Percobaan Michelson-Morley

Dari testwiki
Revisi sejak 13 Juni 2024 15.59 oleh imported>Kim Nansa (→growthexperiments-addlink-summary-summary:3|0|0)
(beda) ← Revisi sebelumnya | Revisi terkini (beda) | Revisi selanjutnya → (beda)
Loncat ke navigasi Loncat ke pencarian
Data dari percobaan the Michelson-Morley

Percobaan Michelson-Morley, salah satu percobaan paling penting dan masyhur dalam sejarah fisika, dilakukan pada tahun 1887 oleh Albert Michelson dan Edward Morley di tempat yang sekarang menjadi kampus Case Western Reserve University di Cleveland, Ohio, Amerika Serikat.[1] Percobaan ini dianggap sebagai petunjuk pertama terkuat untuk menyangkal keberadaan ether sebagai medium gelombang cahaya.[A 1] Percobaan ini juga telah disebut sebagai "titik tolak untuk aspek teoretis revolusi ilmiah kedua".[A 2] Albert Michelson dianugerahi Hadiah Nobel Fisika tahun 1907 terutama untuk melaksanakan percobaan ini.

Dalam percobaan ini Michelson dan Morley berusaha mengukur kecepatan planet Bumi terhadap ether, yang pada waktu itu dianggap sebagai medium perambatan gelombang cahaya. Analisis terhadap hasil percobaan menunjukkan kegagalan pengamatan pergerakan bumi terhadap ether.[2]

Eksperimen sejenis Michelson–Morley ini telah diulangi berkali-kali dengan kepekaan yang bertambah tinggi. Termasuk di dalamnya adalah sejumlah percobaan dari tahun 1902 sampai 1905, dan suatu seri eksperimen pada tahun 1920-an. Percobaan resonator paling baru menguatkan kenyataan tidak adanya angin aether pada tingkat 10−17.[3][4] Bersama dengan percobaan Ives–Stilwell dan Kennedy-Thorndike, percobaan Michelson–Morley merupakan suatu uji teori relativitas spesial yang fundamental.[A 3]

Hasil percobaan

Dalam tabel di bawah ini, nilai-nilai yang diharapkan dikaitkan dengan kecepatan relatif antara Bumi dan Matahari sebesar 30 km/detik (=km/s). Dengan perbandingan kecepatan tata surya terhadap pusat galaksi Bima Sakti sebesar 220 km/detik, atau kecepatan tata surya relatif terhadap CMB rest frame sekitar 368 km/detik, hasil "nol" (null results) percobaan-percobaan ini lebih nyata jelas.

Nama Lokasi Tahun Panjang lengan (meter) Fringe shift yang diharapkan Fringe shift terukur Rasio Batas atas Vaether Resolusi percobaan Hasil nol
Michelson[5] Potsdam 1881 1.2 0.04 ≤ 0.02 2 ∼ 20 km/s 0.02 ≈ ya
Michelson and Morley[1] Cleveland 1887 11.0 0.4 < 0.02
or ≤ 0.01		 40 ∼ 4–8 km/s 0.01 ≈ ya
Morley and Miller[6][7] Cleveland 1902–1904 32.2 1.13 ≤ 0.015 80 ∼ 3.5 km/s 0.015 ya
Miller[8] Mt. Wilson 1921 32.0 1.12 ≤ 0.08 15 ∼ 8–10 km/s tidak jelas tidak jelas
Miller[8] Cleveland 1923–1924 32.0 1.12 ≤ 0.03 40 ∼ 5 km/s 0.03 ya
Miller (sunlight)[8] Cleveland 1924 32.0 1.12 ≤ 0.014 80 ∼ 3 km/s 0.014 ya
Tomaschek (star light)[9] Heidelberg 1924 8.6 0.3 ≤ 0.02 15 ∼ 7 km/s 0.02 ya
Miller[8][A 4] Mt. Wilson 1925–1926 32.0 1.12 ≤ 0.088 13 ∼ 8–10 km/s tidak jelas tidak jelas
Kennedy[10] Pasadena/Mt. Wilson 1926 2.0 0.07 ≤ 0.002 35 ∼ 5 km/s 0.002 ya
Illingworth[11] Pasadena 1927 2.0 0.07 ≤ 0.0004 175 ∼ 2 km/s 0.0004 ya
Piccard & Stahel[12] dengan sebuah balon 1926 2.8 0.13 ≤ 0.006 20 ∼ 7 km/s 0.006 ya
Piccard & Stahel[13] Brussels 1927 2.8 0.13 ≤ 0.0002 185 ∼ 2.5 km/s 0.0007 ya
Piccard & Stahel[14] Rigi 1927 2.8 0.13 ≤ 0.0003 185 ∼ 2.5 km/s 0.0007 ya
Michelson et al.[15] Mt. Wilson 1929 25.9 0.9 ≤ 0.01 90 ∼ 3 km/s 0.01 ya
Joos[16] Jena 1930 21.0 0.75 ≤ 0.002 375 ∼ 1.5 km/s 0.002 ya

