Michelson,Albert Abraham

(B.Strelno,Prussia,19December1852;d. Pasadena,California,9May1931)

物理学、光学、度量衡学。

実験物理学における精密測定は、マイケルソンの生涯の情熱でした。 1907年、彼は彼の精密光学機器とそれに行われた分光および計量調査のために”とても光栄されて、科学の一つでノーベル賞を受賞した最初のアメリカの市民となった。”マイケルソンは、1878年に科学研究への彼の最初のベンチャーとして光の速度を測定し、彼は繰り返し次の半世紀にわたってこの基本的な定数の実験的 以前の測定の精度に完全に満足することはありませんでしたが、彼は観測の精度を高めるために、より高度な技術とツールを開発し、利用しました。 彼はアーバイン、カリフォルニア州でマイルの長いコース上の真の部分的な真空中の光の速度の精巧なテスト中に、いくつかのストロークの後、死亡した; しかし、後に彼の同僚によって発表された値(299,774±11km。1924年から1926年の間、南カリフォルニアの山々の間の22マイルのコース(299,796±4km)について、マイケルソン自身の光学的決定よりも正確ではなかった。/参照。).

プロイセンとポーランドの間の係争地でささやかな手段の両親の間に生まれ、4歳の時に両親、サミュエルとロザリー-マイケルソンと一緒にニューヨークとパナマを経由してサンフランシスコに移住した。 マイケルソン長老はカリフォルニア州と後にネバダ州ヴァージニアシティのゴールドラッシュ鉱山労働者の商人となり、息子は6年生の後にサンフランシスコの親戚と一緒に最初に乗船し、その後そこの男子高校の校長セオドア-ブラッドリーと一緒に送られた。 ブラッドリーは若いマイケルソンの科学への関心を呼び起こし、実験室で彼の才能を認識し、報酬を与えたようです。 ブラッドリーの提案でマイケルソンは、米国海軍兵学校への状態の任命のために競った; しかし、3人のbovが学力検査で最初の場所に結びつき、別のbovが任命されたとき、若いマイケルソンは彼の下院議員からの推薦状を持ってホワイトハウスに彼のケースを取ることにしました。 1869年にワシントンに渡り、グラント大統領を見て、アナポリスに任命された。

1873年のクラスを卒業したマイケルソンは、いくつかのクルーズを行った後、物理科学のインストラクターとしてアカデミーに再割り当てされました。 1877年4月10日、マイケルソンはニューヨークの裕福な家庭からマーガレット・ヘミンウェイと結婚した。; この結婚は20年間続き、2人の息子と1人の娘を産んだ。

1878年に物理学を教えている間、マイケルソンはフーコーの光速を地上的に測定する方法を改良することに興味を持つようになった。 1878年7月、義理の父から2,000ドルの贈り物を得て、マイケルソンは回転鏡装置を改良し、彼の実験を完成させることができた-光の速度の第4の地上測定。 彼はFizeau、Foucault、Cornuに先行していました。 航海年鑑事務所の監督であったサイモン-ニューカムは、彼の作品に興味を持つようになった。 その結果、彼の最初の科学的な通知と論文は1878年から1879年に出版され、彼はさらに光の速度の決定を洗練するために政府主催のプロジェクトにニューカムと協力し始めた。 彼は1880年から1882年の間にヨーロッパで大学院の研究を行うために休暇を取得しました。 ベルリンでヘルムホルツに、ハイデルベルクでクインケに、パリでコルヌ、マスカート、リップマンに師事した。

1880年から1881年の冬、ヘルムホルツの研究室で働いている間、マイケルソンは、仮説的であるにしても発光性のエーテルに対する地球の相対運動をテストするためのマクスウェルの提案の二次測定を試みる手段を考えた。 アレクサンダー・グラハム・ベル(Alexander Graham Bell)がベルリンの楽器メーカーであるシュミット(Schmidt)とヘンシュ(Haensch)との間で維持していた信用に基づいて、マイケルソンは干渉屈折計(interferential refractometer)と呼ばれる装置を設計し、それを使って相対運動、すなわち「オード風」をテストし、1本のビームから分割された2本の鉛筆の光の速度を比較し、観測の間に回転させることができるベース上で互いに直角に経路を横断するようにした。 異なる方位角では、干渉縞を形成する再結合された鉛筆が基準マークを過ぎてシフトし、それによって、それが宇宙を傷つけるときにエーテルまたは”固定された”星に関して地球の”絶対運動”を計算することができるデータを与えることが期待されていた。 この最初のエーテルドリフト実験はベルリンで、その後ポツダムのAstrophysicalisches Observatoriumで試されたが、残念な結果は得られなかった。 装置自体は驚くほど敏感で汎用性がありましたが、実験設計の誤りはA.Potierによって指摘され、後にH.A.によって指摘されました。 ローレンツは、ヌルの結果自体と”絶対速度”が何を意味するのかに関する理論的な困難と一緒に、後にマイケルソンは実験を失敗と考えるようになった。 普遍的な定常エーテルに関するA.J.フレネルと天文学的収差に関するG.G.ストークスの仮説は、このように疑問視された。

