MARKUS KLUTE: Bine ați revenit
la 8.20, relativitatea specială.
În această secțiune și, de
asemenea, în următoarea,
vom face un
caz împotriva eterului.
Se presupunea că eterul este
mediul în care a călătorit lumina.
Facem asta... facem
acest caz studiind
experimentul Michelson-Morley.
Michelson și Morley au
ieșit să detecteze
mișcarea Pământului în
raport cu eterul.
Și negăsind
rezultatul,
putem concluziona că, cel
puțin sub această formă,
eterul nu există.
Deci, care este
configurația experimentală?  De
asemenea, se vede in
pozele de mai sus.
Avem aici o sursă de lumină
, prin care
lumina călătorește către
o oglindă care
reflectă aproximativ jumătate din lumină.
Aproximativ jumătate din lumină
trece prin reflectarea
a doua oglindă și
apoi ajunge la un ecran.
Cealaltă parte a
luminii este sus și înapoi în jos.
Deci lumina fie călătorește
împotriva vântului eteric,
fie perpendicular
pe vântul eteric.
Dacă eterul este mediul
în care se deplasează lumina,
atunci viteza
trebuie să se schimbe.
Viteza luminii în
acest mediu se va schimba.
Dacă nu există
vânt eteric, nu
există nicio schimbare în
viteza luminii.
Rezultatul experimentului
este un model de interferență
pe ecran.
Experimentul se numește
interferometru.
Deci, există câteva
incertitudini sistematice aici.
Sunt câteva necunoscute.
De exemplu, dacă vă
construiți masa,
nu este clar în ce
direcție de fapt eterul --
care direcție este de fapt
direcția fluxului de eter.
Dar puteți reuși
prin rotirea tabelului
și făcând diferite
seturi de experimente.
Și asta au
făcut Michelson și Morley.
Vreau să arăți
că efectul pe care sunt pe cale să-l
observe --
sau nu îl vor observa --
este de ordinul lui
v peste c pătrat.
Și ceea ce vrei
să faci este să compari
lumina pe măsură ce călătorește pe această
cale numărul 1 către o oglindă
și pe cea de-a doua cale
către a doua oglindă.
Așa că, dacă
urmăriți videoclipul,
vă rog să vă opriți aici
și să vă dați seama cât timp
durează lumina să
călătorească pe această cale
aici -- pe calea de jos, calea
numărul 1 sau calea numărul 2.
Ei bine  , evident, am
rezolvat deja asta.
Deci vrem să
calculăm timpul
necesar luminii pentru a
parcurge calea 1 care
urcă și coboară -
mergând la stânga și la dreapta.
Deci, în primul
caz, viteza
este redusă de
viteza eterului.
Deci timpul necesar
este l1, piciorul,
împărțit la c minus v plus
pasul de întoarcere, l1 peste c plus v. Și
rezolvi asta și
simplifici puțin,
obții această primă ecuație.
Pentru a doua parte,
cea în sus și în jos,
doriți să desenați
acest triunghi aici
pentru a vă da seama că t
este egal - timpul
necesar este egal cu
rădăcina pătrată a lui l pătrat
peste c pătrat minus v pătrat.
Și apoi simplificați din nou,
obțineți această
rădăcină pătrată [INAUDIBILĂ] [INAUDIBILĂ].
Ceea ce este important este
diferența de timp
pentru lumina care călătorește
cu două picioare.
Și aflăm că
diferența de timp t1 sau t2 minus t1
este dată de această
ecuație cu aspect complicat.
Deci, acum, în experiment,
doriți să configurați l1 egal cu l2.
Pentru a simplifica, este posibil să nu
reușiți să o faceți foarte precis.
Ceea ce puteți face, totuși,
este să rotiți masa.
Dacă rotiți și apoi
comparați diferența
dintre diferențe, veți
găsi că aici există
această dependență v pătrat peste
c pătrat.
Am folosit un mic truc pentru a
simplifica rădăcina pătrată,
deoarece folosesc acest 1 plus sau
minus x la a n-a putere.
Este de aproximativ 1 plus minus
n ori x pentru x plus 1.
Și deoarece
viteza eterului se
presupune că este mică în comparație
cu viteza luminii,
aceasta este o bună aproximare.
Rezultatul experimentului a
fost că nu a avut niciun efect.
Au încercat... au
îmbunătățit experimentul.
Au încercat să găsească
efecte mai mici.
Nu au găsit niciunul.
Motivul pentru aceasta este
că nu există eter.
Dar putem folosi asta acum pentru a
face un caz împotriva eterului.
Dar ai putea spune
că poate
nu au observat nimic
pentru că eterul este
târât cu Pământul.
Deci, în loc ca Pământul
să treacă prin acest eter
și, prin urmare,
experimentăm vânturi eterice,
ați putea argumenta
că poate eterul este
localizat în jurul Pământului,
mișcându-se cu Pământul
sau poate mișcându-se
cu universul.
Și astfel, în următorul videoclip,
vom analiza și un caz
împotriva acestui scenariu.