함마 실험

함마 실험은 에테르 항력 가설을 시험하기 위해 구스타프 빌헬름 함마(1935)가 설계하고 수행한 실험이다.그 부정적인 결과는 일부 특정 에테르 항력 모형을 반박하고 특수 상대성 이론을 확인시켜 주었다.

개요

1887년의 미켈슨-몰리 실험과 같은 실험들 (그리고 1903년의 트라우톤-노블 실험이나 1908년의 트라우톤-랭킨 실험과 같은 이후 다른 실험들)은 발광 에테르로 알려진 빛의 전파를 위한 매개체의 이론에 대한 증거를 제시했습니다; 그 이론은 거의 과학에서 확립된 부분입니다.그 당시엔 100년이 되지 않았지이러한 결과는 당시 현대 과학의 매우 중심적인 가정에 대해 의문을 제기했고, 후에 특수 상대성 이론의 발전으로 이어졌다.

가정된 매체인 에테르(ether)의 맥락에서 미셸슨-몰리 실험의 결과를 설명하기 위해 많은 새로운 가설을 검토했다.그 제안들 중 하나는 지구와 같은 거대한 물체가 움직이지 않는 에테르를 통과하지 않고 에테르를 일부 끌어당겨 "바람"을 감지하는 것이 불가능할 수도 있다.올리버 로지(1893–1897)는 비대칭 에테르 바람을 일으키려는 실험에서 회전하고 거대한 납 블록을 사용하여 이 이론을 최초로 실험한 사람 중 한 명이었다.그의 테스트에서는 에테르 ^[1][2]바람의 이전 테스트와 다른 주목할 만한 결과가 나오지 않았습니다.

1920년대에 데이튼 밀러는 마이클슨-몰리 실험을 반복했다.그는 궁극적으로 실험 경로를 따라 질량을 최소화하는 방식으로 장치를 만들었고, 가벼운 재료로 만들어진 건물의 높은 언덕 꼭대기에서 그것을 수행했다.그는 주간 편차를 나타내는 측정치를 만들어 냈는데, 이는 이전의 실험이 장치 ^[3][4][5][6]주변에서 상당한 질량을 가지고 수행되었을 때 질량 생성의 부족으로 인한 바람의 검출을 통해 바람의 검출"을 시사했다.

실험

Miller의 주장을 시험하기 위해 ^[7][8]Hammar는 1935년 공통 경로 간섭계를 사용하여 다음과 같은 실험을 수행했다.

그는 반은폐 거울 A를 사용하여 한 줄기 흰 빛을 두 개의 반선으로 나누었다.한 개의 하프레이는 납 플러그로 종단된 무거운 벽의 강철 파이프로 가로 방향으로 보내졌습니다.이 파이프에서는 광선이 거울 D에 반사되어 관의 다른 끝의 거울 C에 긴 방향으로 보내진다.거기서 반사되어 파이프 밖에 있는 거울 B에 가로 방향으로 보내졌다.그것은 B에서 A로 세로 방향으로 되돌아갔다.다른 반선은 같은 경로를 반대 방향으로 횡단했다.

광로의 위상은 홀수 반사수를 가진 Sagnac 간섭계의 위상이었습니다.사냑 간섭계는과 반사광의 이상한 번호로 구성만 약간 덜 구성보다 반사의 짝수로 안정적이다.(반사의 이상한 최고여서, 반대로 여행 중의 빔이 옆으로 서로에게 대부분에 대해 존경과 반전될 수 있는 훌륭한 콘트라스트와 프린지 stability,[9]을 제공한다.l토폴로지가 완전 공통 경로에서 약간 벗어나도록 합니다.)^[10]Hammar는 진동, 기계적 응력 및 온도 영향에 대한 기기의 상대적인 내성 덕분에 온도 조절이 되지 않는 야외 환경에서 간섭계를 사용했음에도 불구하고 프린지의 1/10 정도의 변위를 검출할 수 있었습니다.

Lodge의 실험과 유사하게, Hammar의 장치는 제안된 에테르 바람에서 비대칭을 유발해야 했다.Hammar의 예상 결과는 다음과 같았다.장치가 에테르 바람과 수직으로 정렬되면 양쪽 긴 암이 에테르 교합의 영향을 똑같이 받습니다.장치가 에테르 바람과 평행하게 정렬되면 한쪽 암은 다른 쪽 암보다 에테르 교합의 영향을 더 많이 받습니다.Robertson/Noonan은 ^[8]역전파선에 대해 다음과 같은 예상 전파 시간을 제공했다.

${\displaystyle t_{1}=flac {AB}{c+v}}+{\frac {BC+}DA}{\sqrt {c^{2}-v^{2}}}}}+{\frac {CD}{c-v+\Delta v}}}$

${\displaystyle t_{2}=param frac {AB}{c-v}}+{\frac {BC+}DA}{\sqrt {c^{2}-v^{2}}}}}+{\frac {CD}{c+v-\Delta v}}}$

여기서 ${\displaystyle \delta }$v \$displaystyle \Delta$v는$$ 에테르에 포함된 속도입니다.그러면 예상되는 시간 차이가 나타납니다.

$(\displaystyle\Delta t\simeq\frac {2l\Delta v}{c^{2}}})$

1934년 9월 1일, Hammar는 아이다호 모스크바에서 남쪽으로 2마일 떨어진 높은 언덕 꼭대기에 이 장치를 설치하고, 9월 1, 2, 3일 낮 시간 동안 이 장치를 방위각의 모든 방향으로 돌리면서 많은 관측을 했다.간섭 프링의 시프트는 발생하지 않았으며, 상한은 < 0.$\Delta v$< 0.$074$} km/^[7]s에 해당합니다.이러한 결과는 ^[8]밀러가 제안한 에테르 항력 가설에 대한 증거로 간주됩니다.

에테르 항력 가설의 결과

"에테르 항력"에 대한 다른 생각이 존재했기 때문에, 모든 에테르 항력 실험에 대한 해석은 가설의 각 버전의 맥락에서 이루어질 수 있다.

1. 질량을 가진 물체에 의한 무(無) 또는 부분 교란.이것은 오귀스틴 장 프레넬과 프랑수아 아라고와 같은 과학자들에 의해 논의되었다.그것은 Michelson-Morley 실험에 의해 반박되었다.
2. 모든 질량의 내부 또는 부근에 완전히 끼인다.그것은 빛의 수차, 사그낙 효과, 올리버 로지의 실험, 그리고 함마의 실험에 의해 반박되었다.
3. 지구와 같은 매우 큰 질량의 내부 또는 주변에서만 완전히 교란됩니다.그것은 빛의 수차, Michelson-Gale-Pearson 실험에 의해 반박되었다.

레퍼런스