Percobaan-percobaan selanjutnya

Uji optik

Pengujian optik isotropi kecepatan cahaya menjadi lebih umum.[A 5] Teknologi baru, termasuk penggunaan laser dan maser, telah meningkatkan ketepatan pengukuran secara signifikan.

Penulis Tahun Pemerian Upper bound
Louis Essen[17] 1955 Frekuensi suatu cavity resonator microwave berputar dibandingkan dengan suatu jam kuarsa ~3 km/s
Cedarholm et al.[18][19] 1958 Dua maser ammonia dipasang pada suatu meja berputar, dan sinarnya diarahkan pada arah berkebalikan. ~30 m/s
Mössbauer rotor experiments 1960–63 Dalam suatu seri percobaan oleh peneliti berbeda, frekuensi sinar gamma diamati menggunakan efek Mössbauer. ~3–4 m/s
Jaseja et al.[20] 1964 Frekuensi dua maser He–Ne, dipasang pada suatu meja berputar, dibandingkan. ~30 m/s
Shamir and Fox[21] 1969 Kedua lengan interferometer diletakkan di dalam suatu benda padat transparan (plexiglass). Sumber cahaya adalah suatu laser He-Ne. ~7 km/s
Trimmer et al.[22][23] 1973 Pengukuran anisotropi kecepatan cahaya yang berkelakuan sebagai polinomial Legendre pertama dan ketiga. Menggunakan interferometer segitiga, dengan satu bagian jalur dalam kaca.[A 6] ~2.5 cm/s
Gambar 9. Percobaan Michelson–Morley dengan resonator optik kriogenik dalam bentuk sebagaimana digunakan oleh Müller et al. (2003).[24]

Percobaan dengan resonator optik

Batas (limit) anisotropi kecepatan cahaya yang dihasilkan dari gerakan Bumi ditetapkan Δc/c ≈ 10−15, di mana Δc adalah perbedaan antara kecepatan cahaya pada arah x dan y.[25] Templat:Clear

