Der Begriff namens Äther

Ich versuche, die Relativitätstheorie zu lernen und gehe einen Einführungstext zur speziellen Relativitätstheorie durch. Ich bin über das Michelson-Morley-Experiment gestolpert . Das Buch behauptet (erklärt), dass das Ergebnis dieser Experimente das Konzept des Äthers verbannte . Um zu verstehen, wie genau die Ergebnisse dieses historischen Experiments die langjährige Idee widerlegten, muss ich wohl wissen, was genau die Idee des Äthers war. Kann jemand das Konzept des Äthers beschreiben, was waren die Beweise, die diese Idee vorangetrieben haben?

Antworten (2)

Wikipedia ist immer ein guter Anfang: Leuchtender Äther .

Kurze Antwort: Der Äther wurde als Medium postuliert, durch das sich Licht ausbreitet. In den Jahren vor Quantenmechanik und Relativitätstheorie charakterisierten Maxwells Gleichungen elektromagnetische Strahlung sehr erfolgreich als Welle und festigten die Wellennatur von Licht unter Physikern. Alle anderen „Wellen“, mit denen wir vertraut sind, benötigen ein Medium, um sich zu bewegen (z. B. Schallwellen benötigen Luft ). Es war also eine lächerliche Idee, eine Welle zu haben, die kein Medium benötigt, um sich zu bewegen.

Das Michelson-Morley-Experiment versuchte also, das Vorhandensein dieses Äthers zu „entdecken“, indem es annahm, dass sich die Erde durch den Äther bewegt, und die Lichtgeschwindigkeit zu verschiedenen Jahreszeiten maß, um nach Unterschieden in der gemessenen Geschwindigkeit zu suchen auf die ständige Drift des Sonnensystems durch den Äther.

Es gab nicht wirklich "Beweise" für die Existenz des Äthers. Es wurde einfach angenommen, dass es als notwendiges Medium für die Ausbreitung von Lichtwellen existiert, und wurde in der damaligen Physik verankert, bis wir anfingen, widersprüchliche Daten von immer präziseren Messinstrumenten zu erhalten.

"Vor [...] wurde Licht streng genommen als Welle (anstelle eines Teilchens) betrachtet" Hier ist Vorsicht geboten. Die Natur des Lichts als Welle oder Teilchen war in der Frühen Neuzeit eine Zeitlang umstritten, obwohl das Problem zu Beginn des 20. Jahrhunderts "beigelegt" war.
Sie haben Recht; dieser Teil könnte umformuliert werden ...

Das Michelson-Morley-Experiment suchte nach einem absolut stationären Raum, durch den sich die Erde bewegt. Das nahezu Null-Ergebnis ist ein Beweis dafür, dass der Äther kein absolut stationärer Raum ist.

Nachfolgende Studien mit großen Teilchenbeschleunigern haben uns nun zu der Erkenntnis geführt, dass der Weltraum eher einem Stück Fensterglas als der idealen Newtonschen Leere gleicht. Es ist mit „Zeug“ gefüllt, das normalerweise transparent ist, aber sichtbar gemacht werden kann, indem man es fest genug schlägt, um einen Teil herauszuschlagen. Das moderne Konzept des Raumvakuums, das täglich durch Experimente bestätigt wird, ist ein relativistischer Äther. Aber wir nennen es nicht so, weil es tabu ist."- Robert B. Laughlin, Nobelpreisträger für Physik, Stiftungslehrstuhl für Physik, Stanford University

„Jedes Teilchen, selbst ein isoliertes, muss sich so vorstellen, dass es in ständigem „energetischem Kontakt“ mit einem verborgenen Medium steht … Wenn ein verborgenes Subquantenmedium angenommen wird, scheint die Kenntnis seiner Natur wünschenswert zu sein. Es ist sicherlich von ziemlich komplexem Charakter . Es könnte nicht als universelles Referenzmedium dienen, da dies der Relativitätstheorie widerspräche.“ - Louis de Broglie, Nobelpreisträger für Physik

„Nach der allgemeinen Relativitätstheorie ist der Raum ohne Äther undenkbar; denn in einem solchen Raum gäbe es nicht nur keine Lichtausbreitung, sondern auch keine Existenzmöglichkeit für Raum- und Zeitmaße (Maßstäbe und Uhren), also auch nicht irgendwelche Raum-Zeit-Intervalle im physikalischen Sinne." - Albert Einstein, Nobelpreisträger für Physik

http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/Extras/Einstein_ether.html

"Denken Sie an Wellen auf der Wasseroberfläche. Hier können wir zwei ganz verschiedene Dinge beschreiben. Entweder wir beobachten, wie sich die wellenförmige Oberfläche, die die Grenze zwischen Wasser und Luft bildet, im Laufe der Zeit verändert, oder aber - mit Hilfe kleiner Schwimmer zum Beispiel - wir können beobachten, wie sich die Position der einzelnen Wasserteilchen im Laufe der Zeit ändert.Wenn die Existenz solcher Schwimmer zur Verfolgung der Bewegung der Teilchen einer Flüssigkeit eine grundsätzliche Unmöglichkeit in der Physik wäre - wenn überhaupt nichts anderes beobachtbar wäre als die Form des Raumes, den das Wasser in seiner zeitlichen Veränderung einnimmt, hätten wir keinen Grund zu der Annahme, dass Wasser aus beweglichen Teilchen besteht. Aber immerhin könnten wir es als Medium charakterisieren.“

"Sorgfältigeres Nachdenken lehrt uns jedoch, dass die spezielle Relativitätstheorie uns nicht zwingt, den Äther zu leugnen." - Albert Einstein

Das Nullergebnis könnte auch bedeuten, dass die Erde im Äther stationär ist.
Es ist kein Nullergebnis. Es ist ein Nahezu-Null-Ergebnis. Sehen Sie sich das folgende Video ab 0:45 an. youtube.com/watch?v=s9ITt44-EHE „Stellen Sie sich die Erde vor, als wäre sie in Honig getaucht“, sagt Francis Everitt von der Stanford University in Kalifornien, „Wenn sich der Planet dreht, würde der Honig um ihn herum wirbeln, und es ist dasselbe mit Raum und Zeit." Der 'Wirbel' wird korrekter als Zustand der Verschiebung des Äthers beschrieben. Der Zustand des Äthers, der durch seine Verbindungen mit der Erde bestimmt wird, und der Zustand des Äthers an benachbarten Orten ist der Zustand der Verdrängung des Äthers.