Майкельсон, Альберт Абрахам

Альбе́рт Абраха́м Ма́йкельсо́н (англ. Albert Abraham Michelson; 19 декабря 1852, Стрельно, Пруссия — 9 мая 1931, Пасадина, США) — американский физик, известен изобретением названного его именем интерферометра Майкельсона и прецизионными измерениями скорости света. В 1907 году стал лауреатом Нобелевской премии по физике «за создание точных оптических инструментов и спектроскопических и метрологических исследований, выполненных с их помощью».

Альберт Абрахам Майкельсон
Albert Abraham Michelson
Дата рождения 19 декабря 1852(1852-12-19)[1][2][3][…]
Место рождения Стрельно, Пруссия
Дата смерти 9 мая 1931(1931-05-09)[4][1][2][…] (78 лет)
Место смерти Пасадина, Калифорния, США
Страна
Научная сфера физик, астроном
Место работы
Альма-матер
Научный руководитель Герман Гельмгольц[6]
Ученики Роберт Милликен
Награды и премии Премия Румфорда (1888)
Медаль Маттеуччи (1903)
Нобелевская премия по физике (1907)
Медаль Копли (1907)
Медаль Эллиота Крессона (1912)
Медаль Генри Дрейпера (1916)
Медаль Альберта (Королевское общество искусств) (1920)
Медаль и премия Гутри (1921)
Премия Жюля Жансена (1922)
Медаль Франклина (1923)
Золотая медаль Королевского астрономического общества (1923)
Медаль и премия Дадделла (1929)
Автограф
Произведения в Викитеке
 Медиафайлы на Викискладе

Член (1888)[7] и президент (1923—1927) Национальной академии наук США, иностранный член Лондонского королевского общества (1902)[8], иностранный член-корреспондент (1924) и почётный член (1926) Академии наук СССР[9].

Биография

Альберт Абрахам Майкельсон

Родился одним из шестерых детей в еврейской семье[10], проживавшей в польской части Прусского королевства. Его отец, Самуил Михельзон, был занят в торговле; мать, Розалия Михельзон (урождённая Прилубская), была дочерью Абрама Прилубского из Иновроцлава[11]. Когда мальчику было два года (1855), его родители эмигрировали в Нью-Йорк (США), где их фамилия стала произноситься как «Майкельсон». Оттуда семья перебралась на запад страны и сначала жила в шахтёрских поселениях Мэрфис (в Калифорнии) и в Вирджиния-Сити (Невада), где отец развил успешный бизнес по торговле сухофруктами[12]. В школьные годы Альберт Майкельсон жил в Сан-Франциско, в семье тёти — Генриетты Леви (матери писательницы Хэрриет Лэйн Леви, двоюродной сестры учёного).

В 1869 году Майкельсон поступил в Военно-морскую академию США в Аннаполисе и в 1873 году закончил её. С самого начала своего обучения Майкельсон очень интересовался наукой и в особенности проблемой измерения скорости света. После двух лет продолжения обучения в Европе он уходит с военной службы. В 1883 году становится профессором физики в школе прикладных наук в Кливленде и сосредотачивается на разработке улучшенного интерферометра.

После 1889 года работает профессором в Университете Кларка в Вустере. В 1892 году становится профессором и руководителем физического отделения новооснованного Чикагского университета. В 1907 году Майкельсон становится первым американцем, получившим Нобелевскую премию по физике. В этом же году за выдающиеся достижения в экспериментальной физике Майкельсон получил также медаль Копли.

Скорость света

Первые измерения

Уже в 1877 году, в бытность свою офицером ВМС США, Майкельсон начинает усовершенствовать метод измерения скорости света при помощи вращающегося зеркала, предложенного Леоном Фуко. Идеей Майкельсона было применить лучшую оптику и более длинную дистанцию. В 1878 году он произвёл первые измерения на довольно кустарной установке. Эта работа привлекла внимание Саймона Ньюкома — директора Nautical Almanac Office, который также планировал заняться подобными экспериментами. Майкельсон опубликовал свой результат 299 910±50 км/с в 1879 году. После этого он переехал в Вашингтон (США), чтобы помочь в проведении опытов Саймона Ньюкома. Так начались дружба и сотрудничество между двумя учёными.

Ньюком получил в своих опытах, которые лучше финансировались, значение скорости света 299 860±30 км/с, которое совпадало в пределах ошибок измерений со значением Майкельсона. Майкельсон и далее усовершенствовал свой метод; он опубликовал в 1883 году значение 299 853±60 км/с.

Маунт-Вилсон и время до 1926 года

В 1906 году Е. Б. Роза и Н. Е. Дорси измерили скорость света при помощи нового, электрического метода. В их экспериментах они получили значение 299 781±10 км/с.

После 1920 года Майкельсон приступил к «финальному» измерению скорости света в обсерватории Маунт-Вилсон, причём базой для измерения служила дистанция длиной 22 мили — до горы Лукаут, находящейся на южной стороне горы Сан-Антонио.

В 1922 году береговая и геодезическая комиссия США приступила к тщательному измерению этой дистанции при помощи недавно изобретённых инвар-лент, которое длилось два года. В 1924 году, когда длина была измерена с точностью 10−6, приступили к измерению скорости света, которое тоже длилось два года и дало значение скорости света 299 796±4 км/с.

