Το ζήτημα του φωτεινού αιθέρα

Ένα από τα μεγάλα ερωτήματα της επιστήμης στα τέλη του 19ου αιώνα ήταν να κατανοήσουμε με ποιον τρόπο τα κύματα Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα διαδόθηκαν, καθώς ήταν αδιανόητο να παραδεχτούμε ότι αυτά τα κύματα δεν είχαν μέσο διάδοση. Ως εκ τούτου, τότε, θεωρήθηκε ότι το φωτεινός αιθέρας ήταν ο τόπος διάδοσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων.

Πιθανά χαρακτηριστικά του φωτεινού αιθέρα

Ο φωτεινός αιθέρας θα ήταν ένα είδος άπειρου υγρού, λεπτότερο από ελαφρύτερα αέρια, απόλυτα ελαστικό, αόρατο, μη ανιχνεύσιμο και αυτό θα γεμίσει το σύμπαν στο σύνολό του, τόσο τους διαπλανητικούς χώρους όσο και το διαμοριακά. Με την τρέχουσα κατανόηση της επιστήμης που έχουμε σήμερα, να παραδεχτούμε την ύπαρξη αυτού του υλικού θα ήταν τρέλα. Ωστόσο, πρέπει να καταλάβουμε ότι οι επιστημονικές αλήθειες χρονολογούνται, δηλαδή, η εγκυρότητά τους περιορίζεται σε αυτό που η ίδια η επιστήμη θεωρεί ως αλήθεια. Τον δέκατο ένατο αιώνα, το φωτεινός αιθέρας έπρεπε να γίνει αποδεκτό ως αλήθεια.

Albert Michelson και Edward Morley Experiment

Μεταξύ των ετών 1880 και 1890, Albert Michelson και Edward Morley χρησιμοποίησε μια συσκευή που ονομάζεται ιντερφερόμετρο για να μετρήσει με ακρίβεια την τιμή του ταχύτητα του φωτός. Το ιντερφερόμετρο έχει έναν ημι-ανακλαστικό καθρέφτη που έχει τη λειτουργία του διαχωρισμού μιας ακτίνας φωτός σε δύο άλλες ίσες ακτίνες, επιτρέποντας τη διέλευση λίγο φωτός και αντανακλώντας το άλλο μέρος. Αυτές οι διαχωρισμένες ακτίνες φωτός χτύπησαν δύο καθρέφτες, όπου αντανακλούν και συναντιούνται ξανά, χτυπώντας έναν ανιχνευτή. Από το φαινόμενο παρεμβολών, όταν συναντώνται δύο κύματα, είναι δυνατό να προσδιοριστεί εάν υπήρχε ή όχι μείωση της ταχύτητας οποιασδήποτε από τις ανακλώμενες δέσμες. Εάν κατά τύχη υπάρχει αυτή η μείωση, λογικά θα συμβεί λόγω κάποιου στοιχείου που θα παρεμβαίνει στη φωτεινή διαδρομή. Αυτό το στοιχείο θα μπορούσε να είναι μόνο ο φωτεινός αιθέρας.

Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση;)

Ο Michelson και ο Morley απέτυχαν να εντοπίσουν τις διαφορές μεταξύ των διαδρομών που λαμβάνονται από τις ανακλώμενες ακτίνες φωτός, οι οποίες απέδειξαν την ανυπαρξία του αιθέρα. Ωστόσο, δεν σταμάτησαν ποτέ να πιστεύουν σε αυτό το θαυμαστό στοιχείο. Το 1907, ο Άλμπερτ Μίκελσον έλαβε το βραβείο Νόμπελ Φυσικής όχι επειδή «απέδειξε» τη μη ύπαρξη του φωτεινός αιθέρας, αλλά επειδή έχει αναπτύξει οπτικά όργανα ακριβείας για τον υπολογισμό της ταχύτητας του φως.

Εκείνη την εποχή, οι επιστήμονες έπρεπε να επιλύσουν μια ασυνέπεια, καθώς ο φωτεινός αιθέρας θεωρήθηκε η απόλυτη αναφορά του σύμπαντος και η ταχύτητα του φωτός θεωρήθηκε σταθερή. Αυτό ήταν ένα πρόβλημα για τη Φυσική εκείνη την εποχή επειδή, εάν ο αιθέρας είναι η απόλυτη αναφορά και οι πηγές φωτός στο σύμπαν κινούνται προς τις κατευθύνσεις και διαφορετικές αισθήσεις, πώς μπορεί η ταχύτητα αυτού του ηλεκτρομαγνητικού κύματος να είναι σταθερή, δεδομένης της ιδέας της σχετικής κίνησης μεταξύ των σωμάτων; Η εξήγηση για τέτοια ασυνέπεια προήλθε από την κατανόηση ότι ο αιθέρας δεν υπάρχει και με το Θεωρία της σχετικότητας περιορίζεται από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν.


Από τον Joab Silas
Αποφοίτησε στη Φυσική

Θα θέλατε να αναφέρετε αυτό το κείμενο σε σχολείο ή ακαδημαϊκό έργο; Κοίτα:

JUNIOR, Joab Silas da Silva. "Το ζήτημα του φωτεινού αιθέρα"; Σχολείο της Βραζιλίας. Διαθέσιμο σε: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-questao-eter-luminifero.htm. Πρόσβαση στις 27 Ιουνίου 2021.

Ηλεκτρικό δυναμικό μιας ηλεκτροφόρου αγώγιμης σφαίρας

Ηλεκτρικό δυναμικό μιας ηλεκτροφόρου αγώγιμης σφαίρας

Για να κατανοήσουμε το ηλεκτρικό δυναμικό μιας ηλεκτρισμένης αγώγιμης σφαίρας, πρέπει πρώτα να αν...

read more
Ημιζωή. Ημιζωή ραδιενεργών στοιχείων

Ημιζωή. Ημιζωή ραδιενεργών στοιχείων

Ο χρόνος ημιζωής ενός ραδιενεργού στοιχείου είναι το χρονικό διάστημα κατά το οποίο ένα δείγμα αυ...

read more
Η Ηλεκτρονική Περιστροφή και η Αρχή Αποκλεισμού

Η Ηλεκτρονική Περιστροφή και η Αρχή Αποκλεισμού

Τη δεκαετία του 1920, το ατομικό μοντέλο του Bohr είχε ήδη παρουσιαστεί στον κόσμο, αλλά υποβλήθη...

read more