MAKALE

Yayın Tarihi: 1 Eyl 2014 | Levent Özkarayel

2

19. YÜZYILIN YANLIŞLANAN FİKRİ: ETER VE MİCHELSON – MORLEY DENEYİ

Modern fiziğin ilk basamağını oluşturan ve Michelson – Morley deneyi olarak bilinen deney henüz tasarım aşamasındayken, deneyin mimarları olan iki Amerikalı Albert Michelson ve Edward Morley’in kafasında, eter denilen ve ışığın içerisinde yayıldığı düşünülen bir olguya ilk deneysel kanıtı bulabilme umudu vardı. 1887 yılında ilk sonuçlarını veren ve gerçekten o günün koşullarında muhteşem bir yaratıcılıkla tasarlanmış olan deney ne yazık ki felsefi temelleri Antik Yunan’a kadar giden eter kavramının çok da gerçekçi olmadığını gösterdi. Ancak deneyi gerçekleştiren iki Amerikalı, deneyden daha öncesinde eter fikrinin gerçek olabileceğine inanmış olduklarından, eterin ilk kanıtlarını bulabilmek umuduyla farklı koşullarda deneyi defalarca tekrarladılar. Fakat bilim, ilerleyişini, inançların veya umutların üzerinden değil gerçeklerin üzerinden yapar. Michelson ve Morley, deneylerini her tekrarladıklarında aynı olumsuz sonucu aldılar. Deney her ne kadar eteri kanıtlamak amacıyla tasarlanıp geliştirilmiş olsa da ortaya çıkan sonuç eter olgusunun gerçeklikten uzak bir kurgudan ibaret olduğunu söylüyordu.

Deneyin teknik içeriğini popüler düzeyde detaylandırmadan önce deney sonucunun doğrulayamadığı ve kendisini destekler nitelikte fiziksel bir kanıt bulamayan eter fikrinin ne olduğuna bakmalıyız. Öncelikle Türkçe kaynaklarda bu kavrama esir de dendiğini belirtmek gerek. Bunun dışında eter kavramının ‘eter teorisi’ başlığıyla kökeni Antik Yunan’a kadar giden derin ve mistik kaynaklardan beslenen apayrı bir tarihsel ve felsefi araştırma konusu olarak karşımıza çıktığını da söylemeliyim. Umuyorum ki benim eter kavramını bu derin tarihsel ve felsefi süreç içerisinde yorumlamaya yetecek kadar ehil olmayışımı hoş karşılayabilirsiniz. Dolayısıyla biz bu yazıda eter fikrini yalnızca 19. yüzyılın modern biliminin penceresinden bakarak yorumlamaya çalışacağız -ki bu durum bu yazının ana amacı olan Michelson – Morley deneyini anlamaya yetecek ve hatta artacaktır bile.

Nedir bu Eter?

19. yüzyılda bilim insanları, ışık dalgalarının eter içerisinde yayıldığını diğer bir deyişle eterin ışık dalgalarını taşıdığını düşünüyorlardı. Yani eter tüm evreni doldurduğu düşünülen bir maddeydi. Bu kısa açıklama eteri hava ile kardeş yapan bir biçime sahip. Zaten o dönemin zihinleri de eter kavramını ortaya atarken bu kardeşlikten yola çıkmışlar ve ışık dalgalarına göre daha tanıdık olan başka bir dalganın yapısından benzerlik kurmuşlardı: ses dalgaları.

Biliyoruz ki ses dalgaları ortamda yayılabilmek için bir taşıyıcı maddenin (hava, su, katı) varlığına ihtiyaç duyar. Vakum (havası alınmış) ortamda ses dalgaları yayılamaz. Peki, ışık için de aynı şey söz konusu olabilir mi? Işık da yayılmak için havanın veya daha başka bir taşıyıcı maddenin varlığına ihtiyaç duyar mı?

