마이켈슨,알버트 에이브러햄

(비.스트렐노,프로이센,1852 년 12 월 19 일;디. 캘리포니아 패서 디나,1931 년 5 월 9 일)

물리학,광학,계측.

실험물리학에서의 정밀 측정은 마이켈슨의 평생의 열정이었다. 1907 년에 그는 과학 중 하나에서 노벨상을 수상한 최초의 미국 시민이되었으며,”그의 정밀 광학 기기와 그와 함께 수행 된 분광 및 도량형 조사에 대해 매우 존경 받았습니다.”마이켈슨은 1878 년에 과학 연구에 대한 첫 번째 벤처 기업으로 빛의 속도를 측정했으며,다음 반세기 동안이 기본 상수의 실험적 결정으로 반복적으로 돌아 왔습니다. 결코 완전히 전 측정의 정밀도에 만족,그는 개발 및 더 진보 된 기술과 그의 관찰의 정확성을 높이기 위해 도구를 이용했다. 그는 어바인,캘리포니아에서 마일 길이의 과정을 통해 진정한 부분 진공에서 빛의 속도의 정교한 테스트하는 동안,여러 스트로크 후 사망했다; 그러나 나중에 그의 동료(299,774,000,000 11 킬로미터.아마도 1924-1926 년(299,796 년)동안 남부 캘리포니아의 산들 사이의 22 마일 코스에 대한 마이 켈슨 자신의 광학 결정보다 덜 정확했을 것입니다./참조.).

프로이센과 폴란드 사이의 분쟁 지역에서 겸손한 수단의 부모에게서 태어난 마이켈슨은 4 세 때 부모 인 사무엘과 로잘리 마이켈슨과 함께 뉴욕과 파나마를 통해 샌프란시스코로 이주했다. 마이컬슨 장로는 캘리포니아와 네바다주 버지니아시티의 골드러시 광부들의 상인이 되었으며,그의 아들은 6 학년 이후에 샌프란시스코의 친척들과 함께,그리고 그곳에서 소년 고등학교 교장인 시어 도어 브래들리와 함께 탑승하게 되었다. 브래들리는 과학에 대한 젊은 마이켈슨의 관심을 불러 일으켰고 실험실에서 자신의 재능을 인정하고 보상 한 것 같습니다. 브래들리의 제안에 마이켈슨은 미국 해군 사관학교에 상태 약속을 위해 경쟁; 그러나 세 명의 보프가 학업 시험에서 1 위를 차지하고 다른 보프가 임명되었을 때,젊은 마이켈슨은 하원 의원의 추천서와 함께 자신의 사건을 백악관으로 가져 가기로 결정했습니다. 1869 년에 그는 워싱턴으로 여행하여 그랜트 대통령을 만나 아나 폴리스로 임명되었습니다.

1873 년 수업을 졸업한 마이켈슨은 여러 차례의 크루즈를 타고 바다 로르에 갔다가 물리 과학 강사로 아카데미에 재지정되었다. 1877 년 4 월 10 일 마이컬슨 결혼 마가렛 헤민 웨이 번영하는 뉴욕 가정에서; 이 결혼은 20 년 동안 지속되어 두 아들과 딸을 낳았습니다.

1878 년 물리학을 가르치는 동안 마이켈슨은 푸코의 빛의 속도를 지상 적으로 측정하는 방법을 개선하는 데 관심을 갖게되었습니다. 1878 년 7 월,그의 시아버지로부터 2,000 달러의 선물로 마이켈슨은 회전 거울 장치를 개선하고 그의 실험을 완벽하게 할 수 있었다. 그는 피조,푸코,코누가 선행했습니다. 사이먼 뉴컴,해상 연감 사무실의 교육감,그의 작품에 관심을 갖게되었다. 결과적으로,그의 첫 번째 과학 통지 및 논문 1,878 에서 1,879 사이에서 출판되었다,그는 뉴컴과 정부가 후원하는 프로젝트에 더 빛의 속도의 결정을 수정하기 위해 협력하기 시작했다. 그는 유럽에서 1,880 에서 1,882 사이 동안 대학원 공부를 할 부재의 휴가를 얻었다. 그는 베를린에서 헬름홀츠와 함께,퀸케와 함께 하이델베르크,그리고 코르 누,마스카트와 함께,그리고 리프만 파리에서 공부했다.

