(b. Strelno, Poroszország , 19 December 1852; d . Pasadena, Kalifornia, 9 május 1931)
fizika, optika, metrológia.
a precíziós mérés a kísérleti fizikában Michelson egész életen át tartó szenvedélye volt. 1907 – ben ő lett az első amerikai állampolgár, aki Nobel-díjat nyert az egyik tudományágban, így megtisztelve “precíziós optikai műszereiért, valamint az ezekkel végzett spektroszkópiai és metrológiai vizsgálatokért.”Michelson 1878-ban mérte meg a fénysebességet, mint első tudományos kutatási vállalkozását, és a következő fél évszázadban ismételten visszatért ennek az alapvető állandónak a kísérleti meghatározásához. Soha nem volt teljesen elégedett a korábbi mérések pontosságával, fejlettebb technikákat és eszközöket fejlesztett ki és használt ki, hogy növelje megfigyeléseinek pontosságát. Meghalt, több stroke után, a fénysebesség bonyolult tesztje során valódi részleges vákuumban, egy mérföld hosszú pályán Irvine-ben, Kalifornia; de az érték később közzétett kollégái (299,774 61 km./ sec.) valószínűleg kevésbé volt pontos, mint Michelson saját optikai meghatározása egy huszonkét mérföldes pályán a dél-kaliforniai hegyek között 1924-1926 folyamán (299 796 ft 4 km./ lásd.).
szerény anyagi helyzetű szülőktől született Poroszország és Lengyelország vitatott területén, Michelson négyéves korában szüleivel, Samuel és Rosalie Michelsonnal együtt New Yorkon és Panamán keresztül San Franciscóba emigrált. Az idősebb Michelson kereskedő lett aranyláz bányászok Kaliforniában, majd később Virginia City, Nevada, míg fiát a hatodik osztály után küldték, hogy először San Francisco-i rokonokkal, majd Theodore Bradley-vel, az ottani Fiúgimnázium igazgatójával szálljon fel. Úgy tűnik, hogy Bradley felkeltette a fiatal Michelson érdeklődését a tudomány iránt, és felismerte és jutalmazta tehetségét a laboratóriumban. Bradley javaslatára Michelson állami kinevezésért versenyzett a Amerikai Haditengerészeti Akadémia; de amikor három BOV holtversenyben az első helyet szerezte meg a skolasztikus vizsgán, egy másikat pedig kineveztek, a fiatal Michelson úgy döntött, hogy ügyét Kongresszusi képviselőjének ajánlólevelével a Fehér Házba viszi. 1869-ben Washingtonba utazott, meglátogatta Grant elnököt, és kinevezték Annapolisba.
az 1873-as osztályban végzett Michelson több hajóútra ment a sea lor-ba, mielőtt a fizikai tudományok oktatójaként áthelyezték volna az akadémiára. Tovább április 10, 1877 Michelson feleségül Margaret Heminway egy virágzó New York-i család; ez a házasság húsz évig tartott, és két fiú és egy lány született.
miközben 1878-ban fizikát tanított, Michelson érdeklődött Foucault módszerének javítása iránt a fénysebesség földi mérésére. 1878 júliusában apósa 2000 dolláros ajándékával Michelson képes volt javítani a forgótükör-készüléket és tökéletesíteni kísérletét—a fénysebesség negyedik földi mérését. Őt Fizeau, Foucault és Cornu előzte meg. Simon Newcomb, a tengeri Almanach Iroda felügyelője érdeklődött munkája iránt. Ennek következtében az első tudományos közlemények és papírok tették közzé 1878-1879 – ben, és elkezdett együttműködni Newcomb egy kormány által támogatott projekt finomítani tovább meghatározása a fénysebesség. 1880-1882 között szabadságot kapott, hogy posztgraduális tanulmányokat folytasson Európában. Berlinben Helmholtznál, Heidelbergben Quincke-nél, Párizsban pedig Cornu-nál, Mascart-nál és Lippman-nél tanult.