Penulis Tahun Pemerian Δc/c
Wolf et al.[26] 2003 Frekuensi suatu stationary cryogenic microwave oscillator, terbuat dari sapphire crystal beroperasi dalam suatu whispering gallery mode, dibandingkan dengan suatu maser hidrogen yang frekuensinya dibandingkan dengan jam pancuran atom caesium dan rubidium. Perubahan dari rotasi bumi dilacak. Memuat analisis data dari tahun 2001–2002.
≲10−15
Müller et al.[24] 2003 Dua resonator optik dibuat dari crystalline sapphire, mengontrol frekuensi dua Nd:YAG laser, diletakkan pada sudut siku di dalam suatu helium cryostat. Suatu alat pembanding frekuensi mengukur frekuensi detak output gabungan kedua resonator itu.
Wolf et al.[27] 2004 Lihat Wolf et al. (2003). Menerapkan kontrol temperatur aktif. Memuat analisis data tahun 2002–2003.
Wolf et al.[28] 2004 Lihat Wolf et al. (2003). Memuat analisis data tahun 2002–2004.
Antonini et al.[29] 2005 Mirip dengan Müller et al. (2003) Memuat analisis data tahun 2002–2004.
≲10−16
Stanwix et al.[30] 2005 Mirip dengan Wolf et al. (2003).Memuat analisis data tahun 2004–2005.
Herrmann et al.[31] 2005 Mirip dengan Müller et al. (2003). Memuat analisis data tahun 2004–2005.
Stanwix et al.[32] 2006 Lihat Stanwix et al. (2005). Memuat analisis data tahun 2004–2006.
Müller et al.[33] 2007 Lihat Herrmann et al. (2005) dan Stanwix et al. (2006). Data kedua grup ini yang dikumpulkan dari tahun 2004–2006 digabungkan dan dianalisis lebih lanjut.
Eisele et al.[3] 2009 Frekuensi sepasang orthogonal oriented optical standing wave cavities dibandingkan. Semua cavities ini diinterogasi oleh suatu Nd:YAG laser. Memuat analisis data tahun 2007–2008.
≲10−17
Herrmann et al.[4] 2009 Mirip dengan Herrmann et al. (2005). Frekuensi sepasang rotating, orthogonal optical Fabry–Pérot resonators dibandingkan. Frekuensi dua Nd:YAG laser distabilkan terhadap resonansi resonator-resonator ini.

Pengujian lain terhadap invariansi Lorentz

Gambar 10. 7Li-NMR spektrum LiCl (1M) dalam D2O. Garis NMR tajam tak terpisah dari isotop lithium ini merupakan bukti isotropi massa dan ruang.

Contoh-contoh percobaan yang tidak didasarkan pada prinsip Michelson–Morley, yaitu pengujian isotropi non-optik yang menghasilkan tingkat ketepatan yang bahkan lebih tinggi, adalah Perbandingan jam atau percobaan Hughes–Drever.[A 7]

Lihat pula

Referensi

Eksperimen

Templat:Reflist

Catatan

Templat:Reflist [34]

Bibliografi (referensi seri "A")

Templat:Reflist

Lihat pula

Pranala luar

Templat:Commonscat

Templat:Authority control

  1. ↑ 1,0 1,1 Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama michel2
  2. ↑ Experimental Basis of Special Relativity:The Michelson-Morley Experiment
  3. ↑ 3,0 3,1 Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Eisele
  4. ↑ 4,0 4,1 Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Herrmann2
  5. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama michel1
  6. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama morley1
  7. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama morley2
  8. ↑ 8,0 8,1 8,2 8,3 Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama mill
  9. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Tomaschek
  10. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Kennedy
  11. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Illingworth
  12. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama piccard1
  13. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama piccard2
  14. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama piccard3
  15. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama michel5
  16. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama joos
  17. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama essen
  18. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama cedarholm
  19. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama cedarholm2
  20. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Jaseja
  21. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama shamir
  22. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama trimmer
  23. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama trimmer2
  24. ↑ 24,0 24,1 Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Muller2003
  25. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama brillet
  26. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama wolf1
  27. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama wolf2
  28. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama wolf3
  29. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama antonini
  30. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama stanwix
  31. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Herrmann1
  32. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama stanwix2
  33. ↑ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Muller2007
  34. ↑ E.W. silversmith "Special Relativity", Nature magazine, vol. 322 [AUG. 1986], P.590: the filed exists, per the United States Air Force research, and it measured precisely as Michaelson and Morely predicted.


Kesalahan pengutipan: Ditemukan tag <ref> untuk kelompok bernama "A", tapi tidak ditemukan tag <references group="A"/> yang berkaitan

Diperoleh dari "https://id.wiki.beta.math.wmflabs.org/w/index.php?title=Percobaan_Michelson-Morley&oldid=632"