Michelson-Morley-kokeilu oli yritys mitata Maan liike valaisevan eetterin läpi. Vaikka ilmausta kutsutaan usein Michelson-Morley-kokeiluksi, se viittaa tosiasiallisesti kokeiden sarjaan Albert Michelson vuonna 1881 ja sitten taas (paremmilla varusteilla) Case Western Universityssä vuonna 1887 yhdessä kemisti Edwardin kanssa Morley. Vaikka lopputulos oli negatiivinen, kokeen avain siinä, että se avasi oven vaihtoehtoiselle selitykselle valon omituiselle aaltomaiselle käyttäytymiselle.
Kuinka sen oli tarkoitus toimia
1800-luvun loppuun mennessä valon toimivuuden vallitseva teoria oli, että se oli sähkömagneettisen energian aalto, kuten esimerkiksi Youngin kaksoishalkaisukoe.
Ongelmana on, että aallon piti siirtyä jonkinlaisen välineen läpi. Jotain täytyy olla siellä heiluttamisen tekemiseksi. Valon tiedettiin kulkevan ulkoavaruuden läpi (jonka tutkijoiden mielestä oli tyhjiö) ja voisit jopa luoda tyhjiökammion ja loistaa valoa sen läpi, joten kaikki todisteet tekivät selväksi, että valo voi liikkua alueen läpi ilman ilmaa tai muuta ainetta.
Tämän ongelman kiertämiseksi fyysikot olettivat, että oli olemassa aine, joka täytti koko maailmankaikkeuden. He kutsuivat tätä ainetta valoisiksi eettereiksi (tai joskus valoisiksi eettereiksi, vaikka näyttää siltä, että tämä on vain eräänlainen heittäminen pretensioidusti kuulovissa tavuissa ja vokaaleissa).
Michelson ja Morley (todennäköisesti enimmäkseen Michelson) keksivat ajatuksen, että sinun pitäisi pystyä mittaamaan Maan liike eetterin kautta. Eetterin uskottiin tyypillisesti liikkumattomaksi ja staattiseksi (paitsi tietenkin värähtely), mutta maa liikkui nopeasti.
Ajattele, kun ripustat käteni autoikkunasta aseman päälle. Vaikka se ei olekaan tuulista, oma liikkeesi tekee siitä näyttää tuulinen. Sama pätee eetteriin. Vaikka se olisi paikallaan, koska Maa liikkuu, niin yhdessä suunnassa kulkevan valon tulisi liikkua eetterin mukana nopeammin kuin vastakkaiseen suuntaan kulkevan valon. Joko niin, niin kauan kuin eetterin ja maan välillä tapahtui jonkinlaista liikettä, sen olisi pitänyt luoda tehokas "eetterituuli", jolla olisi joko työnsi tai haittasi valoaallon liikettä, samalla tavalla kuin uimari liikkuu nopeammin tai hitaammin riippuen siitä liikkuuko hän nykyinen.
Tämän hypoteesin testaamiseksi Michelson ja Morley (jälleen kerran enimmäkseen Michelson) suunnittelivat laitteen, joka jakoi säteen valoa ja pomppi sen pois peileistä niin, että se liikkui eri suuntiin ja osui lopulta samaan kohde. Periaatteena työssä oli, että jos kaksi palkkia kulki saman etäisyyden eri reiteillä eetterin läpi, niiden tulisi liikkua eri nopeuksilla ja siksi, kun ne osuvat lopulliseen kohdenäyttöön, nämä valonsäteet olisivat hieman epätasaisesti toistensa kanssa, mikä loisi tunnistettava häiriö kuvio. Tästä laitteesta tuli siis nimeltään Michelson-interferometri (esitetty sivun yläosassa olevassa kuvassa).
Tulokset
Tulos oli pettymys, koska he eivät löytäneet mitään todisteita etsimästään suhteellisesta liikkeen puolueellisuudesta. Ei ole väliä millä polulla palkki kulki, valo näytti liikkuvan täsmälleen samalla nopeudella. Nämä tulokset julkaistiin vuonna 1887. Yksi tapa tulkita tuolloin tuloksia oli olettaa, että eetteri oli jotenkin kytketty toisiinsa Maan liikkeelle, mutta kukaan ei todellakaan pystynyt keksimään mallia, joka salli tämän merkityksessä.
Itse asiassa vuonna 1900 brittiläinen fyysikko Lord Kelvin ilmoitti kuuluisasti, että tämä tulos oli yksi kahdesta "pilvestä" joka vaikeutti maailmankaikkeuden muutoin täydellisen ymmärryksen yleisen odotuksen perusteella, että se ratkaistaan suhteellisen lyhyessä järjestyksessä.
Se kesti lähes 20 vuotta (ja Albert Einstein) todella päästäkseen läpi käsitteellisistä esteistä, joita tarvitaan eetterimallin hylkäämiseen kokonaan ja omaksumaan nykyinen malli, jossa valonäyttelyt aaltohiukkasten kaksinaisuus.
Lähde
Löydät heidän julkaisunsa koko tekstin, joka julkaistiin American Journal of Science, arkistoitu verkossa AIP-verkkosivusto.