Albert Abraham Michelson (Strzelno, Polônia, 19 de dezembro de 1852 Califórnia, EUA, 9 de Maio de 1931)

Transcrição

1 4.3. A Eperiênia de Mihelson Morley Alber Abraham Mihelson (Srzelno, Polônia, 19 de dezembro de 185 Califórnia, EUA, 9 de Maio de 1931) Edward Williams Morley (Newark, New Jersey, 9 de janeiro de 1838 Wes Harford, Conneiu, 4 de fevereiro de193) [Crisóvão R M Rinoski] p. 76

2 Primeiro Mihelson (1881) e poseriormene om a ajuda de Morley (1887), realizaram eperimenos para medir a veloidade da luz em duas direções diferenes (90 0 ), em époas diferenes do ano; na esperança de medir a veloidade om a Terra se movia aravés do éer ( veno do éer ). Aabaram por medir a veloidade da luz om grande preisão para époa. Mihelson, poseriormene, ganhou o Prêmio Nobel de 1907 pelo seu esudo da luz. Apesar de Einsein er afirmado que, a eperiênia de Mihelson Morley não foi fundamenal para o desenvolvimeno de sua Relaividade, ela pode ser imporane para a sua ompreensão. a) O porque da eperiênia: 1) Como já foi viso, o éer era onsiderado um Referenial Absoluo e por iso era um referenial privilegiado, enonrá-lo era a busa do sano graal ienífio da époa. ) Na époa ambém arediavam que a luz neessiava de um meio físio (assim omo o som) para se propagar: E.: da mesma forma omo o som se propaga em um sólido, na água ou no ar, ienisas omo Mawell, Fresnel, Kelvin, Herz, e. arediavam que a luz neessiaria de um meio maerial para se propagar (e.: do Sol para a Terra). [Crisóvão R M Rinoski] p. 77

3 b) Inerferômero de Mihelson Morley Inerferômero: um aparelho projeado para medir um fenômeno de inerferênia enre duas ondas luminosas (ou de propagações ondulaórias). O Eperimeno de Mihelson Morley inha omo objeivo medir o movimeno relaivo da Terra no referenial do éer luminífero (ver figura abaio). Terra (ouono) Sol A veloidade da Terra em relação ao éer (e.: primavera): v v + v T, e Terra éer Éer luminífero (veno do éer) Terra (primavera) A veloidade da Terra em relação ao éer (e.: ouono): v T, e v Terra v éer [Crisóvão R M Rinoski] p. 78

4 Imagens da monagem do Inerferômero de Mihelson Morley eraídas de seu rabalho publiado no The Amerian Journal of Siene (N o 03, Vol. XXXIV, 1887, Ar. XXXVI On he Relaive Moion of he Earh and he Luminiferous Eher; by Alber A. Mihelson and Edward W. Morley) Monagem do Inerferômero Caminho da luz [Crisóvão R M Rinoski] p. 79

5 Feies ombinados A O v L y v Espelho Separador de feie L Feie de enrada B Espelho y 1) O separador de feie permie que pare de luz seja ransmiida na direção de A (y ou OA) e pare da luz seja refleida para direção de B ( ou OB). ) O aminho perorrido pela luz é o mesmo em L e L y, iso é: L OB Ly OA Suponha, agora, que o movimeno da Terra no éer luminífero seja para direia (), om veloidade v onsane. A a) O aminho perorrido pela luz, em direção de A ( verial ou y): L y ( ) Ly + ( v ) ou v v L y v ida v vola O B [Crisóvão R M Rinoski] p. 80

6 O empo oal em y: y L 1 v y b) O aminho perorrido pela luz, em direção a B ( horizonal ): ( + v) ( v) ida ida e. vola vola O empo oal em : ida + vola ida + + v vola v, das ransformações de Galileu L ida vola L 1 v O éer fluindo om veloidade v, enão, impediria que o empo de rânsio da luz fosse igual em ambas as direções ( e y), o que permiiria que houvesse inerferênia da luz, ou que formasse um padrão de inerferênia (desruivo e onsruivo). [Crisóvão R M Rinoski] p. 81

