 |
|
| Beti 4-1 |
Ether önsavını sınamadaki başlıca güçlük ışık hızının çok büyük doğruluk gösteren ölçümlerini elde etmekti. Ondokuzuncu yüzyılın sonlarına doğru oldukça yüksek sağınlığa yetenekli girişimölçerler geliştirilmişti. Michelson ve Morley ışık hızının kendisini değil, ama iki dikey yöndeki ışık hızlarının oranını çok doğru olarak ölçen bir deney yapmak için bu olgudan yararlandılar. Bu oran, göreceğimiz gibi, ayrıca ilkede bir ether önsavını sınamanın bir aracı olarak da hizmet edecekti.
Deneysel düzenleme
Beti 4-1’de şematik olarak görterilmiştir. Işık A noktasında yarı-sırlı
bir aynaya girer. Işının bir parçası A’dan l1
uzaklığında B’de bulunan ve ışığı geriye yansıtan bir aynaya gider.
Bir başka parça l2 uzaklığındaki C aynasına gider
ve o da geri yansıtılır. İki ışın A noktasında yeniden birleşerek
belirtildiği gibi D noktasına giderler ve bir girişim örüntüsü
yaratırlar. Saçakları sayarak iki ışının optik yolları arasındaki ayrımın
çok doğru ölçümlerini elde etmek olanaklıdır.
Eğer Yeryüzü etherde
dinginlikte olsaydı, ve eğer l1 uzaklığı l2
uzaklığına eşit olsaydı, D noktasında yapıcı girişim olurdu. Ama
varsayalım ki l1 ¹ l2
ve Yeryüzü X yönünde bir U hızında deviniyor olsun. Işığın
B den C ye ve yeniden geriye gitme zamanı (Fizeau’nun dişli-çark
deneyinde olduğu gibi) Eşitlik (3—2) tarafından verilir:
 |
(4—1)
|
t2 ışığın A dan C ye ve geriye gidiş zamanı olsun. Açıktır ki ışık Adan C ye geçerken, C deki ayna X yönünde bir d = Ut2/2 uzaklığı boyunca ether ile göreli olarak devinir. Benzer olarak, ışık geri dönerken, A aynası X yönünde aynı uzaklık kadar devinir. O zaman Pisagor teoremine göre, ışık ışınının toplam yol uzunluğu
 |
(4—2)
|
olur. Etherde ışık hızı C olduğuna göre,
 |
(4—3)
|
 |
(4—4)
|
 |
(4—5)
|
Zaman ayrımı
 |
(4—6)
|
Eğer (edimsel deneyde
olduğu gibi) l1 = l2 ise, o zaman
 |
(4—7)
|
Dt hiç kuşkusuz saçak değişimi ile orantılıdır.
Şimdi aygıtın 90º döndürüldüğünü varsayalım. O zaman, saçak örüntüsünün değişmesi gerekir. Böylece aygıtın döndürülmesiyle, sürekli olarak değişen saçak kaymasının gözlenebilmesi ve maksimum ve minimumun Yeryüzünün ether içindeki hızının yönünü belirtmesi gerekir.
Hiç kuşkusuz, raslantısal olarak deneyin yapıldığı kıpıda Yeryüzü etherde dinginlikte olabilir, ve böylece aygıtın döndürülmesi herhangi bir gözlenebilir değişime yol açmayabilir. Ama 6 ay bekleyerek, Yeryüzünün hızının saniyede 36 mil kadar olması gerektiği çıkarsanabilir, ve o zaman bir saçak kayması gözlenebilir.
Öngörülen saçak kayması U2/C2 düzeninde olduğu için, hiç kuşkusuz çok küçük olmalıdır. Gene de, Michelson ve Morley’in aygıtları öngörülen kaymaları saptamaya yetecek denli duyarlıydı. Buna karşın, deney yapılınca, deneysel doğruluk içersinde sonuç olumsuz çıktı. Yılın hiçbir mevsiminde hiçbir saçak kayması gözlenmedi. Daha sonra, benzer bir türdeki daha sağın denemeler Michelson ve Morley’in sonuçlarını doğrulamayı sürdürdüler.
