(b. Strelno, Prusko, 19. prosince 1852; d. Pasadena, Kalifornie, 9. Května 1931)
fyzika, optika, metrologie.
přesné měření v experimentální fyzice bylo Michelsonovou celoživotní vášní. V roce 1907 se stal prvním Americkým občanem, aby získal Nobelovu Cenu v jedné z věd, byl tak poctěn, že „za jeho přesné optické přístroje a spektroskopické a metrologické výzkumy prováděné s nimi.“Michelson změřil rychlost světla v roce 1878 jako svůj první podnik do seientifického výzkumu a opakovaně se vrátil k experimentálnímu stanovení této základní konstanty v příštím půlstoletí. Nikdy plně spokojen s přesností dřívějších měření, vyvinul a využil pokročilejších technik a nástrojů ke zvýšení přesnosti svých pozorování. Zemřel, po několika úderech, během propracovaného testu rychlosti světla ve skutečném částečném vakuu na mílovém kurzu v Irvine, Kalifornie; hodnotu však později zveřejnili jeho kolegové (299,774 ±11 km./sek.) byl pravděpodobně méně přesné než Michelson vlastní optické stanovení přes dvacet dva metrů dlouhé dráze mezi horami v jižní Kalifornii během 1924-1926 (299,796 ± 4 km./vidět.).
Narodil se rodičům skromné prostředky na sporném území mezi Prusko a Polsko, Michelson ve čtyřech letech emigroval se svými rodiči, Samuel a Rosalie Michelson, do San Francisca přes New York a Panama. Starší Michelson se stal obchodníkem na gold-rush horníci v Kalifornii a později ve Virginia City, Nevada, zatímco jeho syn byl poslán po šesté třídě na palubě první s příbuznými v San Franciscu a pak s Theodore Bradley, ředitel chlapecké Střední Škole. Zdá se, že Bradley vzbudil zájem mladého Michelsona o vědu a poznal a odměnil jeho talent v laboratoři. Na Bradleyho návrh Michelson soutěžil o státní jmenování do americké námořní akademie; ale když se tři kluky, svázaný pro první místo v akademické vyšetření a další byl jmenován, mladý Michelson se rozhodl vzít svůj případ, s doporučující dopis od svého kongresmana, do Bílého Domu. V roce 1869 odcestoval do Washingtonu, viděl prezidenta Granta a získal jmenování do Annapolisu.
absolvoval s třídou 1873, Michelson šel na moře lor několik plaveb, než byl přeřazen do akademie jako instruktor ve fyzikálních vědách. Dne 10. Dubna 1877 se Michelson oženil s Margaret Heminwayovou z prosperující Newyorské rodiny; toto manželství trvalo dvacet let a přineslo dva syny a dceru.
během výuky fyziky v roce 1878 se Michelson začal zajímat o zdokonalení Foucaultovy metody měření rychlosti světla. V červenci 1878, s $2,000 dar od svého otce-in-law, Michelson byl schopen zlepšit otočné zrcadlo přístroje a jeho perfektní experiment—čtvrtý pozemní měření rychlosti světla. Předcházeli mu Fizeau, Foucault a Cornu. Simon Newcomb, superintendant námořního almanachu, se začal zajímat o jeho práci. V důsledku toho, jeho první vědecké oznámení a dokumenty byly zveřejněny 1878-1879, a začal spolupracovat s Newcomb vládního projektu propracování určení rychlosti světla. V letech 1880-1882 získal volno na postgraduální studium v Evropě. Studoval u Helmholtze v Berlíně, u Quinckeho v Heidelbergu a u Cornu, Mascarta a Lippmana v Paříži.
V zimě roku 1880-1881, při práci v Helmholtz‘ laboratoř, Michelson myšlenka znamená, aby se pokusili o druhé-pořadí měření Maxwellovy návrh pro testování relativní pohyb země vůči všudypřítomné, pokud hypotetické, luminiferous éter. Kreslení na úvěr, že Alexander Graham Bell udržována na jeho účet s Berlínskou tvůrci nástroje Schmidt a Haensch, Michelson navrhl přístroj, tzv. interferenčních refraktometr, který se pak používá k testu pro relativní pohyb, nebo „éter vítr,“ porovnáním rychlosti dvě tužky světla rozdělit z jednoho paprsek a způsobil procházet cesty v pravém úhlu k sobě na podstavec, který by mohl být otočen mezi pozorováními. V různých azimutů očekávalo se, že rekombinované tužky tvořící rušení třásněmi by posun přes naváděcí značky, a tím dát data, z nichž lze vypočítat absolutní „pohyb“ země, s ohledem na éter, nebo „fixed“ hvězdy, jak to řítí vesmírem. Tento první ether-drift experiment byl souzen v Berlíně, pak na Astrophysicalisches Observatorium v Postupimi, s neuspokojivě nulové výsledky. Samotný nástroj byl úžasně citlivý a všestranný; ale chyby v experimentálním designu, na které poukázal a. Potier a později h. a. Lorentz, spolu s null výsledky sami a teoretické obtíže, s ohledem na to, co bylo míněno „absolutní rychlost“, později vedl Michelson, aby zvážila experimentu selhání. Byly tedy zpochybněny hypotézy a. J. Fresnela týkající se univerzálního stacionárního éteru a G. G. Stokese týkající se astronomické aberace.