7 Enão para deear o éer luminífero, basava rodar o esperômero, aé deear esa aleração no empo (inerferênia da luz). Fazendo esa mesma medida 6 meses mais arde, deveria poder adiionar ou subrair a veloidade da Terra em relação ao éer. De e y, viso na página anerior, podemos ver que se fizermos v 0 m/s, eremos: y o que foi eaamene o que aoneeu, iso é, não foram enonrados padrões de inerferênia de ondas luminosas, ompaíveis om o movimeno da Terra, om veloidade v onsane, aravés do éer. L Esa eperiênia raz um problema para a Físia Clássia (Galileu/Newon): -> imagine que um referenial inerial esá em movimeno em relação a um fio e que nese referenial um observador ligue uma lanerna iluminando um aneparo, no senido do movimeno, e depois perpendiular a ese. Se os dois aminhos forem os mesmos, a luz deveria perorrer eses aminhos om empos diferenes (omo o previso nos álulos da eperiênia de Mihelson Morley). O que gera um paradoo, pois a veloidade da luz deveria ser. [Crisóvão R M Rinoski] p. 8

8 a ) As Relaividades de Einsein A Relaividade de Einsein pode ser enendido omo sendo omposa de duas eorias: a Teoria da Relaividade Resria ou Espeial (de 1905) e a Teoria da Relaividade Geral (de 1916). -> Alber Einsein (Ulm, Alemanha, 14 de março de 1879 Prineon, EUA, 18 de Abril de 1955). [Crisóvão R M Rinoski] p. 83

9 Foos de Einsein em diferenes fases da vida (ver página anerior): 1ª quando era funionário no esriório de paenes (Berna, Suíça Federal Offie for Inelleual Propery), após nauralizar se suíço. Mesmo endo passapore nore ameriano, onsiderou se suíço aé o final de sua vida, ª quando reebeu o Prêmio Nobel pelo Efeio Fooelério. A eoria da relaividade ainda não era muio aeia e 3ª no final de sua vida em Prineon. Anes de mais nada, Einsein era Judeu e um paifisa fervoroso. Esreveu assim sobre o eério: A pior das insiuições gregárias se iniula eério. Eu o odeio. Se um homem puder senir qualquer prazer em desfilar aos sons de músia, eu desprezo ese homem... Não meree um érebro humano, já que a medula espinhal o saisfaz. Deveríamos fazer desapareer o mais depressa possível ese âner da ivilização. Deeso om odas as forças o heroísmo obrigaório, a violênia grauia e o naionalismo débil. A guerra é a oisa mais desprezível que eise. Prefiro deiar-me assassinar a pariipar desa ignonímia. Alber Einsein. Como Vejo o Mundo, Ed. Nova Froneira, Annus Mirabilis (Anos Maravilhosos): foram os anos em que rabalhou no esriório de paenes, na Suíça, onde eve empo para publiar os seus ino arigos mais famosos, na revisa alemã Annalen der Physik ( Anais da Físia ). [Crisóvão R M Rinoski] p. 84

10 1 0 arigo Über einen die Erzeugung und Umwandlung des Lihes bereffenden heurisishen Sandpunk ( Sobre um Pono de Visa Heurísio Conernene à Geração e Transformação da Luz ) abordava o Efeio Fooelério -> para Einsein ese é onsiderado o únio rabalho realmene revoluionário. 0 arigo, Eine neue Besimmung der Moleküldimensionen ( Sobre uma Nova Deerminação das Dimensões Moleulares ) -> foi uilizado omo ese de douorameno na Universidade de Zurique. 3 0 arigo, Über die von der molekularheoreishen Theorie der Wärme gefordere Bewegung von in ruhenden Flüssigkeien suspendieren Teilhen ( Sobre o Movimeno de Paríulas Suspensas em Fluidos em Repouso, omo Posulado pela Teoria Moleular do Calor ) -> que raa do movimeno Browniano. 4 0 arigo, iniulado Zur Elekrodynamik beweger Körper ( Sobre a Elerodinâmia dos Corpos em Movimeno ) -> esabelee os posulados da sua Teoria da Relaividade Resria ou Espeial. 5 0 arigo, Is die Träghei eines Körpers von seinem Energieinhal abhängig? ( A Inéria de um Corpo Depende da sua Energia? ) -> ele propõe sua famosa equação E m 5 a Lisa de Eeríios (E.: 1 a 7) Inrodução à Relaividade [Crisóvão R M Rinoski] p. 85