1880-1881 telén, miközben Helmholtz laboratóriumában dolgozott, Michelson olyan eszközt gondolt ki, amellyel megkísérelheti Maxwell javaslatának másodrendű mérését a föld relatív mozgásának tesztelésére a mindenütt jelenlévő, ha hipotetikus, világító éterrel szemben. Alexander Graham Bell által a berlini Schmidt és Haensch műszergyártóknál tartott beszámolójában Michelson megtervezett egy interferenciális refraktométernek nevezett készüléket, amelyet azután relatív mozgás vagy “éter-szél” tesztelésére használt, összehasonlítva két fényceruza sebességét, amelyek egyetlen sugárból szétváltak, és amelyek egymással derékszögben haladtak át egy olyan alapon, amelyet a megfigyelések között el lehetett forgatni. Különböző azimutoknál arra számítottak, hogy az interferencia rojtokat alkotó rekombinált ceruzák elmozdulnak egy bizalmi jel mellett, és ezáltal olyan adatokat szolgáltatnak, amelyekből kiszámítható a föld “abszolút mozgása” az éterhez vagy a “rögzített” csillagokhoz képest, ahogy az az űrben halad. Ezt az első éter-sodródási kísérletet Berlinben, majd a Potsdami Astrophysicalisches Observatoriumban próbálták kiábrándítóan nulla eredménnyel. Maga a hangszer elképesztően érzékeny és sokoldalú volt, de a kísérleti tervezés hibáira A. Potier, majd később H. A. mutatott rá. Lorentz a nulleredményekkel és az “abszolút sebesség” fogalmának elméleti nehézségeivel együtt később arra késztette Michelsont, hogy a kísérletet kudarcnak tekintse. Így megkérdőjelezték A. J. Fresnel hipotéziseit az egyetemes helyhez kötött éterről és G. G. Stokes csillagászati aberrációról.
a fény hullámzó elmélete, amelyet az 1880-as években általánosan elfogadtak, egyszerűen luminiferous közeget feltételezett. Ennek az” éternek ” át kell hatnia az intermolekuláris tereket, mind átlátszó, mind átlátszatlan anyagokból, valamint a csillagközi térből. Ezért nyugalomban vagy álló helyzetben kell lennie az univerzumban, ezért referenciakeretet kell biztosítania a föld sebességének mérésére. Michelson bátran tagadta a helyhez kötött éter hipotézisének érvényességét, de mindig fenntartotta, hogy valamilyen éterre van szükség a fény terjedésének jelenségeinek magyarázatához. Ad hoc hipotézisek hamarosan szükségesnek tűntek annak megmagyarázására, hogy miért nem mutatható ki relatív éterszél vagy relatív mozgás Michehon interferométerében a Föld felszínén. Ez a furcsa puzzle felkeltette Lorentz érdeklődését, W. Thomson (később Lord Kelvin), és FitzGerald, többek között.
1881-ben Michelson lemondott aktív szolgálatot, és a következő évben csatlakozott a kar a new Case School of Applied Science Cleveland, Ohio. Ott létrehozott egy továbbfejlesztett berendezés, segít ellenőrizni Simon Newcomb sebesség-of-fény mérések és tesztelés különböző színű fények indexek a fénytörés különböző médiumokban. 1885-ben Michclson együttműködési projektbe kezdett Edward W. Morley-val, a Western Reserve vezető kísérletezőjével (és elsősorban vegyészével) egy bonyolult laboratóriummal. Az első erőfeszítés, amelyet W. Thomson, Rayleigh és Gibbs javaslatára vállaltak, az volt, hogy igazolják az 1859-ben bejelentett Fizeau-kísérletet, amely állítólag megerősítette Fresnel ellenállási együtthatóját a vízárammal mozgó fény látszólagos sebességének összehasonlításával. Ez az “éter-drag” kísérlet jól működött, és megerősítette Fresnel, Maxwell, Stokes és Rayleigh feltevéseit a csillagászati aberrációról és egy mindent átható, anyagtalan luminiferous közegről.
