Waren die Michelson-Morley-Ergebnisse eine Überraschung?

Wie unerwartet waren die Ergebnisse des Michelson-Morley-Experiments ? Hatten Physiker theoretische Gründe für die Vorhersage, dass die Lichtgeschwindigkeit unveränderlich sein würde?

Das ist eher eine Frage der Wissenschaftsgeschichte... ob die Leute überrascht waren, kann man allenfalls aus persönlichen Mitteilungen etc. entnehmen, aber nicht aus den eigentlichen physikalischen Ergebnissen.
Bitte konzentrieren Sie sich nicht zu sehr auf den Titel: Ich versuche zu verstehen, ob die Theorie es den Physikern erlaubt hat, Vorhersagen für dieses Experiment zu treffen
In diesem Netzwerk gibt es eine Website zur Geschichte der Naturwissenschaften und Mathematik , die möglicherweise besser geeignet ist, diese Frage zu beantworten. Fragen Sie nach der Reaktion der Leute auf das Ergebnis oder nach den Werkzeugen, die ihnen zur Verfügung standen, um damit umzugehen?
Zur Erinnerung: Wir migrieren keine Fragen auf andere Websites, es sei denn, sie sind hier nicht zum Thema. Bisher scheint es nur begrenzte Unterstützung für die Idee zu geben, dass diese Frage nicht zum Thema gehört. (Es ist allerdings erst eine Stunde vergangen.)
Die Theorie des totalen Ätherwiderstands gab es schon einige Jahrzehnte vor dem Experiment und hätte das Nullergebnis vorhergesagt. (Natürlich hat die Total-Ether-Drag-Hypothese andere Probleme, aber afaik war sie damals einigermaßen bekannt und hoch angesehen.)

Antworten (2)

Soweit ich weiß, war der einzige Hinweis zu der Zeit, dass die Lichtgeschwindigkeit unveränderlich sein würde, Maxwells Gleichungen, in denen "etwas" als Konstante auftaucht. Dass die Lichtgeschwindigkeit in allen Trägheitsreferenzrahmen unveränderlich ist, ist jedoch sehr kontraintuitiv. Man könnte eher erwarten, dass die Physik in verschiedenen Frames leicht unterschiedlich ist, wonach das MM-Experiment gesucht hat.

Das MM-Experiment beweist nicht, dass "die Lichtgeschwindigkeit in allen Trägheitsreferenzrahmen unveränderlich ist".
Siehe diese Frage .

Das war damals ein völlig unerwartetes Ergebnis. Das Prinzip des MM-Experiments beruhte auf der Hypothese, dass die Maxwellschen Gleichungen des Elektromagnetismus nur in einem speziellen Bezugssystem, dem Äthersystem, gültig waren. Die Lichtgeschwindigkeit war nur in diesem System gleich ihrem Standardwert und ihrer Geschwindigkeit in jedem anderen Trägheitssystem Rahmen musste durch die Galileische Geschwindigkeitstransformation gegeben werden. Es wurde angenommen, dass der Äther ein alles durchdringendes Medium war, durch das sich die Erde bewegte. Die Behauptung war also, dass durch die Galileische Geschwindigkeitstransformation die auf der Erde gemessene Lichtgeschwindigkeit mit der Richtung variieren sollte, in der sich das Licht bewegte. Das konnte das Michelson-Morley-Experiment nicht beweisen. Das negative Ergebnis führte zum Postulat der speziellen Relativitätstheorie, dass die Lichtgeschwindigkeit in allen Inertialsystemen gleich ist.

Wussten Physiker nicht bereits, dass die Maxwell-Gleichung für Lorentz-Transformationen invariant ist?
Als Antwort auf Ihre Frage, ob die Physiker von der Invarianz der Maxwellschen Gleichungen bei Lorentz-Transformationen gewusst hätten, wusste Lorentz sicherlich davon, weil er diese Invarianz entdeckt hatte Den damaligen Physikern fiel es äußerst schwer, die Galileische Geschwindigkeitstransformation aufzugeben.
@MarcoDisce - Nein, haben sie nicht. Die Lorentz-Transformation existierte zum Zeitpunkt des MM-Experiments noch nicht. Voigt führte erstmals etwas Lorentz-ähnliches im selben Jahr ein, in dem die Ergebnisse des MM-Experiments veröffentlicht wurden, aber es war eng gefasst und bildete keine mathematische Gruppe. Lorentz und Lamour arbeiteten acht Jahre später (1895 und 1897, respektvoll) mit etwas Lorentz-ähnlichem, aber die vollen Auswirkungen wurden erst 1904 (Lorentz) und 1905 (Poincare, Einstein) sichtbar.
@Marco: Abgesehen von der historischen Genauigkeit hatten sie diesen Gedankengang in dieser Richtung: "Maxwells Gleichungen erfordern Lorentz-Invarianz. Lorentz-Invarianz ist falsch. Daher erwarten wir Verstöße gegen Maxwells Gleichungen."
@Procyon Ich habe eine Frage: Hat jemand die Möglichkeit in Betracht gezogen, dass sich der Äther senkrecht zur Orbitalebene bewegt? Das Ergebnis wäre auch hier null richtig. Ich weiß, es ist ein bisschen weit hergeholt, aber trotzdem.
Das MM-Experiment war kein Nullergebnis. Siehe diese Frage .
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