1880年代に一般的に受け入れられている光の波動理論は、単に発光媒体を想定していました。 この”オード”は、透明材料と不透明材料の両方の分子間空間、および星間空間に浸透しなければならない。 したがって、それは宇宙で静止しているか静止しているべきであり、したがって地球の速度を測定するための基準フレームを提供するべきである。 Michelsonは、静止エーテルのこの仮説の妥当性を大胆に否定したが、彼は常に光の伝播の現象を説明するために何らかのエーテルの必要性を維持した。 Michehonの干渉計では、地球の表面で相対的なエーテル風や相対運動が検出できない理由を説明するためには、すぐに特別な仮説が必要であると思われた。 この好奇心のパズルは、ローレンツ、Wの関心を喚起しました。 トムソン(後のケルビン卿)、フィッツジェラルドなど。

1881年にマイケルソンは現役を引退し、翌年オハイオ州クリーブランドのNew Case School Of Applied Scienceの学部に入学した。 そこで彼は改良された装置を設置し、サイモン-ニューカムの光速度測定をチェックし、様々な媒体における屈折率のために様々な色の光をテストするのを助けた。 1885年、ウェスタン・リザーブのエドワード・W・モーリー(Edward W.Morley)との共同プロジェクトを開始し、上級実験家(主に化学者)であり、精巧な実験室を持っていた。 彼らの最初の試みは、W.トムソンとレイリーとギブスの提案で行われ、1859年に報告されたフィゾー実験で、水の流れと動いている光の見かけの速度を比較することによってフレネルの抗力係数を確認したと考えられていることを確認することであった。 この”エーテル-ドラッグ”実験はうまくいき、フレネル、マクスウェル、ストークス、レイリーの天文学的収差とすべての普及していない物質的な発光媒体に関する仮定を裏付けた。

MichelsonとMorleyは次に、1881年のエーテルドリフト実験を再設計し、軌道長さをほぼ10倍に増加させ、砂岩スラブを水銀軸受に浮かべて回転摩擦を低減した。 1887年7月の5日間、マイケルソンとモーリーは静止したエーテルに対する軌道上の地球の相対運動のテストを行った。 彼らの結果はヌルであったので、彼らは次の秋、冬、春に意図したテストを継続するための努力を放棄したことを落胆させました。 しかし、彼らがこの新しい干渉計で達成した感度は、10億分の1程度で、それ自身の報酬でした;そして両方のイノベーターは、そのような機器のための他の用途を考えるようになりました。 実験者はすぐに失望を忘れてしまったが、理論家、特にフィッツジェラルド、ラーモア、ローレンツ、ポアンカレは、フリンジシフトを見つけ出し、フレネルとストークスの光の波理論を裏付けることができなかった。

マイケルソンは1889年にマサチューセッツ州ウースターにある新しいクラーク大学に移るという申し出を受け入れた。 同時に彼は彼とモーリーが実験的にカドミウム光の波長の面でセーヴルで国際メーターバーの長さを決定するために想定していた記念碑的な計量プロジェクトを 彼の屈折計を分光法と干渉法によって非物質的な長さの標準に減らすことができる長さの比較器として適応させ、マイケルソンは1892年から1893年にパリのメーターバーが赤いカドミウム線の1,553,163.5波長に等しいことを発見した。 このプロジェクトの成功と精度は非常にエレガントで、マイケルソンは国際的に有名になりました。