Şöyle bir düşünce deneyi yapalım: Bir çalar saati, çeperleri saydam (içi görülebilen), vakumlu bir kutunun içine koyalım. Çalar saat çalmaya başladığında sesi duyabilmeniz mümkün değildir. Çünkü vakumlu kutunun içinde ses dalgaları oluşamaz. Fakat saydam çeperli kutunun içindeki çalar saat çalmaktayken saatin topuzunun titreştiğini görebilirsiniz. Yani ışık, kutuya özgürce girip çıkabilir. Neticede, vakum ortamında ışığın yayılabildiğini deneysel olarak gözlemlersiniz. Öyleyse ışık yayılmak için neye gerek duyarsa duysun biliyoruz ki o ‘şey’ hava değil. Bu son derece akılcı bir çıkarım ama burada durmamız ve bu çıkarımla yetinmemiz gerekiyor olabilir.

Fakat dönemin bilim insanları burada durmayı tercih etmediler. ‘O ‘şey’ hava değilse o zaman başka bir ‘şey’dir’ yorumunu yaptılar ve adeta yokluğun içinden yeni bir kavram türettiler: eter, atomlar arası boşluğu yani evreni dolduran, ağırlığı olmayan, ışığı ileten töz.

Ses dalgalarıyla yapılan karşılaştırma neticesinde böyle bir kavram türediğinden bu fikir bize hiç de yabancı gelmiyor. Neticede bir dalga biçimi yayılmak için havaya ihtiyaç duyuyorsa diğer bir dalga türünün de yayılmak için etere ihtiyaç duyması oldukça mantıklı görünüyor. Fakat ne kadar mantıklı olursa olsun bütün bilimsel görüşler gibi bu görüş de kendisine deneysel kanıtlar bulmaya muhtaç.

Dönemin bilim insanları eteri, bir kabın içini tümüyle dolduran su olarak düşündüler. Dünyamız da bu su dolu kap içerisindeki bir bilyeydi. Bilye hareket ettiği zaman su yüzeyinde dalgalanmalar meydana getirir. Aynı şekilde dünya ve diğer gezegenler, hareketleri esnasında evreni bütünüyle dolduran eter alanında bir dalgalanma meydana getirmeliydi. Bu durum ise bizleri, ışığın hızının bu dalgalanmaların doğrultusu ve büyüklüğünde değişmesi gerektiği sonucuna götürür. Yani eğer eter gerçekten var ise ve evrenin tümünü kaplıyorsa, eter alanında hareket eden ışığın hızı, hareketin doğrultusuna göre farklılık göstermeliydi.

Öyleyse eter teorisini doğrulamak için yapılacak iş basitçe şuydu: eter alanında dalgalanma oluşturan herhangi bir hareketin doğrultusunda ve hareketin olmadığı doğrultuda olmak üzere iki ayrı durum için ışığın hızı ölçülecek ve karşılaştırılacaktı. Eğer bulunan bu iki hız değeri birbirinden farklıysa daha önce sezgisel olarak çıkarsaması yapılmış olan eterin ilk deneysel kanıtı elde edilmiş olacaktı. Diğer yandan iki hız değeri birbirinin aynısı çıkıyorsa eter teorisi çok ciddi bir yara alacaktı.

Burada hareket doğrultusunda yol alan ışığın hızının (eğer eter var ise) daha büyük olması gerektiğini düşünmüş olabilirsiniz. Hatta bu çıkarımı yaparken hep söylenilen “hareketli bir trende ileriye doğru atılan cismin net hızına trenin hızı da eklenir” örneği hatırınıza gelmiş olabilir. Fakat eter söz konusu olduğunda bu örnek durumu izah etmeye yetmez. Eteri, evreni tümüyle dolduran ve kapsadığı cisimlerin hareketine karşı onlara direnç uygulayan bir alan olarak düşünmek gerekir. Burada su üstünde hareket eden tekne örneği daha uygun bir yaklaşım sergiler. Teknede seyir halindeyken elinizi suya daldırdığınızda teknenin hızı ölçüsünde büyüyen bir dirençle karşılaşırsınız. Yani eter içerisinde hareket eden herhangi bir cisimden hareket doğrultusunda gönderilen ışık, cismin hızının büyüklüğü ölçüsünde bir dirençle karşılaşacak ve bunun sonucu olarak daha yavaş hareket edecektir.