1880~1881 년 겨울,헬름홀츠의 실험실에서 일하면서 마이켈슨은 유비쿼터스,가설적인,발광성 에테르에 대항하여 지구의 상대 운동을 시험하기 위한 맥스웰의 제안을 2 차적으로 측정하는 방법을 생각했다. 알렉산더 그레이엄 벨이 베를린 계측기 제작자인 슈미트와 헨쉬와 함께 자신의 설명에서 유지한 신용에 따라 마이켈슨은 간섭 굴절계라는 장치를 설계했는데,이 장치를 사용하여 상대 운동 또는”오드 바람”을 테스트하여 단일 광선에서 분리 된 두 개의 빛의 연필의 속도를 비교하고 관측 사이에 회전 할 수있는 기초 위에서 서로 직각으로 경로를 통과하게했습니다. 다른 방위각에서는 간섭 변두리를 형성하는 재결합 된 연필이 기준 표시를지나 이동하여 에테르 또는”고정 된”별과 관련하여 지구의”절대 운동”을 계산할 수있는 데이터를 공간을 통해 돌진 할 것으로 예상되었습니다. 이 첫 번째 에테르 드리프트 실험은 베를린에서 시도 된 다음 포츠담의 천체 물리학 관측소에서 시도되었으며 실망스러운 결과가 나왔습니다. 악기 자체는 놀라 울 정도로 민감하고 다양한했다;하지만 실험 설계 오류,에이 포티에와 나중에 에이에 의해 지적. 로렌츠는”절대 속도”가 의미하는 것과 관련하여 널 결과 자체 및 이론적 어려움과 함께 나중에 마이켈슨은 실험을 실패로 간주했습니다. 가설 에이 제이 프레 넬 보편적 인 고정 에테르와 지지에 관한 스톡스 천문학적 수차에 관한 의문이 제기되었습니다.

1880 년대에 일반적으로 받아 들여지는 빛의 기복 이론은 단순히 발광 매체를 가정했다. 이”오드”는 투명하고 불투명 한 물질뿐만 아니라 성간 공간의 분자간 공간에 퍼져 있어야합니다. 따라서,그것은 휴식 또는 우주에서 정지 하 고 따라서 지구의 속도 측정 하는 기준 프레임을 제공 해야 합니다. 마이켈슨은 대담하게 고정 에테르의이 가설의 타당성을 부인하지만,그는 항상 빛의 전파의 현상을 설명하는 에테르의 어떤 종류에 대한 필요성을 유지했다. 임시 가설은 곧 지구 표면에 있는 미체혼의 간섭계에서 상대적인 에테르풍이나 상대적인 움직임이 감지되지 않는 이유를 설명할 필요가 있는 것처럼 보였다. 이 호기심 많은 퍼즐은 로렌츠의 관심을 불러 일으켰습니다. 톰슨(나중에 켈빈 경),및 피츠 제럴드,무엇보다도.

1881 년 마이켈슨은 현역을 그만두고,다음 해에는 오하이오 주 클리블랜드에 있는 새로운 응용과학대학원에 입학하였다. 거기 그는 개선 된 장치를 설정,사이먼 뉴컴의 속도-의-빛 측정을 확인하는 데 도움과 다양한 미디어의 굴절 인덱스에 대한 다양한 색깔의 빛을 테스트. 1885 년 미클슨은 정교한 실험실을 가진 수석 실험가(그리고 주로 화학자)인 웨스턴 리저브의 에드워드 더블유 몰리와 공동 프로젝트를 시작했습니다. 톰슨과 레일리와 깁스의 제안에 따라 수행된 그들의 첫 번째 노력은 1859 년에 보고된 피조 실험을 검증하는 것이었는데,이는 프레넬의 항력 계수가 물 흐름과 움직이는 빛의 겉보기 속도를 비교함으로써 확인되었다고 추정된다. 이”에테르 드래그”실험은 잘 작동했으며 프레 넬,맥스웰,스톡스,레일리 천문학적 수차와 모든 보급 된 비 물질적 발광 매체에 관한 가정을 확증했습니다.

