Eksperimen Michelson-Morley adalah upaya untuk mengukur gerak Bumi melalui eter bercahaya. Meskipun sering disebut percobaan Michelson-Morley, frasa ini sebenarnya merujuk pada serangkaian percobaan yang dilakukan oleh Albert Michelson pada tahun 1881 dan sekali lagi (dengan peralatan yang lebih baik) di Case Western University pada tahun 1887 bersama dengan ahli kimia Edward Morley. Meskipun hasil akhirnya adalah negatif, kunci percobaan yang membuka pintu untuk penjelasan alternatif untuk perilaku seperti gelombang cahaya yang aneh.
Bagaimana Seharusnya Bekerja
Pada akhir 1800-an, teori dominan tentang bagaimana cahaya bekerja adalah bahwa itu adalah gelombang energi elektromagnetik, karena eksperimen seperti Eksperimen celah ganda Young.
Masalahnya adalah gelombang harus bergerak melalui semacam medium. Harus ada sesuatu untuk melambaikan tangan. Cahaya diketahui melakukan perjalanan melalui luar angkasa (yang diyakini para ilmuwan adalah ruang hampa) dan Anda bahkan bisa membuat ruang hampa udara dan menyinari melalui itu, sehingga semua bukti membuatnya jelas bahwa cahaya bisa bergerak melalui suatu wilayah tanpa udara atau masalah lainnya.
Untuk mengatasi masalah ini, fisikawan berhipotesis bahwa ada zat yang memenuhi seluruh alam semesta. Mereka menyebut zat ini eter bercahaya (atau kadang-kadang eter luminiferous, meskipun sepertinya ini hanya semacam melemparkan suku kata dan vokal yang terdengar sok).
Michelson dan Morley (mungkin sebagian besar Michelson) muncul dengan gagasan bahwa Anda harus dapat mengukur gerakan Bumi melalui eter. Eter biasanya diyakini tidak bergerak dan statis (kecuali, tentu saja, untuk getaran), tetapi Bumi bergerak dengan cepat.
Pikirkan ketika Anda meletakkan tangan Anda keluar dari jendela mobil di drive. Bahkan jika tidak berangin, gerakan Anda sendiri yang membuatnya terlihat berangin. Hal yang sama harus berlaku untuk eter. Bahkan jika itu diam, karena Bumi bergerak, maka cahaya yang bergerak ke satu arah harus bergerak lebih cepat bersama eter daripada cahaya yang bergerak ke arah yang berlawanan. Either way, selama ada semacam gerakan antara eter dan Bumi, itu seharusnya telah menciptakan "angin eter" yang efektif yang akan memiliki salah satu mendorong atau menghambat gerakan gelombang cahaya, mirip dengan bagaimana perenang bergerak lebih cepat atau lebih lambat tergantung pada apakah dia bergerak bersama atau melawan arus.
Untuk menguji hipotesis ini, Michelson dan Morley (sekali lagi, sebagian besar Michelson) merancang perangkat yang membagi balok cahaya dan memantulnya dari cermin sehingga bergerak ke arah yang berbeda dan akhirnya menabrak yang sama target. Prinsip di tempat kerja adalah bahwa jika dua balok menempuh jarak yang sama di sepanjang jalur yang berbeda melalui eter, mereka harus bergerak dengan kecepatan yang berbeda. dan karena itu ketika mereka mengenai layar target akhir sinar-sinar itu akan sedikit keluar dari fase satu sama lain, yang akan menciptakan a dikenali gangguan pola. Perangkat ini, oleh karena itu, kemudian dikenal sebagai interferometer Michelson (diperlihatkan dalam grafik di bagian atas halaman ini).
Hasil
Hasilnya mengecewakan karena mereka sama sekali tidak menemukan bukti bias gerakan relatif yang mereka cari. Tidak peduli jalan mana yang diambil oleh sinar itu, cahaya tampaknya bergerak dengan kecepatan yang persis sama. Hasil ini diterbitkan pada tahun 1887. Salah satu cara lain untuk menafsirkan hasil pada saat itu adalah dengan mengasumsikan bahwa eter entah bagaimana terhubung untuk gerakan Bumi, tetapi tidak ada yang benar-benar bisa datang dengan model yang memungkinkan ini dibuat merasakan.
Bahkan, pada 1900 fisikawan Inggris Lord Kelvin terkenal menunjukkan bahwa hasil ini adalah salah satu dari dua "awan" yang merusak pemahaman yang lengkap tentang alam semesta, dengan harapan umum bahwa itu akan diselesaikan dalam waktu yang relatif singkat.
Itu akan memakan waktu hampir 20 tahun (dan pekerjaan Albert Einstein) untuk benar-benar mengatasi rintangan konseptual yang diperlukan untuk meninggalkan model eter sepenuhnya dan mengadopsi model saat ini, di mana cahaya menunjukkan dualitas gelombang-partikel.
Sumber
Temukan teks lengkap makalah mereka yang diterbitkan dalam edisi 1887 Jurnal Ilmu Pengetahuan Amerika, diarsipkan online di Situs web AIP.