Bu düşüncelerin ışığıyla eter teorisinin gerçek olduğuna inanan ve bunu kanıtlamaya soyunan iki bilim insanı Albert Abraham Michelson ve Edward Williams Morley, daha önceden Michelson tarafından geliştirilen interferometre (girişimölçer) aygıtını kullanarak 1887 yılında yaptıkları bir dizi ölçümle birlikte eter teorisinin 20. Yüzyılın ilk yarısında gerçekleşecek olan kuantum devriminde kendine yer bulup bulamayacağını belirleyeceklerdi.

Albert Abraham Michelson

Albert_Abraham_Michelson

Albert Abraham Michelson

Albert Abraham Michelson, 19 Aralık 1852’de Prusya’nın Strelno şehrinde doğdu. Henüz küçük bir çocukken ailesiyle birlikte Amerika’ya taşındı ve orta öğrenimini burada San Francisco’da tamamladı. Mezuniyetinin ardından 1869’da Annapolis’teki Birleşik Devletler Deniz Akademisi’ne girdi. Donanma’dayken çıktığı bir açık deniz seyahatinden döndükten sonra doğa bilimleri alanında çalışmaya karar verdi ve akademik çalışmalara başladı. 1880 yılında Avrupa’ya gitti ve burada başta Berlin Üniversitesi olmak üzere çeşitli üniversitelerden lisansüstü eğitim aldı. 1882’de Avrupa’dan döndü ve Cleveland, Ohio’da bulunan Case Uygulamalı Bilimler Okulu’nda fizik profesörü olarak göreve başladı. Burada kimyager Morley’le birlikte, incelediğimiz Michelson – Morley deneyi başta olmak üzere bir dizi araştırma yürüttü. Sonraki yıllarda Paris’teki Uluslararası Ağırlık ve Ölçü Birimleri Komitesi’nin isteği üzerine standart metre ölçüsünü Kadmiyum ışığının dalga boyu olarak ölçtü.

Michelson, bilimsel kariyeri boyunca fiziğin çeşitli dallarıyla ilgilendi fakat en büyük başarıyı kuşkusuz optik alanında gerçekleştirdiği çalışmalarla elde etti. Işığın hızını büyük bir duyarlılıkla ölçmesi, dünyanın hareketinin ışık hızının ölçümündeki etkisini belirleyebilecek hassasiyette olan interferometreyi icat etmesi ve bunu kullanarak dönemin popüler çalışma alanı olan eter fikrini incelemesi onun optik alanındaki bu çalışmalarına örnektir.

Michelson’un çalışmaları bilim camiası tarafından hep destek almış ve takdirle karşılanmıştır. Kraliyet topluluğu tarafından Copley Madalyası’yla ödüllendirilen Michelson, Amerikan Fizik Derneği başkanlığına seçilmiş ve 1907’de Nobel Fizik Ödülü’nü alarak Nobel Ödülü alan ilk Amerikan vatandaşı olma onurunu kazanmıştır.

Edward Williams Morley

Edward_Williams_Morley

Edward Williams Morley

Edward Williams Morley, 29 Ocak 1838’de ABD’de New Jersey’de doğdu. 1860’da Massachusetts’deki Williams Koleji’nden mezun oldu. 1869’dan 1906’da emekli oluncaya dek şimdiki adıyla Case Western Reserve Üniversitesi’nde kimya profesörü olarak çalıştı. Burada ilk olarak atmosferdeki oksijen derişimi üzerine çalıştı. Oksijenin fiziksel ve kimyasal özelliklerini inceleyerek meteorolojik sorunların çözümünü araştırdı. Hidrojenin ve oksijenin atom ağırlıklarını saptamaya çalıştı. 1884’te Michelson ile tanıştı ve 1887’de onunla birlikte yaptığı, “Işık Saçan Eter ve Dünyanın Göreli Hareketi Üzerine” başlıklı yayınlarıyla sonuçlanacak Michelson – Morley deneyi üzerine araştırmalarını yürüttü.