다음으로 마이켈슨과 몰리는 1881 년 에테르-드리프트 실험을 재설계하여 경로 길이를 거의 10 배로 늘리고 수은 베어링 위에 사암 슬래브를 떠서 회전 마찰을 줄였다. 1887 년 7 월 5 일 동안 마이켈슨과 몰리는 정지된 에테르에 대항하여 궤도를 도는 지구의 상대운동에 대한 시험을 수행하였다. 그들의 결과는 무효 였고 너무 낙담하여 다음 가을,겨울 및 봄에 의도 한 테스트를 계속하려는 노력을 포기했습니다. 그러나 이 새로운 간섭계로 달성한 감도는 10 억의 약 4 분의 1 은 그 자체의 보상이었고,두 혁신가들은 그러한 도구에 대한 다른 용도를 생각하기 시작했습니다. 실험자들은 실망을 빨리 잊었지만,이론가들,특히 피츠제럴드,라르모르,로렌츠,포앵카,프린지 교대를 찾고 프레넬과 스톡스의 빛의 파동 이론을 확증하는 데 실패했습니다.

마이켈슨은 1889 년 매사추세츠 주 우스터에 있는 새로운 클라크 대학교로 이사하겠다는 제안을 받아들였다. 동시에 그는 그와 몰리는 카드뮴 빛의 파장의 관점에서 국제 미터 바의 길이를 실험적으로 결정하기 위해 구상했던 기념비적 인 도량형 프로젝트를 수행하기 시작했다. 분광학 및 간섭계 기술을 통해 길이를 비 물질 표준으로 줄일 수있는 길이에 대한 비교기로 굴절계를 조정 한 마이켈슨은 1892-1893 년에 파리 미터 바가 적색 카드뮴 선의 1,553,163.5 파장과 같다는 것을 발견했습니다. 이 프로젝트의 성공과 정확성이 너무 우아하여 마이켈슨은 국제적으로 유명해졌습니다.

1893 년 마이켈슨은 새로운 시카고 대학교로 옮겨 물리학과를 이끌었다. 그곳에서 그는 천체 물리학 분광학에 대한 관심을 개발하기 시작했습니다. 회절 격자,새로운 고조파 분석기,에 쉴론 분광기,뿐만 아니라 대규모 수직 간섭계,에 의해 설계 및 세기의 전환기 주위에 마이켈슨을 위해 건설되었다. 그는 분명 한 국가의 최초 실험 물리학 자로 인정되었고,로웰은 1899 년 하버드에서 강의를 제공하기 위해 초대되었다,나중에 빛의 파도와 그 용도(시카고,1903)로 출판. 또한 1899 년 마이켈슨은 재혼하여 이혼하고 두 번째 아내 에드나 스탠튼,그에게 세 딸을 낳았습니다.

1905 년 아인슈타인의 유명한 논문 세 편이 등장했을 때,우히치 중 한 편은 에테르라는 개념을 도입하고 빛의 속도를 절대 상수로 높임으로써 특수 상대성 이론을 시작했는데,마이켈슨은 이전의 약속과 영예를 얻기에 너무 바빠서 많은주의를 기울였다.

마이켈슨의 실험적 연구와 아인슈타인의 상대성 이론 사이의 관계는 복잡하고 역사적으로 간접적이다. 그러나 그의 에테르 드리프트 테스트의 영향은 로렌츠,피츠 제럴드,푸앵카,승. 톰슨,별장,라르 모어,주변의 다른 이론가 1900 덜 문제가 매우 직접적이다. 학자들은 그의 고전적인 에테르-드리프트 실험의 역할에 대해 계속 논쟁을 벌이고 있지만,마이 켈슨 자신은 지난 몇 년 동안 여전히”사랑하는 오래된 에테르(지금은 버려졌지만,나는 개인적으로 여전히 그것에 조금 달라 붙는다).”그는 1927 년 그의 마지막 저서에서 상대성 이론은”관대 한 수용”을 받아야한다고 조언했지만 개인적으로 회의적이었습니다.