Michelson és Morley ezután újratervezték az 1881-es éter-sodródási kísérletet, hogy az út hosszát majdnem tízszeresére növeljék, és csökkentsék a forgás súrlódását egy homokkő lemez lebegtetésével egy higanycsapágyon. 1887 júliusában Michelson és Morley öt nap alatt elvégezték a föld relatív mozgását egy álló éterrel szemben. Eredményeik semmisek voltak, és annyira elbátortalanítottak, hogy felhagytak minden erőfeszítéssel, hogy folytassák a következő ősszel, télen és tavasszal tervezett teszteket. Az új interferométerrel elért érzékenység, az egymilliárd egynegyede volt a saját jutalma; és mindkét újító elkezdett gondolkodni az ilyen eszközök más felhasználásáról. Bár a kísérletezők hamar elfelejtették csalódottságukat, a teoretikusok, és különösen FitzGerald, Larmor, Lorentz és Poincar sok hibát követtek el, hogy Fresnel és Stokes fényhullám-elméletét megerősítsék.
Michelson 1889-ben elfogadta az ajánlatot, hogy az új Clark Egyetemre költözzön Worcester, Massachusetts. Ezzel párhuzamosan elkezdett végrehajtani egy monumentális metrológiai projektet, amelyet Morley-val elképzeltek, hogy kísérletileg meghatározzák a nemzetközi mérőórának hosszát Az S-nél. A refraktométerét a spektroszkópiával és interferometriás technikákkal csökkenthető hosszúságok összehasonlítójaként a nem anyagi hosszúságú szabványokhoz igazítva Michelson 1892-1893-ban megállapította, hogy a párizsi mérő sáv a vörös kadmium vonal 1 553 163,5 hullámhosszával egyenlő. Olyan elegáns volt a projekt sikere és pontossága, hogy Michelson nemzetközileg híressé vált.
1893-ban Michelson az új Chicagói Egyetemre költözött, hogy fizikai tanszékét vezesse. Ott kezdte fejleszteni érdeklődését az asztrofizikai spektroszkópia iránt. A diffrakciós rácsokat, az új harmonikus analizátort és az echelon spektroszkópot, valamint egy nagyméretű függőleges interferométert Michelson tervezte és építette a századforduló körül. Egyértelműen elismerték, mint a nemzet egyik legfontosabb kísérleti fizikusát, és 1899-ben meghívást kapott a Harvardon tartott Lowell előadásokra, később megjelent a Light Waves and Their Uses (Chicago, 1903). Szintén 1899-ben Michelson újraházasodott, miután elvált, és második feleségévé vette Edna Stantont, aki három lányt szült neki.
amikor Einstein három híres papírok 1905-ben megjelent, az egyik uhich felavatta a speciális relativitáselmélet mellőzésével azt az elképzelést, egy éter és emelésével a fény sebessége egy abszolút állandó, Michelson volt túlságosan elfoglalt a korábbi kötelezettségvállalások és a fogadó kitüntetések fizetni sok figyelmet.
Michelson kísérleti munkája és Einstein relativitáselmélete közötti kapcsolat összetett és történelmileg közvetett. De az éter-drift-tesztjeinek hatása Lorentzre, FitzGerald, Poincar Kb, W. Thomson, Lodge, Larmor és más teoretikusok 1900 körül kevésbé problematikus és meglehetősen közvetlen. Bár a tudósok továbbra is vitatják klasszikus éter-sodródási kísérletének szerepét, maga Michelson az elmúlt években még mindig beszélt “a szeretett régi éterről (amelyet most elhagytak, bár én személy szerint még mindig ragaszkodom hozzá). 1927-ben utolsó könyvében azt tanácsolta, hogy a relativitáselméletet “nagylelkű elfogadással” fogadják el, bár személy szerint szkeptikus maradt.