Morley, 1895’te Amerika Bilim Geliştirme Derneği’ne 1899’da ise Amerikan Kimya Derneği’ne başkan olarak görevlendirildi. 1907’de ünlü İngiliz kimyacı Humpry Davy anısına verilen Davy Madalyası’yla ödüllendirildi ve ölünceye dek Connecticut’ta yaşamını sürdürdü.

Michelson ve Morley 1897’de eterin varlığını kanıtlamak amacıyla tasarladıkları deneylerini interferometre (girişimölçer) aygıtını kullanarak gerçekleştirdiler. Deneyi anlayabilmek için bu aygıtın nasıl çalıştığını, bunun da öncesinde aygıtın ölçümünü yaptığı girişim olayının ne olduğunu bilmekte yarar var.

Girişim

Girişim, tüm dalga çeşitlerinde gözlenebilen önemli bir fizik fenomenidir. Olayın gözlenebilmesi için en az iki ayrı dalga hareketinden söz etmek şarttır. Basitçe bahsetmek gerekirse girişim, bu iki ayrı dalganın kesiştikleri (üst üste bindikleri) noktada birbirlerini güçlendirmeleri veya sönümlemeleri olayına verilen isimdir. Dalgaların girişim yapabilmeleri için aynı kaynaktan çıkmaları veyahut farklı kaynaklardan çıkıyorlarsa da eş fazlı ve tek renkli olmaları gerekir.

girişim

Yukarıdaki resimde birinci durum için dalgalar birbirlerini güçlendirirler çünkü herhangi bir zaman için tepe – tepe, çukur – çukur karşı karşıya gelmiştir (0 faz farkı durumu). Özel olarak bu duruma yapıcı girişim denir. İkinci durum için ise bu sefer tepe – çukur veya çukur – tepe’nin karşı karşıya gelmesi söz konusudur (90 derecelik faz farkı durumu) ve bu durumda dalgalar birbirini yok ederler. Bu duruma ise yıkıcı girişim denir. Bu iki olay incelendikten sonra girişim olayının nihai dalgayı yalnızca ya yok edeceği ya da iki kat güçlendireceği anlaşılmasın. Nihai dalga, girişim yapan dalgaların dalga boyuna bağlı olarak kısmen güçlenip kısmen sönümlenebilir. (Dalgalarla ilgili “Elektromanyetik Spektrum Bize Ne Anlatıyor?” yazısının ilgili bölümü incelenebilir.) Young’ın meşhur çift yarık deneyi, içinde girişim olayının gözlendiği en bilindik deneylerden biridir. Konuya ilgi duyanlar “Dalgalar ve Zamanı Durdurmak – Kuantum Mekaniği Paradoksları” yazısının ilgili bölümüne bakabilirler.

Michelson İnterferometresi

Öncelikle çok farklı teknikleri kullanan ve farklı yapılarda tasarlanmış olan çok çeşitli interferometreler olduğunu söyleyerek işe başlayalım. Bunlar başlıca Sagnac, Rayleigh, Twyman – Green, Mach – Zehnder interferometreleri olmak üzere uzayıp giden bir liste oluşturuyorlar. Biz konumuzun doğrudan merkezinde bulunuyor olmasından dolayı Michelson interferometresini tanımaya çalışacağız.

Temel anlamda bir interferometre, ışığın girişim özelliğinden yararlanarak küçük mesafelerin, malzemelerin kırma indislerinin ve yüzey düzgünlüklerinin ölçülebildiği aygıttır. Bilimde ve endüstride geniş bir yelpazede kullanım alanına sahiptir. Yukarıda birkaçını saydığım interferometre çeşitlerinin tamamı birbirinden tasarım bakımından ayrılırlar. Tümünde ölçüm, ışığın girişim özelliğinden yararlanarak yapılır.