Vlnitá teorie světla, jak je obecně přijímána v roce 1880, jednoduše předpokládala luminiferous médium. Tento „éter“ musí pronikat mezimolekulárními prostory, průhlednými i neprůhlednými materiály, jakož i mezihvězdným prostorem. Proto by měl být ve vesmíru v klidu nebo stacionární, a proto by měl poskytnout referenční rámec, proti kterému lze měřit rychlost země. Michelson odvážně popřel platnost této hypotézy stacionárního éteru, ale vždy tvrdil, že je třeba, aby nějaký druh éteru vysvětlil jevy šíření světla. Ad hoc hypotézy se brzy zdály nezbytné k vysvětlení, proč se v Michehonově interferometru na povrchu země neobjevil žádný relativní etherwind nebo relativní pohyb. Tato zvědavá hádanka vzbudila zájem Lorentze, W. Thomson (později Lord Kelvin), a FitzGerald, mezi ostatními.
v roce 1881 Michelson odstoupil z aktivní služby a příští rok nastoupil na fakultu new Case School of Applied Science v Clevelandu v Ohiu. Tam zřídil vylepšený aparát, který pomáhal kontrolovat měření rychlosti světla Simona Newcomba a testovat různá barevná světla na indexy lomu v různých médiích. V roce 1885 Michclson začal společný projekt s Edwardem W. Morley z Western Reserve, senior experimentátor (a především chemik) s propracovanou laboratoři. Jejich první úsilí, prováděné na návrh W. Thomson, a Rayleigh a Gibbs, bylo, aby ověřil Fizeau experiment, uvádí v roce 1859, který údajně potvrdil, Fresnel je součinitel porovnáním zdánlivé rychlosti světla pohybující se s a proti proudu vody. Tento „éter-drag“ experiment dopadlo dobře a potvrdily domněnky o Fresnel, Maxwell, Stokes, a Rayleigh o astronomické aberace a všepronikající nehmotná luminiferous střední.
Michelson a Morley další přepracované 1881 ether-drift experiment pro zvýšení délky dráhy téměř desetkrát a snížit tření rotace plovoucí pískovcové desky na rtuť ložiska. Během pěti dnů v červenci 1887 provedli Michelson a Morley test relativního pohybu země na oběžné dráze proti stacionárnímu éteru. Jejich výsledky byly nulové a tak odrazující, že upustili od jakékoli snahy pokračovat v testech, které zamýšleli na následující podzim, zima, a jaro. Citlivost, kterou dosáhli s tímto novým interferometrem, asi jedna čtvrtina z jedné miliardy, byla jeho vlastní odměnou; a oba inovátoři začali uvažovat o jiných použitích těchto nástrojů. I když experimentátoři rychle zapomněl na své zklamání, teoretici, a zejména FitzGerald, Larmor, Lorentz a Poincaré, dělal hodně z jejich neschopnost najít třásně směny a potvrdit Fresnel a Stokes vlnové teorie světla.
Michelson přijal v roce 1889 nabídku přestěhovat se na New Clark University ve Worcesteru v Massachusetts. Současně začal provádět monumentální metrologické projekt, který on a Morley si představoval určit experimentálně délka mezinárodní panel metr v Sèvres v oblasti vlnových délek kadmia světlo. Přizpůsobení jeho refraktometr jako komparátor pro délky, které by mohly být sníženy prostřednictvím spektroskopie a interferometrické techniky na morální standardy délky, Michelson nalézt v 1892-1893, že Paříž metr řádku byl roven 1,553,163.5 vlnových délek červené kadmium-line. Úspěch a přesnost tohoto projektu byly tak elegantní, že se Michelson stal mezinárodně slavným.
v roce 1893 se Michelson přestěhoval na novou univerzitu v Chicagu, aby vedl katedru fyziky. Tam začal rozvíjet své zájmy v astrofyzikální spektroskopii. Difrakční mřížky, nový harmonický analyzátor, a echelon spektroskop, stejně jako rozsáhlý vertikální interferometr, byly navrženy a postaveny pro Michelsona kolem přelomu století. Byl jednoznačně uznáván jako jeden z předních experimentálních fyziků národa, a byl vyzván, aby Lowell přednášek na Harvardu v roce 1899, později publikoval jako Světelné Vlny a Jejich Použití (Chicago, 1903). Také v roce 1899 se Michelson znovu oženil, rozvedl se a vzal za svou druhou manželku ednu Stantonovou, která mu porodila tři dcery.
