L’esperimento di michelson-morley

Misurazione della luce. Il fisico americano Albert Abraham Michelson (1852-1931) era interessato a misurazioni precise, in particolare della velocità della luce. Secondo la teoria corrente durante la seconda metà del diciannovesimo secolo, la luce viaggiava in onde attraverso un mezzo invisibile e imponderabile chiamato "l'etere", e c'erano diverse teorie riguardo a come le osservazioni della velocità della luce potevano essere influenzate dal movimento di la Terra, che si pensava trascinasse l'etere con sé per gravità attraverso la sua orbita. Michelson credeva che poiché l'etere è a riposo e la Terra si muove attraverso di esso, la velocità della luce osservata sulla superficie terrestre dovrebbe dipendere dal fatto che stia viaggiando nella stessa direzione del moto orbitale della Terra o contro di essa. Nel 1881, mentre studiava nel laboratorio di fisica di Hermann von Helmholtz a Berlino, Michelson progettò uno strumento chiamato interferometro, che utilizzava uno specchio per dividere un raggio di luce in due metà che viaggiavano in direzioni opposte. Lo usò per testare la sua ipotesi con un risultato nullo nel 1881, ma lavorando in collaborazione con Edward W. Morley (1838-1923) a Cleveland, Ohio, nel luglio 1887, condusse un altro esperimento con l'interferometro che diede risultati. Ha cercato di misurare la "deriva dell'etere", o effetto del movimento della Terra

attraverso l'etere alla velocità della luce, osservando l'entità dello sfasamento tra i due fasci mentre ruotavano di novanta gradi. Sebbene lo strumento fosse altamente sensibile, non è stata rilevata alcuna differenza nella velocità delle due metà del raggio diviso, smentendo così l'ipotesi di Michelson. Decidendo che l'intero sistema solare potrebbe muoversi in contrasto con la Terra, Michelson ha deciso di ripetere l'esperimento a intervalli di tre mesi. Nel 1897 organizzò persino l'esperimento sulla cima di una montagna, cercando di rilevare il "vento dell'etere" il più lontano possibile dalla superficie terrestre. Ancora una volta non trovò alcuna prova che l'etere influenzasse la velocità della luce.

The End of the Ether Theory. L'esperimento di Michelson-Morley è stato descritto come "il più grande esperimento negativo nella storia della scienza" perché, sebbene Michelson si rifiutasse di ammetterlo, l'esperimento non è riuscito a dimostrare che l'etere esisteva. Come ha mostrato Albert Einstein (1879-1955) nella sua teoria della relatività speciale (1905), la velocità della luce è costante e, quindi, l'etere non esiste. Se Einstein avesse in mente l'esperimento di Michelson-Morley quando formulò la sua teoria della relatività speciale, se ne avesse sentito parlare una volta ma se ne fosse dimenticato, o se ne fosse completamente all'oscuro è ancora molto dibattuto dagli storici della scienza. L'esperimento di Michelson e Morley dimostra chiaramente come i fisici della fine del diciannovesimo secolo fossero saldamente legati a una visione meccanica della natura che non poteva ammettere l'esistenza dell'azione a distanza o attraverso il vuoto. Concepirono l'etere solo perché pensavano che la luce dovesse viaggiare attraverso un mezzo. Durante i primi due decenni del ventesimo secolo Einstein e altri fisici smentirono questa idea, sviluppando la teoria quantistica per dimostrare che la luce è composta da particelle, come credeva Michelson, ma si muove anche in onde.

Fonte

Loyd S. Swenson Jr., The Ethereal Aether: A History of the Michelson-Morley-Miller Aether Drift Experiments, 1880-1930 (Austin: University of Texas Press, 1972).