1893年、マイケルソンは新しいシカゴ大学に移り、物理学の学科長を務めました。 そこで彼は天体物理学の分光学に興味を持ち始めた。 回折格子、新しい調和的な検光子および階段状の分光器、また大規模な縦の干渉計は、世紀の変わり目のまわりでMichelsonによって設計され、造られた。 彼は明らかに国家の一流の実験物理学者の一人として認識され、1899年にハーバード大学でローウェル講義を与えるために招待され、後に光波とその使用(シカゴ、1903)として出版された。 1899年、マイケルソンは離婚して再婚し、2人目の妻エドナ・スタントンとなり、3人の娘を産んだ。

1905年のアインシュタインの三つの有名な論文が登場したとき、uhichの一つは、エーテルのアイデアを分配し、光の速度を絶対定数に上げることによって相対性理論の特別な理論を発足させ、マイケルソンは以前の約束と多くの注意を払うために名誉を受けることであまりにも忙しかった。

マイケルソンの実験的研究とアインシュタインの相対性理論との関係は複雑で歴史的に間接的である。 しかし、ローレンツ、フィッツジェラルド、ポアンカレ、Wに彼のエーテルドリフトテストの影響。 トムソン、ロッジ、ラーモア、および1900年頃の他の理論家は、あまり問題がなく、非常に直接的です。 学者は彼の古典的なエーテルドリフト実験の役割を議論し続けていますが、彼の最後の年のマイケルソン自身はまだ”最愛の古いエーテル(私は個人的にはまだそれに少し固執していますが、今は放棄されています)”について話しました。 彼は1927年に彼の最後の本で、相対性理論に「寛大な受け入れ」が与えられることを助言したが、彼は個人的に懐疑的であった。

1901年から1903年までアメリカ物理学会の会長を務め、1907年にはノーベル賞に加えて王立協会(ロンドン)からコプリーメダルを受賞した。 現役の科学者としての半世紀の間に、彼は25以上の社会の名誉会員に選出され、11の名誉学位を授与され、17のメダルを受け取った。 1910年から1911年にはアメリカ科学振興協会の会長を務め、1923年から1927年までは全米科学アカデミーの会長を務めた。

第一次世界大戦中、マイケルソンは65歳の予備役将校として海軍に戻った。 彼は光学距離計を完成させるのを助け、横紋付き光学ガラスの欠陥に対する公差を実証しました。 戦後、1919年のエディントン日食探検隊は、アインシュタインと相対性理論を難解な現代科学とほぼ同義にしました。 伝説は多くのおそらく電気力学に適用される相対性理論の原理にアインシュタインの最初の作品の基礎を提供する上でマイケルソン-モーリー実験の役割を膨らませているが、仮想定数としての光の速度のマイケルソンの確証は、実際には特別のために、相対性理論の一般的な理論のために均等に重要な証明しました。

1920年代初頭、マイケルソンはカリフォルニア州でより多くの時間を富士山で過ごし始めました。 ウィルソン、パサデナ、カリフォルニア工科大学で。 教育のほかに、ほぼ十年のための彼の主な仕事は、より良い回折格子の生産のための支配エンジンを完璧にすることでした。 しかし、シカゴ大学での行政業務も彼に重くのしかかった。 南カリフォルニアでは、彼は仕事といくつかの設備の整った研究所で遊ぶことができ、また、テニス、ビリヤード、チェス、水彩画に彼の関心をふける。 地球の剛性(または地球潮の実験)のためのテストは、光の速度に地球の自転の影響のためにシカゴの近くで精巧なテストに向けてH.G.ゲイルとの作 天文学的な問題への干渉法の適用に関する他の研究は、1920年にフッカー100インチ望遠鏡に有名な恒星干渉計を建設し、αオリオニス(Belelgeuse)の驚くべき角直径を測定し、直径が0.047インチ(約240万マイル)の円盤を持つことが判明した。 南カリフォルニアでのマイケルソンの監督の下での他のテストと測地調査は、山頂間の光の速度の測定のための方法を準備しました。 富士山の麓に位置している。 ウィルソンは1925年にスモッグのためにサンジャシント山脈まで自沈したが、マウント-サンジャシント山はスモッグのために自沈した。 ウイルソンから富士山へ。 サンアントニオの測定(二十から二マイル)は1926年に完了し、値はこれまでに作られた最高の光学測定の一つのままです。