Když Einstein tři proslulé pojednání z roku 1905 objevil, jeden z uhich slavnostně otevřena speciální teorie relativity tím, že výdej s myšlenkou, éter a tím zvedat rychlost světla v absolutní konstanta, Michelson byl příliš zaneprázdněn s předchozí závazky a dostávají vyznamenání věnovat velkou pozornost.
vztah mezi michelsonovou experimentální prací a einsteinovými teoriemi relativity je složitý a historicky nepřímý. Vliv jeho ether-driftových testů na Lorentze, Fitzgeralda, Poincarého, W. Thomson, Lodge, Larmor a další teoretici kolem roku 1900 jsou méně problematičtí a zcela přímí. Ačkoli učenci nadále debatují o roli svého klasického experimentu s ether-drift, Michelson sám ve svých posledních letech stále hovořil o “ milovaném starém éteru(který je nyní opuštěn ,i když se na něm osobně stále trochu držím).“V roce 1927 ve své poslední knize doporučil, aby teorie relativity byla přiznána „velkorysému přijetí“, i když zůstal osobně skeptický.
Od 1901 do 1903 sloužil jako prezident Americké Fyzikální Společnosti a v roce 1907 on dostal Copley Medaile od Royal Society (Londýn), navíc na Nobelovu Cenu. Celkově byl během svého půlstoletí jako aktivní vědec zvolen čestným členstvím ve více než pětadvaceti společnostech, získal jedenáct čestných titulů a získal sedmnáct medailí. V letech 1910-1911 působil jako prezident Americké asociace pro rozvoj vědy a v letech 1923 až 1927 předsedal Národní akademii věd.
během první světové války se Michelson vrátil k námořnictvu jako šedesát pětiletý rezervní důstojník. Pomohl zdokonalit optický dálkoměr a prokázal tolerance pro nedokonalosti v pruhovaných optických sklech. Po válce Eddington eclipse expedice 1919 dělal Einstein a teorie relativity téměř synonymem pro esoterické moderní vědy. I když legenda má moc nadsazené role Michelson-Morley experiment v údajně poskytuje základ pro Einsteinova první práce na principu relativity aplikovaná na elektrodynamika, Michelson je corroborations rychlosti světla jako virtuální konstantní, ve skutečnosti, dokázat, významné rovněž pro speciální a obecné teorie relativity.
brzy v roce 1920 Michelson začal trávit více času v Kalifornii na Mt. Wilson, v Pasadeně a na Kalifornském technologickém institutu. Kromě výuky, jeho hlavní prací pro téměř deset let bylo zdokonalení vládnoucích motorů pro výrobu lepších difrakčních mřížek. Ale administrativní povinnosti na univerzitě v Chicagu na něj také těžce zatěžovaly. V jižní Kalifornii, mohl pracovat a hrát v několika dobře vybavených laboratořích a také si dopřát svůj zájem o tenis, kulečník, šachy, a akvarel. Testy pro tuhost země (nebo země-příliv experimenty), následovala práce s H. G. Gale směrem propracovaný testovací blízkosti Chicago o vliv zemské rotace na rychlost světla. Jiné studie aplikace rušení metody pro astronomické problémy vedly k výstavbě v roce 1920 slavného hvězdný interferometr na Šlapku 100-palcový dalekohled, který měří úžasné úhlový průměr α Orionis (Belelgeuse), které bylo zjištěno, že má disk subtending 0.047″ obloukové, tedy přibližně 240 milionů kilometrů v průměru. Ještě další testy a geodetický průzkum pod Michelson dozor v jižní Kalifornii připravil cestu pro měření rychlosti světla mezi horské vrcholy. m. Wilson do pohoří San Jacinto (osmdesát dva mil) byl v roce 1925 vyhozen kvůli smogu; Mt. Wilson na Mt. San Antonio měření (dvacet dva kilometrů) byl dokončen v roce 1926, a hodnota zůstává jedním z nejlepších optických rozhodnutí, kdy udělal.