Michelson interferometresi çift yollu bir interferometredir.  Çünkü kaynaktan çıkan ışık yarı geçirgen zar denilen yüzey üzerine geldikten sonra bölünerek iki ayrı yolu takip eden iki ayrı ışık demetine ayrıştırılır. Belli bir mesafeyi kat eden bu iki ayrı ışık demeti daha sonra aynı nokta üzerinde kesiştirilerek girişim olayının gözlenmesi için bir perde üzerine düşürülür ve istenen ölçüm yapılır. Yukarıda girişim olayını incelerken de değindiğim gibi girişimin gözlenebilmesi için tek renkli (tek frekanslı) dalgaların olması şarttır. Bu sebepten Michelson interferometresi dâhilindeki ışık kaynağı da monokromatik (tek renkli) bir kaynaktır.

300px-Michelson_Interferometer

Işık kaynağının ve dedektörün yer almadığı bir Michelson interferometresi. Orta kısımda 45°’lik açıyla duran ayna yarı geçirgen bir aynadır. Arka kısımda birbirine dik konumda duran aynalar ise gelen ışığı dosdoğru yansıtarak dedektör üzerinde buluşmalarını sağlarlar.

305px-Interferometer.svg

Michelson interferometresinin şematik çizimi. Kaynak: Wikipedia adresinden Türkçeleştirilerek alındı.

Michelson interferometresinde kaynaktan çıkan tek renkli ışık, yarı geçirgen ayna üzerinde ikiye ayrılarak birbirine dik iki ayrı yol üzerinde yol almaya başlar. Yolun sonunda konumlandırılmış aynalardan yansıyarak geriye dönen ışık demetleri yarı geçirgen zar üzerinde tekrar bölünüp yansıyarak dedektör üzerine düşerler ve girişim oluştururlar. Sistem üzerindeki tüm hareket bundan ibarettir. Buradaki önemli nokta ise iki ayrı ışık demetinin aldıkları yollar arasındaki farktır.

Yukarıdaki görselde de görüldüğü gibi 0 noktasına kadar henüz ışık dalgası ayrışmadığından herhangi bir yol farkı söz konusu değildir. Bu nokta geçildikten sonra artık elimizde A noktasına ve B noktasına doğru yol alan iki ayrı ışık demeti vardır. Eğer OA ve OB yolları eşit mesafedeyse iki ışık demeti yarı geçirgen zar üzerine ikinci kez geldiklerinde de tıpkı ayrıştıkları zamandaki gibi tepe – tepe, çukur – çukur şeklinde eşleşecekler ve dedektöre doğru yol alacaklar. Dedektörde yapacağımız gözlemde ise bu iki dalganın yapıcı girişim oluşturduklarını ve birbirlerini güçlendirdiklerini gözleyeceğiz. Dolayısıyla bizleri farklı girişim desenleriyle buluşturacak olan yol farkı doğrudan doğruya OA ve OB yolları arasındaki farkla ilgilidir. Çünkü kalan yolları iki ayrı dalga da birlikte kat etmektedir.

Eğer dedektörde yıkıcı girişim gözlemek istersek yapacağımız şey OA veya OB yollarından birisiyle oynamaktır. Biz OA yolunu seçelim ve A aynasının konumunu, çalıştığımız ışığın dalga boyunun yarısı kadar ötelemeye karar vermiş olalım. Burada dikkat edilmesi gereken nokta ışık demetinin OA yolunu iki kere almış olduğudur! Dolayısıyla A aynasında yapacağımız yarım dalga boyluk öteleme ışık demetinin bu yolu iki kere alacak olmasından dolayı aslında iki ışık demeti arasında bir tam dalga boyluk yol farkının oluşmasıyla sonuçlanacaktır. Bu ise dedektörde gözlem yapan bizler için hiçbir fark yaratmaz. Çünkü bir dalga boyluk yol farkı demek öncekinde olduğu gibi yine tepe – tepe ve çukur – çukur’un eşleşmesi ve iki ayrı ışık demetinin yapıcı girişim yaparak birbirini güçlendirmesi demektir.