1901-től 1903-ig az Amerikai Fizikai Társaság elnöke volt, 1907-ben pedig a Nobel-díj mellett megkapta a Copley-érmet a londoni Royal Society-től. Összességében aktív tudósként töltött fél évszázada alatt több mint huszonöt Társaság tiszteletbeli tagjává választották, tizenegy tiszteletbeli fokozatot kapott, tizenhét érmet kapott. 1910-1911-ben az amerikai Tudományfejlesztési Szövetség elnöke volt, 1923-tól 1927-ig pedig a Nemzeti Tudományos Akadémia elnöke.
az első világháború alatt Michelson hatvanöt éves tartalékos tisztként tért vissza a haditengerészethez. Segített tökéletesíteni egy optikai távolságmérőt, és bemutatta a harántcsíkolt optikai üvegek tökéletlenségeinek tűrését. A háború után az 1919-es Eddingtoni napfogyatkozás-expedíció Einstein és a relativitáselméletet szinte szinonimájává tette az ezoterikus modern tudománynak. Bár a legenda nagymértékben felfújta a Michelson-Morley kísérlet szerepét abban, hogy állítólag megalapozza Einstein első munkáját az elektrodinamikára alkalmazott relativitáselméletről, Michelson megerősítései a fénysebességről mint virtuális állandóról valójában ugyanolyan jelentősnek bizonyultak a speciális és az Általános relativitáselméletek számára.
az 1920-as évek elején Michelson több időt töltött Kaliforniában a Mt. Wilson, Pasadenában, és a Kaliforniai Műszaki Intézetben. A tanítás mellett csaknem egy évtizede fő munkája az uralkodó motorok tökéletesítése volt a jobb diffrakciós rácsok előállításához. De a Chicagói Egyetem adminisztratív feladatai is súlyosan nehezedtek rá. Dél-Kaliforniában számos jól felszerelt laboratóriumban dolgozhatott és játszhatott, és a tenisz, a biliárd, a sakk és az akvarell festészet iránt is érdeklődött. A föld merevségének tesztjeit (vagy a föld-dagály kísérleteket) H. G. Gale-vel végzett munka követte egy bonyolult teszt felé Chicago közelében a Föld forgásának a fény sebességére gyakorolt hatásáról. Az interferencia-módszerek csillagászati problémákra történő alkalmazásának egyéb tanulmányai 1920-ban az ünnepelt csillag-interferométer megépítéséhez vezettek a Hooker 100 hüvelykes távcsőn, amely megmérte a csodálatos szögátmérőt Orionis (Belelgeuse), amelyről kiderült, hogy a lemez 0,047″ ív, vagyis körülbelül 240 millió mérföld átmérőjű. Még más tesztek és egy geodéziai felmérés Michelson felügyelete alatt Dél-Kaliforniában előkészítette az utat a hegycsúcsok közötti fénysebesség mérésére. Az Mt. Wilson a San Jacinto-hegység mérését (nyolcvankét mérföld) a szmog miatt 1925-ben elsüllyesztették; a Mt. Wilson a Mt. A San Antonio-i mérés (huszonkét mérföld) 1926-ban fejeződött be, és az érték továbbra is az egyik legjobb optikai meghatározás.
közben George Ellery Hale, az Mt. A Wilson Observatory meghívta Dél-Kaliforniába Michelson barátját és utódját, Dayton C. Millert, aki 1900-1906-ban Morley-val dolgozott más éter-drift teszteken, és akusztika terén kiemelkedőt ért el. Millernek az eredeti Michelson-Morley kísérletet kellett tökéletesítenie minden évszakra, 6000 láb magasságban. Sok viszontagság után 1925-1926-ban ezt tette, és a megosztott szakma megdöbbenésére vagy örömére Miller bejelentette az amerikai Phvsieal Társaság elnökének visszavonuló beszédében, hogy végre megtalálta a naprendszer abszolút sebességét: körülbelül 200 km-t./ sec. a Draco csillagkép feje felé! Ez a kihívás arra ösztönözte Michelsont, hogy ismét vegye fel az éter-drift teszteket. F. G. Pease és F. Pearson, számos nagyon bonyolult interferométert építettek és működtettek rövid ideig 1926-tól 1928 – ig, de kevés haszonnal jártak. Sem Michelson, sem csapata—sem más kísérletezők az 1920-as években-nem tudták megerősíteni Miller enyhe, de pozitív eredményeit; így Einstein nagyrészt Michelson megismételt szavának tekintélyén állt.