1901 년부터 1903 년까지 그는 미국 물리 학회 회장을 역임했으며,1907 년에는 노벨상 외에도 런던 왕립 학회로부터 코플리 메달을 받았다. 모두,그의 반세기 동안 그는 25 개 이상의 사회에서 명예 회원으로 선출되었다 활성 과학자로서,열한 명예 학위를 수여했다,그리고 열일곱 메달을 받았다. 1,910 에서 1,911 사이 그는 미국 과학 발전을위한 협회의 회장을 역임하고,1923 에서 1927 사이 그는 국립 과학 아카데미를 주재.

제 1 차 세계 대전 중에 마이켈슨은 65 세의 예비군 장교로 해군으로 돌아왔다. 그는 광학 거리 측정기를 완벽하게 도왔고 줄무늬 광학 안경의 결함에 대한 허용 오차를 보여주었습니다. 전쟁이 끝난 후 1919 년 에딩턴 이클립스 원정대는 아인슈타인과 상대성 이론을 비의 현대 과학과 거의 동의어로 만들었습니다. 비록 전설은 마이켈슨-몰리 실험이 아인슈타인이 전기역학에 적용한 상대성 원리에 대한 첫 번째 연구의 기초를 제공한다고 가정할 때,마이켈슨의 가상 상수로서의 빛의 속도에 대한 확증은 사실 특수 이론과 일반 상대성 이론에 똑같이 중요한 것으로 증명되었다.

1920 년대 초 마이켈슨은 캘리포니아 산에서 더 많은 시간을 보내기 시작했다. 윌슨,패서 디나,그리고 캘리포니아 공과 대학에서. 가르치는 것 외에도 거의 10 년 동안 그의 주요 작업은 더 나은 회절 격자를 생산하기위한 완벽한 판결 엔진이었습니다. 그러나 시카고 대학의 행정 업무도 그를 따라 무겁게 무게. 남부 캘리포니아에서 그는 잘 갖추어 진 여러 실험실에서 일하고 놀 수 있었고 테니스,당구,체스 및 수채화 그림에 관심을 가질 수있었습니다. 지구의 강성에 대한 테스트(또는 지구-조수 실험)는 빛의 속도에 대한 지구의 회전의 효과에 대한 시카고 근처의 정교한 테스트를 향한 게일 게일과 함께 작업했습니다. 천문학적 문제에 대한 간섭 방법의 적용에 대한 다른 연구들은 1920 년 창커 100 인치 망원경에 유명한 항성 간섭계의 건설을 이끌었고,이 망원경은 0.047″호 또는 약 2 억 4 천만 마일의 직경을 가진 것으로 밝혀진 오리오니스(벨렐게우스)의 놀라운 각도 직경을 측정했다. 또 다른 테스트와 남부 캘리포니아에서 마이켈슨의 감독하에 측지 조사는 산 봉우리 사이의 빛의 속도를 측정 할 수있는 방법을 준비했다. 후지산 윌슨…에 샌 재신 토 산맥 측정(82 마일)은 스모그 때문에 1925 년;그만큼 산. 윌슨 산. 샌 안토니오 측정(22 마일)은 1926 년에 완료되었으며 그 값은 지금까지 만들어진 최고의 광학 결정 중 하나입니다.

한편,조지 엘러리 헤일,후지산 국장. 밀러는 1900-1906 년에 다른 에테르 드리프트 테스트에서 몰리와 함께 일했으며 음향 분야에서 탁월함을 달성했습니다. 밀러는 모든 계절과 6,000 피트 고도에서 원래 마이켈슨-몰리 실험을 완성하기로되어 있었다. 그는 1925 년에서 1926 년 사이에 많은 변천을 겪었고,분열 된 직업의 놀라움이나 기쁨에 밀러는 은퇴 한 연설에서 밀러 회장이 마침내 태양계의 절대 속도를 발견했다고 발표했다:약 200 킬로미터.별자리 드라코의 머리를 향해! 이 도전은 마이 켈슨이 에테르 드리프트 테스트를 다시 한 번 채택하도록 자극했습니다. 피스와 에프. 피어슨,몇 가지 매우 정교한 간섭계를 구축하고 1928 을 통해 1926 에서 잠시 작동하지만,약간의 소용이 있었다. 마이켈슨과 그의 팀,그리고 1920 년대 이후의 다른 실험가들은 밀러의 약간이지만 긍정적 인 결과를 확증 할 수 없었기 때문에 아인슈타인은 마이켈슨이 되풀이 한 말의 권위에 대해 크게 확인되었습니다.