Peki, yıkıcı girişimi nasıl yapacağız? Biliyoruz ki yıkıcı girişim olması için ışık demetleri arasında yarım dalga boyluk fark olmalı. Öyleyse A veya B aynalarından birini tek renkli ışığın çeyrek dalga boyu kadar ötelememiz gerekecek. Yol iki kere kat edildiğinden toplam yol farkı yarım dalga boyu olacak ve dedektör üzerinde yıkıcı girişim göreceğiz. Yine söylemekte yarar var ki sadece yapıcı veya yıkıcı girişim değil bunlar arasındaki tüm ara durumlar girişim için söz konusudur ve interferometre için de aynaların konumlarına göre çok çeşitli girişim desenleri elde etmek mümkündür. Aynayı sürekli hareket ettirdiğinizde ise ardı ardına yapıcı ve yıkıcı girişimler meydana gelir. Böylelikle ışığın dalga boyunu kullanarak mesafe ölçümünü son derece hassas bir şekilde yapabilirsiniz.

Her şey tamam da ışığın ikiye ayrılmasının, aynalardan yansıyarak yol farkı oluşturmasının, girişim yapmasının eterle ne ilgisi var? Michelson – Morley deneyinde kullanılan Michelson interferometresini tanıdıktan sonra bu soruyla ilgilenebiliriz artık. Eter teorisini sınamaya hazırız!

Michelson – Morley Deneyi

Eğer eter varsa ışığın hızının kaynağın hareketine bağlı olarak değişiklik göstereceğini söylemiştik. Işığın hızı da biliyorsunuz ki hayal gücünü zorlayan bir büyüklüğe sahip: yaklaşık 300 000 km/sn. Böylesine devasa bir hıza kayda değer ölçülerde değişiklik getirebilecek bir kaynağın da aynı şekilde devasa bir harekete sahip olması gerekir. Bu kaynak için en iyi aday Dünya’dan başkası değildir. Kaldı ki Dünya’nın bile Güneş etrafındaki eliptik hareketi 30 km/sn.’lik bir hızla gerçekleşir. Yani ışık hızından çok küçüktür ama en azından kayda değerdir.

Evrenin tamamını doldurduğu düşünülen eter içinde hareket eden Dünya’mızdan Güneş etrafındaki hareketin yönünde gönderilen ışığın bir dirençle karşılaşması gerektiğini daha önce söylemiştik. Bu durumda Dünyanın hareket yönünde gönderilen ışık demeti eğer eter var ise 300 000 – 30 = 299 070 km/sn.’lik bir hızla hareket etmelidir.

Dolayısıyla Michelson interferometresini kullanarak yapacağımız şey şu olacak: İnterferometrenin iki ayrı ışık yolundan birisini Dünya’nın hareketi yönünde konumlandıracağız. Işık demeti, bu yol üzerinde Dünya’nın eter içindeki hareketi dolayısıyla daha düşük bir hızla giderken diğer yoldaki ışık demeti herhangi bir dirence maruz kalmadan kendi sahip olduğu hızıyla yol alacak. Eğer OA ve OB yollarını da birbirine eşit olarak alırsak iki ayrı ışık demetinin farklı hızlara sahip olmasından dolayı dedektör üzerinde birbirini tamamen destekleyen (tepe – tepe, çukur – çukur karşılaşması) değil belli ölçüde birbirini sönümleyen bir girişim deseni görmeyi bekleriz.

MichelsonMorleyAnimationDE

Dünyanın hareketi yönünde konumlandırılan yoldaki ışık demetinin diğer yoldakine göre geri kalışını gösteren bir animasyon.

