Eter luminifer
Eterul luminos este o substanță despre care se credea cândva că umple Universul și explică modul în care poate avea loc transmiterea undelor de lumină. Oamenii credeau că lumina este un fel de undă. Undele se deplasează pe suprafața apei dintr-un iaz, prin aerul unei încăperi etc. Toate undele pe care oamenii le studiaseră până atunci se deplasau printr-un mediu undele sonore se deplasau mai repede prin oțel decât prin aer. Astfel, oamenii și-au imaginat că și lumina trebuie să călătorească printr-un mediu similar. Deoarece lumina călătorește mai repede decât orice altceva, lumina ar trebui să călătorească prin ceva mai rigid (cum ar fi oțelul) mai repede decât orice altceva. Dar, în același timp, această substanță ar trebui să fie în întregime elastică, astfel încât să nu încetinească mișcările planetelor și să le facă să cadă în cele din urmă în soarele lor. Oamenii care au venit înaintea lui Albert Einstein au crezut că această substanță există și au numit-o "eterul luminifer".
Dacă un observator călătorește pe o barcă care se deplasează printr-un curent oceanic, atunci ar putea observa schimbări în viteza cu care valurile par să se deplaseze în funcție de relația dintre observator și curent.
Fizicienii au efectuat experimente pentru a încerca să clarifice această întrebare. Experimentul Michelson-Morley a arătat că nu există un mediu prin care călătorește lumina. Acesta a arătat că nu există un eter luminos.
Cel mai simplu mod de a înțelege ideea generală este să ne imaginăm o navă spațială foarte rapidă care se deplasează cu jumătate din viteza luminii de la o stea la alta. Nava spațială are două vitezometre de viteză a luminii, unul îndreptat spre înapoi și unul spre înainte. Deoarece nava spațială se îndepărtează de fotonii emiși de steaua galbenă și se îndreaptă spre fotonii emiși de steaua albastră, experiența noastră obișnuită ne face să ne așteptăm ca viteza fotonilor galbeni să fie de 150.000 de kilometri pe secundă, iar viteza fotonilor albaștri de 450.000 de kilometri pe secundă. Cu toate acestea, ambii fotoni sunt măsurați la 300.000 km/sec. Astfel, acest rezultat indică faptul că vitezele nu se modifică în funcție de mișcarea navei spațiale.
Cercetări recente
Un studiu recent este mult mai precis decât cel al lui Michelson și Morley, dar arată că viteza luminii este constantă indiferent de direcția în care se deplasează cineva.
Nava spațială roșie se deplasează de la steaua galbenă spre steaua albastră. Inserția din partea de jos arată vitezometrele pentru lumina de la ambele stele.
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce este eterul fotoporos?
R: Un eter luminifer este o substanță despre care se credea cândva că umple universul și explică modul în care undele de lumină pot călători. Oamenii credeau că lumina este un fel de undă și că aceasta trebuie să călătorească printr-un anumit mediu pentru a avea o viteză constantă.
Î: Ce credeau oamenii despre această substanță?
R: Oamenii credeau că această substanță trebuia să aibă o vâscozitate foarte scăzută pentru a nu încetini mișcarea planetelor și a le face să cadă în cele din urmă în soare. De asemenea, ei credeau că ar putea ajuta la explicarea motivelor pentru care lumina călătorește cu viteze atât de mari.
Î: Cum au încercat fizicienii să explice această întrebare?
R: Fizicienii au efectuat experimente, cum ar fi experimentul lui Michelson și Morley, pentru a încerca să determine dacă lumina are de fapt un mediu invizibil prin care călătorește.
Î: Ce a arătat experimentul Michelson-Morley?
R: Experimentul Michelson-Morley a arătat că nu există un mediu prin care să treacă lumina, ceea ce indică faptul că nu există un eter care să producă lumină.
Î: Cum ne putem imagina ce se întâmplă când un observator călătorește într-o barcă care se deplasează printr-un curent oceanic?
R: Dacă un observator călătorește într-o barcă care traversează un curent oceanic, el sau ea ar putea observa schimbările de viteză ale valurilor pe măsură ce acestea se deplasează, în funcție de relația lor cu curentul.
Î: Ce ne spune despre vitezele relative dacă ne imaginăm o navă spațială călătorind de la o stea la alta?
R: Dacă ne imaginăm o navă spațială foarte rapidă care se deplasează cu jumătate din viteza luminii de la o stea la alta, observăm că viteza ambilor fotoni este măsurată la 300 000 km/s, indiferent de mișcare sau direcție - ceea ce indică faptul că vitezele nu se modifică în funcție de mișcarea navei spațiale.