마이켈슨의 두 번째 책,광학 연구,1927 년에 출판 되었다,미국 광학 학회 전에 그의 과학 경력의 50 주년에 그에 게 연례 회의 헌정. 마이켈슨은 그의 마지막 논문 중 하나의 제목으로”무한과 극소를 울리기위한 측정 막대로 빛의 파도”를 사용했다. 그가 1931 년에 죽었을 때,그는 빛의 파동 이론과 그에 수반되는 에테르를 거의 믿지 않았습니다. 비록 그가 몇 예약과 아인슈타인을 지원,그는 지식에 그가 참으로 빛의 자연 소리했고 그 분야 모두 무한하고 무한한 발견 안전했다.

참고 문헌

나.원작. 마이 켈슨의 책은 빛의 파도와 그 용도(시카고,1903);및 광학 연구(시카고,1927). 번역 및 78 기사는 하비 비 레몬에 나열되어 있습니다,”알버트 아브라함 마이켈슨:남자와 과학의 남자,”미국 물리학 교사에서,4(2008 년 2 월 20 일). 1936), 1–11.

미스 및 기념품 자료는 널리 흩어져 있지만,최고의 컬렉션은 마이켈슨 연구소,해군 무기 센터,중국 호수,캘리포니아에 의해 개최된다. 시어 도어 맥 칼리 스터,”과학의 히시 오리에 대한 기록 보관소 수집,”에 미국 기록 보관소,32(2008 년 10 월 21 일). 1969 년),327~332 쪽;앨버트 에이브러햄 마이켈슨:세상을 측정하도록 가르친 사람,마이켈슨 박물관 출판,3 호(중국 호수,캘리포니아., 1970). 또한 보어 도서관의 홀딩스를 참조하십시오,물리학의 미국 연구소,역사 및 물리학의 철학 센터,335 이스트 45 번가,뉴욕,뉴욕 10017.

2 차 문헌. 보다 버나드 제프,마이 켈슨과 빛의 속도,과학 연구 시리즈(가든 시티,뉴욕,1960);도로시 마이 켈슨 리빙스턴,”해군의 마이 켈슨;마이 켈슨의 해군,”미국 해군 연구소,95,아니. 6(1969 년 6 월),72~79,그녀의 아버지,빛의 주인의 전기의 기초를 형성하는 논문 및 기념품 모음(뉴욕,1973);로버트 에이 밀리칸,”앨버트 에이 마이켈슨,”전기 회고록. 4(1938),120-147;”미국 광학 학회 마이켈슨 회의 논문집,”미국 광학 학회지,18,3 호(2009 년 3 월) 1929 년),143-286;로버트 에스 섕클랜드,”케이스의 앨버트 에이 마이켈슨,”미국 물리학 저널,17(1929 년 11 월 28 일). 1949),487-490;및 로이드 에스 스웬슨 주니어,에테르 에테르: 마이 켈슨-몰리-밀러 오드-드리프트 실험의 역사 1880-1930(오스틴,텍사스. 그러나,이 실험에서,이 실험의 결과로서,이 실험의 결과로서,이 실험의 결과는 다음과 같다.”미국 광학학 학장 앨버트 마이켈슨-생명,과학에 대한 공헌,현대 물리학에 대한 영향”,로버트 샨클랜드와 함께,”미셸소이가 상대성 이론의 발전에 기여한 역할”,응용 광학,12,10 호 1973),2287 및 2253;로이드 에스 스웬슨 주니어.”1905 년 전후의 마이켈슨-몰리-밀러 실험”,천문학 역사 저널,1,1 호(1970),56-78.

로이드 에스 스웬슨 주니어

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