Этот знаменитый эксперимент известен также проблемами, возникавшими при его проведении. Например, большой проблемой были лесные пожары, дым от которых приводил к помутнению зеркал. Также вполне возможно, что в геодезические измерения, проведённые с такой огромной точностью, была внесена ошибка за счёт смещения базы при землетрясении в Санта-Барбаре, произошедшем 29 июня 1925 года и имевшем магнитуду 6,3 по шкале Рихтера.

Майкельсон, Пиз и Пирсон в 1932 году

После 1927 года появилось множество измерений скорости света при помощи новых, электро-оптических методов, которые дали существенно меньшие значения скорости света, чем определённое Майкельсоном оптическим методом в 1926 году.

Майкельсон продолжал искать метод измерения, который бы исключил влияние атмосферных возмущений. В 1930 году он приступил, совместно с Фрэнсисом Пизом и Фредом Пирсоном, к измерению скорости света в вакуумированных трубах длиной 1,6 км. Майкельсон умер после 36-го из всего 233 проведённых измерений. Проведению эксперимента мешали в основном геологические нестабильности и конденсация в трубах. В конце концов, эксперименты дали значение 299 774±11 км/с, совпадавшее с результатами электро-оптических методов.

Интерферометрия

В 1881 году Майкельсон провёл физический опыт на своём интерферометре с целью измерения зависимости скорости света от движения Земли. Результат эксперимента был отрицательный — погрешность измерения была меньше скорости Земли; таким образом получалось, что скорость света не зависела от скорости движения Земли и от направления измеряемой скорости[13].

В 1887 году Майкельсон совместно с Э. У. Морли провёл эксперимент, известный как эксперимент Майкельсона-Морли. В этом эксперименте определялась скорость движения Земли относительно эфира. Вопреки ожиданию, в эксперименте (как и в его более поздних и более прецизионных модификациях, проводящихся до настоящего времени) не обнаружилось движения Земли относительно эфира[13][14]. Эйнштейн в своей первой статье по теории относительности упоминает «неудавшиеся попытки обнаружить движение Земли относительно „светоносной среды“» и на этой основе строит новую универсальную кинематику (уже не только для электромагнитных явлений). Опыт Майкельсона стал основанием и первым экспериментальным подтверждением теории относительности.

В 1920 году Майкельсон провёл эксперимент по измерению углового размера звёзд. Для этого он использовал интерферометр с длиной плеч 6 м. Свет от интерферометра посылался при помощи зеркал на вход 254-сантиметрового телескопа. В телескопе при этом наблюдалась система полос. При удлинении плеч интерферометра полосы исчезали. Из расстояния между зеркалами интерферометра можно было определить угловой размер звезды, а при известном расстоянии до звезды — также её диаметр. Майкельсон определил таким образом диаметр звезды Бетельгейзе.

Память

В 1970 г. Международный астрономический союз присвоил имя Майкельсона кратеру на обратной стороне Луны. В его честь названа медаль Альберта Майкельсона присуждаемая Институтом Франклина.

Библиография

Примечания

  1. A.A. Michelson // Encyclopædia Britannica (англ.)
  2. Albert Abraham Michelson // Энциклопедия Брокгауз (нем.)
  3. Albert Abraham Michelson // Gran Enciclopèdia Catalana (кат.)Grup Enciclopèdia Catalana, 1968.
  4. Майкельсон Альберт Абрахам // Большая советская энциклопедия: [в 30 т.] / под ред. А. М. Прохорова — 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1969.
  5. Millikan R. A., American Academy of Arts and Sciences Albert Abraham Michelson (1852-1931) (англ.) // Proceedings of the American Academy of Arts and SciencesBoston: 1937. — Vol. 71, Iss. 10. — P. 530—1931. — ISSN 0199-9818; 2327-9478
  6. Математическая генеалогия (англ.) — 1997.
  7. A. A. Michelson  (англ.)
  8. Michelson; Albert Abraham (1852 - 1931)  (англ.)
  9. Профиль Альберта Абрахама Майкельсона на официальном сайте РАН
  10. Albert Abraham Michelson Архивная копия от 5 сентября 2011 на Wayback Machine или ALBERT ABRAHAM MICHELSON
  11. Science in Poland (недоступная ссылка). Дата обращения: 27 июня 2015. Архивировано 24 сентября 2015 года.
  12. Shedding Light on Nevada’s First Nobel Laureate by Guy Rocha, Former Nevada State Archivist (недоступная ссылка). Дата обращения: 27 июня 2015. Архивировано 30 июля 2014 года.
  13. Иоос Г. Повторения опыта Майкельсона // Успехи физических наук. М.: Российская академия наук, 1932. Вып. Январь, № 12 (1). С. 136—147.
  14. Tests of Relativity by Complementary Rotating Michelson-Morley Experiments // Phys. Rev. Lett. 99, 050401 (2007)

Литература

  • Уилсон М. Американские учёные и изобретатели / Пер. с англ. В. Рамзеса; под ред. Н. Тренёвой. М.: Знание, 1975. — С. 75—84. — 136 с. 100 000 экз.
  • Храмов Ю. А. Майкельсон Альберт Абрахам (Michelson, Albert Abraham) // Физики : Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера. — Изд. 2-е, испр. и доп. М. : Наука, 1983. — С. 174. — 400 с. 200 000 экз.

Ссылки

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.