Michelson második könyve, tanulmányok az optikában, 1927-ben jelent meg, egy évvel azelőtt, hogy az amerikai optikai Társaság tudományos karrierjének ötvenedik évfordulójára szentelte éves találkozóját. Michelson a” fényhullámokat Mérőrudakként használta a végtelen és az infinitezimális megszólaltatására”, mint egyik utolsó írásának a címe. Amikor 1931-ben meghalt, alig volt kevésbé hívő a fény hullámelméletében és az azzal járó éterben. Bár kevés fenntartással támogatta Einsteint, biztos volt abban a tudatban, hogy valóban hangot adott a fény természetének, és annak mezőjét mind végtelennek, mind végtelenül kicsinek találta.
bibliográfia
I. eredeti művek. Michelson könyvei fényhullámok és felhasználásuk (Chicago, 1903); és tanulmányok az optikában (Chicago, 1927). Fordítások és 78 cikkek vannak felsorolva Harvey B. Lemon, “Albert Abraham Michelson: az ember és az ember a tudomány,” American Physics Teacher, 4 (Február. 1936), 1–11.
MS és emléktárgyakat anyag széles körben szétszórt, de a legjobb gyűjtemény birtokában van a Michelson Laboratory, Naval Weapons Center, China Lake, California. Lásd D. Theodore McAllister,” archívumok gyűjtése a tudomány Hisiory számára ” Amerikai levéltáros, 32 (október. 1969), 327-332; és Albert Abraham Michelson: az ember, aki megtanította a világot mérni, a Michelson Múzeum 3. kiadása(China Lake, Kalifornia., 1970). Lásd még a Bohr Könyvtár állományait, Amerikai Fizikai Intézet, Phvsics történelem és filozófia központja, 335 East 45Th Street, New York, N. Y. 10017.
II. másodlagos Irodalom. Lásd Bernard Jaffe, Michelson and the Speed of Light, Science Study series (Garden City, N. Y., 1960); Dorothy Michelson Livingston, “Michelson a haditengerészetben; a haditengerészet Michelsonban”, In Proceedings of the United States Naval Institute , 95, no. 6 (1969. június), 72-79, papírok és emléktárgyak gyűjteménye, amely az apja, a fény mestere (New York, 1973) életrajzának alapját képezi; Robert A. Millikan, “Albert A. Michelson” életrajzi emlékiratokban. Sational Tudományos Akadémia, 19, no. 4 (1938), 120-147; “az amerikai optikai Társaság Michelson találkozójának folyóirata”, az amerikai optikai Társaság folyóirata, 18 , No. 3 (Mar. 1929), 143-286; Robert S. Shankland, “Albert A. Michelson az ügyben” American Journal of Physics, 17 (Nov. 1949), 487-490; és Loyd S. Swenson, Jr., az éteri éter: A Michelson-Morley-Miller Aether-Drift kísérletek története 1880-1930 (Austin, Tex., 1972); Gerald Holton, “Einstein, Michelson és a” döntő kísérlet”, ” Isis, 60 , no. 202 (1969 nyara), 133-197; Jean M. Bennett et al., “Albert Michelson, az amerikai Optika dékánja-élet, hozzájárulások a tudományhoz és Befolyás a Modern fizikára”, Robert S. Shanklanddal együtt “Michelsoi szerepe a relativitás fejlődésében” in Applied Optics, 12, no. 10 (Oet. 1973), 2287 és 2253; Loyd S. Swenson Jr., “A Michelson-Morley-Miller kísérletek 1905 előtt és után”, in Journal for the History of Astronomy, 1 , no. 1 (1970), 56-78.
Loyd S. Swenson, Jr.