mezitím George Ellery Hale, ředitel Mt. Wilson Observatory, pozval do jižní Kalifornie Michelson přítel a nástupce v Případě, Dayton C. Miller, který pracoval s Morley na další ether-drift testy v 1900-1906 a dosáhl eminence v akustice. Miller měl zdokonalit původní Michelson-Morley experiment pro všechna roční období a ve výšce 6000 stop. Po mnoha proměnách učinil tak v 1925-1926 a, zděšení nebo slast rozdělené profese, Miller oznámil, že v jeho odchodu do důchodu adresu jako prezident Americké Phvsieal Společnosti, že konečně našel absolutní rychlosti ze sluneční soustavy: cca 200 km./ sec. směrem k hlavě souhvězdí Draco! Tato výzva přiměla Michelsona, aby znovu zahájil testy etherového driftu. Ve spojení s F. G. Peasem A F. Pearson, několik velmi propracované interferometry byly postaveny a provozovány krátce od roku 1926 do roku 1928, ale k malému úspěchu. Ani Michelson ani jeho tým ani žádný jiný experimentátorů později v roce 1920—byl schopen potvrdit Miller je mírné, ale pozitivní výsledky, a tak Einstein stál ověřené z velké části na úřad Michelson to zopakoval slovo.
Michelson je druhá kniha, Studium v Optice, byla zveřejněna v roce 1927, rok před Optical Society of America věnuje své výroční schůzi, aby ho na padesáté výročí své vědecké kariéry. Michelson použil „světelné vlny jako měřicí tyče pro znějící nekonečné a nekonečné“, jako název jednoho z jeho posledních dokumentů. Když v roce 1931 zemřel, sotva věřil vlnové teorii světla a jeho souběžnému éteru. Ačkoli podporoval Einsteina s několika výhradami, byl si jistý vědomím, že skutečně zněl povahu světla a našel jeho pole nekonečné i nekonečné.
bibliografie
i.původní díla. Michelson knihy jsou Světelné Vlny a Jejich Použití (Chicago, 1903); a Studie v Optice (Chicago, 1927). Překlady a 78 články jsou uvedeny v Harvey B. Lemon, „Albert Abraham Michelson: Muž A Muž vědy,“ v American Physics Teacher, 4 (Únor . 1936), 1–11.
MS a memorabilia materiál jsou široce rozptýleny, ale nejlepší sbírka je v držení laboratoře Michelson, Naval Weapons Center, China Lake, Kalifornie. Viz D. Theodore McAllister, „sbírání archivů pro Hisiory vědy“, v American Archivist, 32 (Říjen. 1969), 327-332; a Albert Abraham Michelson: muž, který učil svět měřit, publikace Michelsonova muzea, č. 3 (China Lake, Kalif., 1970). Viz také holdings of the Bohr Library, American Institute of Physics, Center for History and Philosophy of Phvsics, 335 East 45th Street, New York, NY 10017.
II. sekundární literatura. Viz Bernard Jaffe, Michelson a Rychlost Světla, Věda Study series (Garden City, n. y., 1960); Dorothy Michelson Livingston, „Michelson v Námořnictvu; Navy v Michelson,“ v Řízení Spojených Států Naval Institute, 95 , ne. 6 (červen 1969), 72-79, sbírka dokumentů a memorabilií, které tvoří základ pro biografii svého otce, Mistra Světla (New York, 1973); Robert a. Millikanův, „Albert a. Michelson,“ v Životopisných Pamětech. Zační Akademie Věd, 19 , ne. 4 (1938), 120-147; „Řízení Michelson Zasedání Optical Society of America,“ v Journal of Optical Society of America, 18 let , bez. 3 (Mar. 1929), 143-286; Robert S. Shankland, „Albert a. Michelson at Case,“ v American Journal of Physics, 17 (Nov . 1949), 487-490; a Loyd s. Swenson, Jr., éterický éter: A History of the Michelson-Morley-Miller Aether-Drift Experiments 1880-1930 (Austin, Tex., 1972); Gerald Holton, „Einstein, Michelson, a ‚Zásadní Experiment,'“ v Isis, 60 , bez. 202 (Léto 1969), 133-197; Jean M. Bennett, et al., „Albert Michelson, Děkan American Optics-Život, Příspěvky k Vědě, a Vliv na Moderní Fyziku,“ spolu s Robertem S. Shankland, „Michelsoi Roli v Rozvoji teorie Relativity,“ Aplikovaná Optika, 12 , ne. 10 (Oet. 1973), 2287 a 2253; Loyd s. Swenson, Jr.“Michelson-Morley-Miller Experimenty Před a Po roce 1905,“ v Časopise pro Historii Astronomie, 1 , bez. 1 (1970), 56-78.
Loyd S. Swenson, Jr.