مطالب مشابه
آزمایشات اتر قسمت اول – اتر چیست؟ آقای لِسو مک تئوری الکترومغناطیس خود را در سال 1865میلادی ارائه داد. او تئوری خود را بر اساس وجود محیط بخصوصی برای انتشار نور پایه ریزی کرده بود، محیطی که وجودش برای انتشار امواج نور و سایر امواج الکترومغناطیسی ضروری بود. در آن زمان، آن محیط را به نام اِتِر نامگذاری کرده بودند. …
آزمایش فرنل
آگوستین ژان فرنل (۱۸۲۷-۱۷۸۸) فرنل در موارد مختلف با آراگو کار می کرد. او تلاش کرد با توضیح آزمایشات آراگو، از چرخش زمین دفاع کند. آراگو و فرنل هردو از طرفداران نظریه موجی بودن نور بودند. آراگو از فرنل خواسته بود که اگر ممکن است نتایج آزمایشات او را با نظریه موج توضیح دهد. بنابراین فرنل با یک پاسخ هوشمندانه آمد و در نامه ای در سال ۱۸۱۸به آراگو توضیح داد. او معتقد بود که هیچ چیزی بر نور ستاره درحال رسیدن به زمین اثری نمیگذارد. زیرا اتر که از طریق آن نور در حال حرکت بود توسط ذره بین تلسکوپ ذره ای کشیده میشود. از آنجا که تصور میشد اتر قادر به نفوذ در تمام مواد بود، فرنل فرض کرد که یک مقدار مشخصی از اتر در داخل شیشه وجود دارد و از اتر در هوای اطراف چگال تر و مستقل تر خواهد بود. کلید درک این تئوری این است که فرنل تصور کرد که اتر در خارج از شیشه غیرقابل حرکت است. همانطور که ظرف شیشه ای همراه با حرکت فرضی زمین درحال حرکت و برخلاف اتر در خارج از زمین بود، شیشه میتواند اتر به دام افتاده را همراه خود بکشد. بنابراین فرنل به راحتی نتیجه گرفت که آراگو قادر به تشخیص هیچگونه تفاوت در سرعت نور نمی باشد. زیرا شیشه در آزمایش او، اتر را به اندازه کافی در جهت مخالف حرکت زمین کشانده بود و همین موضوع فرنل را بر آن داشت تا ادعا کند سرعت زمین بدین وسیله قابل شناسایی نمی باشد.
برای درک استدلال “کشیدن” فرنل برای توضیح نتایج آراگو، از مثال استفاده کنیم. ما دو تلسکوپ داریم، یکی توخالی و یکی با شیشه پر شده است. هردو تلسکوپ درحال تماشای ستاره یکسانی هستند. آیا هر تلسکوپ انحراف (خم شدن) یکسانی از آن ستاره را اندازه گیری میکند؟ ممکن است تصور کنید که از آنجا که نور در شیشه به مراتب بیشتر خم می شود، تلسکوپ شیشه ای باید نسبت به تلسکوپ توخالی خم شدن نور ستارگان را بطور قابل توجهی نشان دهد، درست مثل زمانی که ما یک مداد را درون یک لیوان آب قرار میدهیم و مداد را به حالت خمیده در آب مشاهده میکنیم (زمانی که مداد را در یک مکعب شیشه ای قرار میدهیم نیز خمیدگی ای مشابه خمیدگی ای که در آب ایجاد میشود، برای ما قابل مشاهده خواهد بود).
مشاهدات تلسکوپی از ستارگان، خمیدگی بیشتر نور ستاره در تلسکوپ شیشه ای نسبت به تلسکوپ توخالی را نشان نمی دهند. چیزی در مورد میزان نور ستارگان دریافت شده در زمین وجود دارد که این پدیده عجیب را ایجاد می کند. همانطور که در آینده مشاهده خواهیم کرد، پاسخ طبیعی و ساده این پدیده این است که زمین ثابت است.
پس، فرنل این پدیده را با استفاده از مدل زمین در حال حرکت (حداقل ۳۰کیلومتر در ثانیه به دور خورشید) در برابر مسیر انتشار نور ستاره توضیح داد. همانطور که در بالا ذکر شد، وی ادعا کرد که تلسکوپ شیشه ای دارای مقدار مشخصی از اتر متراکم تر نسبت به اتر خارج از شیشه بود. هنگامی که نور ستاره به تلسکوپ شیشه ای وارد می شود، اتر اضافی، با استفاده از حرکت زمین، توانایی “کشیدن” نور ستاره را به اندازه کافی و دور کردن آن از اتر بی حرکت در هوا را دارد تا باعث شود نور داخل شیشه برابر با سرعت نور ستاره در تلسکوپ توخالی به نظر برسد. در ضمن، شیشه می تواند این کار را انجام دهد، زیرا به گفته فرنل، نور ورودی به عنوان یک موج شناخته شده، در حالی که اگر نور از ذرات تشکیل شده باشد، نظریه فرنل کار نخواهد کرد.
تئوری های فرنل قابل اثبات نبود او حتی نمیتوانست وجود اتر را اثبات نماید اما در آن زمان که جوامع علمی به دنبال یک پاسخ برای نتایج آزمایشات آراگو بودند، نظر وی پذیرفته شد تا علم به زمین درحال حرکت دلخوش باشد.
یک فیزیک دان هلندی باورمند به نظریه خورشید مرکزی به نام J. D. ver der Walls درباره آزمایش فرنل مینویسد:
“به طور کلی می توان ثابت کرد که نظریه فرنل به این معناست که مشاهدات نوری تنها ما را قادر می سازد تا تصمیم بگیریم که آیا جهتی که شخصی ستاره را میبیند با انحراف(ابیراهی) تغییر کرده است یا خیر. با استفاده از انحراف(ابیراهی،) ما نمی توانیم بگوییم که آیا زمین در حال حرکت است یا ستاره. تنها یکی از این دو باید با توجه به یکدیگر درحال حرکت باشند. از این رو نظریه فرنل یک قدم در جهت نظریه نسبیت است”
J. D. ver der Walls, Ober den wereldether, p. 78. Cited in De Labore Solis, p 34
