Maykelson-Gal-Pirson tajribasi

Maykelson-Gal-Pirson tajribasi (1925) Maykelson-Morli tajribasi va Sagnac interferometrining oʻzgartirilgan versiyasidir. U Yerning aylanishiga bogʻliq boʻlgan Sanyak effektini oʻlchadi va shu bilan maxsus nisbiylik nazariyasi yoki Yerning aylanish koordinata tizimidagi yorugʻlik efiri nazariyasining toʻgʻriligini sinab koʻrdi.

Tajriba

Birinchi marta 1904 yilda Albert A. Maykelson tomonidan taklif qilingan va 1925 yilda amalga oshirilgan tajribaning maqsadi Yerning aylanishi yorugʻlikning Yer yaqinida tarqalishiga taʼsir qiladimi yoki yoʻqligini aniqlash edi. Maykelson-Gal tajribasi yerning burchak tezligini aniqlash uchun etarlicha katta boʻlgan juda katta halqali interferometr (perimetri 1,9 km) edi. Asl Maykelson-Morli tajribasida boʻlgani kabi, Maykelson-Gal-Pirson versiyasi ikkita yoʻnalishda oʻtgandan keyin bir manbadan (koʻmir yoyi) yorugʻlikni solishtirdi. Asosiy oʻzgarish Maykelson-Morli tajribasining asl nusxasining ikkita „qoʻli“ ni ikkita toʻrtburchaklar bilan almashtirish edi, ulardan biri ikkinchisidan ancha katta edi. Nur toʻrtburchaklar ichiga yoʻnaltirildi, burchaklardagi koʻzgulardan aks etdi va boshlangʻich nuqtasiga qaytdi. Ikki toʻrtburchakdan chiqadigan yorugʻlik standart Maykelson-Morli tajribasida ikki qoʻldan qaytib keladigan yorugʻlik kabi ekranda taqqoslandi. Ruxsat etilgan efir va maxsus nisbiylik boʻyicha chekkalarning kutilgan siljishi Maykelson tomonidan quyidagicha berilgan:

\Delta ={\frac {4A\omega \sin \phi }{\lambda c}}

bu yerda $\Delta$ — bandlarni almashtirish, $A$ — kvadrat kilometrdagi maydon; $\phi$ — kenglik (41° 46'), $c$ yorugʻlik tezligi, $\omega$ Yerning burchak tezligi, $\lambda$ ishlatiladigan samarali toʻlqin uzunligi hisoblanadi. Boshqacha aytganda, bu tajriba Yerning aylanishi bilan bogʻliq boʻlgan Sanyak effektini kashf etishga qaratilgan edi.

Natija

Tajriba natijasi shuni koʻrsatdiki, astronomlar tomonidan oʻlchangan Yerning burchak tezligi oʻlchov aniqligi doirasida tasdiqlandi. Maykelson-Gal tajribasida halqali interferometri tashqi standartga nisbatan sozlanmagan (bu imkonsiz edi, chunki oʻrnatish Yerda oʻrnatilgan edi). Uning dizaynidan, agar nol siljish boʻlsa, markaziy shovqin chegarasi qayerda boʻlishi kerakligini aniqlash mumkin. Oʻlchangan siljish 1000 ta 230 qismni tashkil etdi, aniqlik 1000 ta 5 qism. Bashorat qilingan siljish 1000 ta 237 qism. Maykelson-Galning soʻzlariga koʻra, tajriba statsionar efir gʻoyasiga ham, maxsus nisbiylik nazariyasiga ham mos keladi.

Maykelson 1904 yilda bunday tajribalarning ijobiy natijasi efirning toʻliq tortishish gipotezasiga zid keladi, chunki Yerning aylanadigan yuzasi efir shamoliga boʻysunadi. Aksincha, Maykelson-Morli tajribasi shuni koʻrsatadiki, Yer oʻzining orbital harakatida efirga toʻliq singib ketgan, bu esa orbital tezligiga qarama-qarshi boʻlgan nol efir shamoliga olib keladi. Bu ikki natija oʻz-oʻzidan mos kelmaydigan emas, lekin ularni yarashtirish uchun model yoʻqligi sababli, ular har ikkala tajribani maxsus nisbiylik nuqtai nazaridan tushuntirishdan koʻra koʻproq shartliroqdir. Tajriba nisbiylik nazariyasiga mos keladi, chunki boshqa barcha Sagnac tipidagi tajribalar (qarang. Sagnac effekti) Yaʼni, aylanish maxsus nisbiylik nuqtai nazaridan mutlaqdir, chunki butun aylanish jarayonida butun qurilma tinch holatda boʻladigan inertial mos yozuvlar tizimi mavjud emas, shuning uchun ikkita nurning yorugʻlik yoʻllari bu barcha mos yozuvlar ramkalarida har xil, shuning uchun. ijobiy natija boʻlishi kerak. Maxsus nisbiylik (Born koordinatalari) boʻyicha aylanuvchi mos yozuvlar tizimlarini aniqlash ham mumkin, lekin bu mos yozuvlar tizimlarida yorugʻlik tezligi kengaytirilgan hududlarda endi doimiy emas, shuning uchun bu nuqtai nazardan ham ijobiy natija boʻlishi kerak. hozirda Yerning aylanishidan kelib chiqadigan Sagnac tipidagi effektlar odatda GPSga kiritilgan.

Manbalar

Michelson, A. A. (1904). „Relative Motion of Earth and Aether“. Philosophical Magazine. 8 (48): 716—719. DOI:10.1080/14786440409463244. Arxivirovano iz originala 2022-01-29. Data obraщeniya 2022-01-29.
Michelson, A. A. (1925). „The Effect of the Earth’s Rotation on the Velocity of Light, I.“. Astrophysical Journal. 61: 137. Bibcode:1925ApJ….61..137M. DOI:10.1086/142878.
Michelson, A. A. (1925). „The Effect of the Earth’s Rotation on the Velocity of Light, II“. Astrophysical Journal. 61: 140. Bibcode:1925ApJ….61..140M. DOI:10.1086/142879.
Anderson, R., Bilger, H. R., Stedman, G. E. (1994). „Sagnac effect: A century of Earth-rotated interferometers“. Am. J. Phys. 62 (11): 975—985. Bibcode:1994AmJPh..62..975A. DOI:10.1119/1.17656.
Stedman, G. E. (1997). „Ring-laser tests of fundamental physics and geophysics“ (PDF). Reports on Progress in Physics. 60 (6): 615—688. Bibcode:1997RPPh…60..615S. DOI:10.1088/0034-4885/60/6/001. Arxivirovano (PDF) iz originala 2020-11-01. Data obraщeniya 2022-01-29.