一方、ジョージ-エラリー-ヘイルは、富士山のディレクター。 ウィルソン天文台は、1900年から1906年にかけてモーリーと共同でエーテルドリフト試験を行い、音響学の卓越性を達成していたデイトン-C-ミラーの友人であり後継者である南カリフォルニアに招待していた。 ミラーは、すべての季節のために、6,000フィートの高度で元のマイケルソン-モーリー実験を完璧にすることになっていました。 多くの変遷の後、彼は1925年から1926年にそうし、分裂した職業の驚きや喜びに、ミラーはアメリカPhvsieal協会の会長としての彼の引退演説で、彼は最終的に太陽系の絶対速度を発見したことを発表した:約200km。/星座ドラコの頭に向かって!” この挑戦は、再びエーテルドリフト試験を取るためにマイケルソンに拍車をかけました。 F.G.ピーズとF. ピアソンは、いくつかの非常に精巧な干渉計が1926年から1928年にかけて短期間建設され、運用されたが、ほとんど役に立たなかった。 マイケルソンも彼のチームも、1920年代後半の他の実験主義者も、ミラーのわずかではあるが肯定的な結果を裏付けることができなかったので、アインシュタインはマイケルソンの繰り返しの言葉の権威に主に検証された。

マイケルソンの第二の本、光学の研究は、彼の科学的なキャリアの五十周年に彼にその年次総会を捧げたアメリカの光学協会の前年1927年に出版され マイケルソンは、彼の最後の論文の一つのタイトルとして、”無限と無限小を鳴らすための測定棒としての光波”を使用していました。 彼が1931年に亡くなったとき、彼は光の波理論とそれに付随するエーテルの信者ではほとんどありませんでした。 彼はいくつかの予約でアインシュタインをサポートしていたが、彼は確かに光の性質を鳴らし、無限と無限の両方のフィールドを発見したという知識

マイケルソンの本は、光波とその用途(シカゴ、1903年)であり、光学の研究(シカゴ、1927年)である。 翻訳と78の記事は、Harvey B.Lemon,”Albert Abraham Michelson:The Man and the Man of Science,”In American Physics Teacher,4(Feb. 1936), 1–11.

MSと記念品の材料は広く散在していますが、最高のコレクションはカリフォルニア州チャイナレイクの海軍兵器センターのマイケルソン研究所 D.Theodore McAllister,”Collecting Archives for the Hisiory of Science,”In American Archivist,32(Oct. 1 9 6 9)、3 2 7−3 3 2;およびAlbert Abraham Michelson:The Man Whot Thasted a World t o Measure、Michelson Mumeumeの出版物、第3号(China Lake、Calif., 1970). ボーア図書館、アメリカ物理学研究所、Phvsicsの歴史と哲学のためのセンター、335東45丁目、ニューヨーク、ニューヨーク10017の保有も参照してください。

II.二次文献。 Bernard Jaffe,Michelson and the Speed of Light,Science Study series(Garden City,N.Y.,1960);Dorothy Michelson Livingston,”Michelson in The Navy;the Navy in Michelson,”In Proceedings of the United States Naval Institute,95,no. 6(June1969),72-79,彼女の父の伝記の基礎を形成する論文や記念品のコレクション,光のマスター(ニューヨーク,1973);ロバートA.ミリカン,”アルバートA.マイケルソン,”伝記回顧録 Sational Academy of Sciences,19,no.4(1938),120-147;”Proceedings of The Michelson Meeting of the Optical Society of America,”In Journal of the Optical Society of America,18,No.3(Mar. 1929),143-286;Robert S.Shankland,”Albert A.Michelson at Case,”In American Journal of Physics,17(Nov. Swenson,Jr.,The Ethereal Aether,1949),487-490;およびLoyd S.Swenson,Jr.,The Ethereal Aether,1949),487-490: A History of The Michelson-Morley-Miller Aether-Drift Experiments1880-1930(Austin,Tex. Bennett,et a l.,1 9 7 2);Gerald Holton,”Einstein,Michelson,and the’Currical Epperiment,'”in Isis,6 0,no.,”アルバート*マイケルソン,アメリカの光学学の学部長-生命,科学への貢献,そして現代の物理学への影響,”ロバート*S*シャンクランドと一緒に,”相対性理論の開 Swenson,Jr.,1 9 7 3)、2 2 8 7および2 2 5 3;Loyd S.、”1905年前後のマイケルソン-モーリー-ミラー実験”、天文学の歴史のためのジャーナル、1、no.1(1970)、56-78。

Loyd S.Swenson,Jr.

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