Experiment de Michelson-Gale-Pearson
El experiment de Michelson-Gale-Pearson (1925) és una versió modificada del experiment de Michelson-Morley i del dispositiu de Sagnac. Medix l'efecte Sagnac per la rotació de la terra, per lo que va servir per a posar a prova les teories de la relativitat especial i del éter luminífero en un sistema de referència en la Terra en rotació.
Experiment
[editar | editar còdic]Albert A. Michelson va ser qui va propondre l'experiment per primera volta en 1904 (no es va realisar fins a 1925). El seu objecte era comprovar si la rotació de la Terra té un efecte en la propagació de la llum en la proximitat de la seua superfície.[1][2][3] L'experiment de Michelson-Gale era un interferómetro d'anell molt gran (en un perímetro d'1.9 quilómetres), en el tamany necessari per a detectar la velocitat angular de la Terra. Com l'experiment original de Michelson-Morley, la versió de Michelson-Gale-Pearson comparava la llum d'una única font (un arc voltaic de carbono) despuix de viajar en dos direccions opostes. La modificació principal era que es varen reemplaçar els dos "braços" del montage original de Michelson i Morley per dos rectànguls, un molt més gran que l'atre. La llum era enviada als rectànguls, reflectint-se en els espills dels cantons, i retornaven al punt de partida. La llum que eixia dels dos rectànguls era comparada en una pantalla tal es feya en l'experiment original. El canvi del patró d'interferència esperat d'acort en l'éter estacionari i en la relativitat especial va ser deduït per Michelson:
Resultat
[editar | editar còdic]Un resultat de l'experiment va ser que la velocitat angular de la Terra medida per procediments astronòmics va quedar confirmada en una exactitut millorada. L'interferómetro d'anell de l'experiment de Michelson-Gale no es podia calibrar per comparació en una referència exterior (degut a que el propi interferómetro estava fixat a la Terra, i per lo tant, somés a la seua rotació). La posició teòrica central del patró d'interferència en absència de gir, es va deduir de les condicions de l'interferómetro. El desplaçament medit va ser de 230 parts en 1000, en una exactitut de 5 parts en 1000. El canvi pronosticat era de 237 parts en 1000. Segons Michelson i Gale, l'experiment és compatible tant en l'idea de l'éter estacionari, com en la relativitat especial.
Com ya va ser senyalat per Michelson en 1904, un resultat positiu en estos experiments contradiu la hipòtesis de l'arrastre complet de l'éter. Per un atre costat, el concepte de l'éter estacionari està d'acort en este resultat, encara que contradiu (en l'excepció de l'éter de Lorentz) el resultat de l'experiment Michelson-Morley. Per lo tant, la relativitat especial és l'única teoria que explica satisfactòriament els resultats d'abdós experiments.[6] L'experiment és compatible en la relativitat per la mateixa raó que ho és qualsevol experiment a on es medixca l'efecte Sagnac. Ara be, la rotació és absoluta en la relativitat especial, perque no hi ha un marc inercial de referència en el que el dispositiu sancer estiga en repòs durant el procés complet de rotació. És per açò que els recorreguts dels dos rajos són diferents en tots estos marcs de referència, obtenint-se necessàriament un resultat positiu. En relativitat especial és possible definir sistemes de referència en rotació (coordenades de Born), encara que inclús en estos sistemes la velocitat de la llum no és uniforme en àrees extenses, aixina que també en este cas es donarien resultats positius. Actualment, l'efecte Sagnac per la rotació de la terra és rutinariament incorporat als càlculs efectuats dins de l'operativa del sistema GPS.[7][8]
Vore també
[editar | editar còdic]Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Michelson, A.A.(1904).Philosophical Magazine.8(48)
- 716–719.doi:10.1080/14786440409463244.
- ↑ Michelson, A. A.(1925).Astrophysical Journal.61
- 137.doi:10.1086/142878.
- ↑ Michelson, A. A.; Gale, Henry G.(1925).Astrophysical Journal.61
- 140.doi:10.1086/142879.
- ↑ Anderson, R., Bilger, H.R., Stedman, G.E.(1994).Am. J. Phys..62(11)
- 975–985.doi:10.1119/1.17656.
- ↑ Stedman, G. E.(1997).Reports on Progress in Physics.60(6)
- 615–688.doi:10.1088/0034-4885/60/6/001.
- ↑ Georg Joos: Lehrbuch der theoretischen Physik. 12. edition, 1959, page 448
- ↑ (2014) Handbook of Satellite Orbits: From Kepler to GPS, illustrated edició, Springer Science & Business, p. 716. ISBN 978-3-319-03416-4.
- ↑ (2013) Relativity in Rotating Frames: Relativistic Physics in Rotating Reference Frames, illustrated edició, Springer Science & Business Media, p. 11. ISBN 978-94-017-0528-8.
Referències
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «Experimento de Michelson-Gale-Pearson» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.