica. Faptul ca din studiul anizotropiei radiatiei de fond apare o viteza de 368km/s, consider ca aceasta rezulta din miscarea insumata a Soarelui si a nucleului galactic pe o anumita directie, sau spre un anumit punct avand coordonatele de mai sus. Din aprecierile mele cu ajutorul relatiilor de similitudine (din studiul similitudinii sistemelor micro si macrocosmice), galaxia noastra s-ar deplasa cu cca. 100 km/s, ceia ce adaugat la viteza Soarelui de 220 km/s, ar rezulta o viteza de 320 km/s, drept viteza absoluta a Soarelui.

Faţă de fondul de microunde, considerat fix.

Si eu tot asa am considerat ca reperul fix este reprezentat de radiatia de fond, care trebuie sa fie uniform distribuita in toate directiile.
Cat despre rosu, sunt obisnuit doar am fost comunisti, nu?

Ar fi interesant de determinat care este sensibilitatea maxima a acestor masuratori; adica s-ar putea stabili cu precizie viteza unei nave cosmice masurand anizotropia radiatiei de fond?

Dacă măsurătoarea a arătat o variaţie de 0.00335 K, datorată efectului Doppler, probabil că s-ar putea stabili şi viteza unei nave cosmice efectuând de la bordul ei acelaşi tip de măsurători.

In cazul experimentului MM a calculat cineva cat ar trebui sa fie decalajul intre cele doua unde, tinand cont ca viteza Pamantului este mica comparativ cu viteza luminii, (daca ar exista etherul cosmic). Zic acest lucru pentru ca deplasarile spre rosu ale expansiunii universului se observa pentru viteze foarte mari ale galaxiilor, care se presupiune ca ar fi comparabile cu viteza luminii. Ori daca viteza Pamantului este foarte mica, s-ar putea ca sensibilitatea aparatelor sa nu fie suficienta pentru aceste determinari.

z=v/c; in cazul Pamantului v=3*10^4m/s, deci
z=10^-4, in aceste conditii se poate observa o diferenta intre frecventa emisa si frecventa observata, din moment ce raportul lor este de 1/10000 ?