PowerPoint-Pr

1
Rekonstruktion des Michelson-Experiments 1881
2
Das Potsdamer Michelson-Experiment 1881
Im Jahre 1880 erhielt Albert Abraham Michelson
ein Stipendium der US Navy für einen
Studienaufenthalt in Europa..
Er arbeitete auf dem Gebiet der Interferometrie
am Physikalischen Institut in Berlin, das unter
der Leitung von Helmholtz stand.
Damals wurde als Trägermedium für die Ausbreitung
des Lichtes ein Äther vermutet.
3
Die rotierende Erde auf der Bahn um die Sonne
Ätherwind 30 km/s
4
In der Berliner Zeit entstand die Idee des
experimentellen Nachweises dieses Ätherwindes
mittels hochgenauer Interferometrie.
Michelson schätze die Größenordnung des zu
erwartenden Effektes als gerade noch
interferometrisch nachweisbar ab.
Die entsprechende Apparatur wurde von
SchmidtHænsch Berlin gefertigt.
Die erste Messung im Keller des Physikalischen
Institutes im Januar 1881 (heute ARD-Studio
Berlin) scheiterte durch zu starke Vibrationen,
verursacht vom zu starken Verkehr am
Reichstagsufer.
Eine erste auswertbare Messung wurde dann im
Kellergewölbe des Ostturmes des damaligen
Astronomischen Observatoriums Potsdam
durchgeführt.
5
Experimentelle Annahmen

1. Annahme Äther ruht in Bezug auf die Sonne.?
   jahreszeitliche Unterschiede der Richtung der
   Anströmung? tageszeitliche Unterschiede der
   Richtung (parallel und senkrecht)

1. Annahme Galileische Transformation gilt
   unbeschränkt? alle Geschwindigkeiten addieren
   sich universell? unterschiedliche
   Lichtausbreitung in Abhängigkeit von der
   Tageszeit bzw. des Drehwinkel des Meßgerätes in
   Bezug auf den Äther

6
Erwartetes Ergebnis
Abgelenkter Strahl ? senkrecht zum Äther
trifft eher ein
7
Erwartetes Ergebnis
Abgelenkter Strahl ? parallel zum Äther trifft
später ein
8
Erwartetes Ergebnis
Abgelenkter Strahl ? senkrecht zum Äther
trifft eher ein
9
Das beobachtete Interferenzbild

• müßte sich durch
• Rotation der Erde bzw.
• Drehung der Apparatur
• nachweisbar ändern

10
Beobachtetes Ergebnis
Der erwartete Effekt einer Verschiebung der
Interferenz trat nicht auf.
Damit stellt das Michelson-Experiment als das
bedeutendste negative Ergebnis der
Experimentalphysik eine wichtige Grundlage der
Relativitätstheorie dar.
Michelson schlußfolgerte
Die Hypothese des ruhenden Äthers ist falsch.
Erst mit dem Postulat Einsteins von 1905
... daß sich Licht im leeren Raume stets mit
einer bestimmten, vom Bewegungszustand des
emittierenden Körpers unabhängigen
Geschwindigkeit V fortpflanze...
wurde dieses Ergebnis korrekt interpretierbar.
Der Äther wurde endgültig überflüssig.
11
Quo vadis, Michelson?
Michelson 1881
und Michelson-Morley 2005
2005
1881
?v 10 kms-1
?v 10 ms-1
12
Im Jahre 2005 erhielten Physiker aus den USA und
Deutschland den Nobelpreis für Physik ...für
ihren Beitrag der lasergestützten
Präzisions-spektroskopie ... einschließlich der
optischen Frequenzkamm-technik...