Альберт А. Майкельсон непросто вимірював світло зірок. Він вимірював саму тканину дійсності.
Він народився в Стрільно, Пруссія, в 1852 році і приїхав до Сполучених Штатів ще хлопчиком. Його сім’я втекла від політики старого світу та шукала можливостей у новому. Він вступив до Військово-морської академії США. Він навчався у Європі. Потім він повернувся, щоб викладати в університеті Чикаго, де провів більшу частину своєї кар’єри, очолюючи кафедру фізики з 1892 року до своєї смерті в Пасадені в 1931 році.
Але просто бути добрим учителем недостатньо, щоб стати всесвітньо відомим ім’ям у фізиці.
Щоб стати ним, потрібно винайти інструмент, який змінить те, як ми бачимо світ.
Інтерферометр, який змінив все
Найбільшим даром Майкельсона науці став “інтерферометр”. Звучить технічно складно. Так і є. Але уявіть собі лінійку настільки точну, що вона може виміряти товщину людського волосся з відстані кілька миль. Пристрій використовував світлові хвилі для створення інтерференційних картин. Ці картини показували відстані та зміни, надто малі для виявлення механічними вимірювальними приладами.
За допомогою цього винаходу він полював привид.
Протягом десятиліть вчені вважали, що простір заповнений якоюсь субстанцією, яка називається «ефіром». Вони вважали, що світла, як і звуку, необхідне середовище поширення. Якби Земля рухалася крізь цей ефір, швидкість світла мала б змінюватися залежно від напрямку нашого руху.
Майкельсон та його помічник Едвард У. Морлі вирішили перевірити це.
Досвід Майкельсона – Морлі
Це дослідження зруйнувало стару фізику.
Досвід Майкельсона — Морлі, проведений у 1887 році, використав удосконалений інтерферометр для вимірювання швидкості світла у різних напрямках. Вони очікували виявити різницю. Вони очікували знайти “ефірний вітер”.
Вони нічого не знайшли.
Швидкість світла залишалася незмінною. Незалежно від того, як ви рухалися. Незалежно від того, як ви орієнтували прилад.
Експеримент показав, що швидкість світла є фундаментальною константою.
На той час це була проблема для фізики. Це була величезна, незручна проблема. Вона передбачала, що ефіру немає. Вона припускала, що простір не такий, яким його всі рахували. Це проклало шлях до теорії відносності Ейнштейна, яка пізніше пояснила, чому швидкість світла є абсолютною межею всесвіту.
Майкельсон так і не повністю прийняв теорію відносності Ейнштейна, але його дані зробили її можливою.
Вимірювання неможливого
Поки його репутація доводила незмінність швидкості світла, його фокуси вимірювали зірки.
Використовуючи вдосконалену версію свого інтерферометра, Майкельсон звернув увагу на Бетельгейзе. Червоний надгігант у сузір’ї Оріона. Вона величезна. Але вона також так далеко, що виглядає як точка світла на небі. Жоден телескоп неспроможна дозволити її диск. Вона просто виглядає як крапка.
Майкельсон подумав, що може зробити краще.
У 1920 році він використовував інтерферометр із дзеркалами, рознесеними на 6 метрів. Він виміряв інтерференційну картину зоряного світла. На основі цієї картини він вирахував діаметр Бетельгейзе.
Він визначив діаметр приблизно 1,2 мільярда кілометрів.
Перше суттєво точне визначення