Dünya’nın hızının ışığın hızına kıyasla çok düşük olmasından dolayı deney sonucunda alınan ölçümleri daha fark edilir düzeylere çekebilmek için de ilk ölçümleri aldıktan sonra interferometreyi 90° döndürerek bu sefer diğer yolu Dünya’nın hareket doğrultusunda konumlandırabiliriz. Böylelikle ilk deneyde (+) olarak ölçtüğümüz yol farkını şimdi (-) olarak ölçerek bir anlamda yol farkını iki katına çıkarmış ve daha kolay tespit edilebilir ölçümler elde etmiş oluruz.

İşte Michelson ve Morley 1887 yılında, popüler düzeyde izah etmeye çalıştığım bu düşüncelerle deneylerini uyguladılar. Dedektör üzerinde, ışık yolları arasındaki fark ölçüsünde sönümlenmiş bir girişim deseni görmeyi beklediler. Fakat durum bekledikleri gibi değildi. Meydana gelen girişim deseni ölçülebilir sınırlar dâhilinde ışık yolları arasında hiçbir farkın olmadığına işaret ediyordu. Bilim insanları kolay kolay pes etmez. Onlar da etmediler. Eteri kanıtlamaya kararlıydılar. Deneyi farklı saatlerde, farklı günlerde, farklı sıcaklıklarda, farklı mevsimlerde kısacası her türlü farklı koşulda tekrarladılar. Fakat sonuç değişmedi.

Deney beklenilen sonucu vermiyordu ama “eter fikrinin hiç mi şansı yoktu?” diye sorabiliriz. Buna deney sonrası ortaya çıkan sonuçlara göre birlikte karar verelim. Eğer deney sonrasında eter fikrini kurtarmaya çalışırsak şu argümanlara sığınmalıyız:

  1. Dünya, Güneş çevresinde hareket etmiyor.
  2. Evreni dolduran eter Dünya ile birlikte hareket ediyor.

Birinci argüman için sanırım bir şey söylemeye gerek yok. İkincisi için ise koca bir evreni dolduran eterin bizim ‘küçük mavi nokta’mızın (Carl Sagan’ı saygıyla anarak) hareketini takip etmesi için elimizde hiçbir tatmin edici veri yok. Ne de olsa evrende ‘özel’ diyebileceğimiz hiçbir ayrıcalığımız yok. Öyleyse eter fikrinin Michelson – Morley deneyi sonrasında hayatta kalabilmesi oldukça zor görünüyor.

Sonraki yıllarda eteri kurtarabilmek adına çeşitli girişimlerde bulunulsa da kayda değer bir atılım sağlanamadı. Son sözü Albert Einstein, inşa ettiği Özel Görelilik Teorisi dâhilindeki ikinci postulatı “Birbirlerine göre hareketi nasıl olursa olsun tüm gözlemciler için ışığın hızı aynıdır” şeklinde tanımlayarak söyledi. Böylelikle eter fikri, bilim ve felsefe tarihindeki haklı yerinde kalmak üzere terk edildi.

Sonuç

Michelson – Morley deneyi insanlığa ışığın yapısıyla ilgili önemli gerçekleri fısıldadığından ve Einstein’ın Özel Görelilik Teorisi’ne deneysel destek sağlaması nedeniyle modern fiziğin ilk basamağını oluşturur. Felsefi kökeni antik dönemlere kadar giden 18. ve 19. yüzyıllarda giderek tanınan dalga mekaniğiyle birlikte ses dalgalarının karakteriyle ilişkilendirilerek sezgisel olarak gerekliliği anlaşılan eter fikri, ne yazık ki bu deneyden sonra ‘gereksiz’ görülerek terk edilmiştir. Bugün ses dalgalarında olduğu gibi bir ortam gereksiniminin ışığın hareketi için söz konusu olmadığını biliyoruz. Işığın standart hızını boşlukta tanımlıyoruz. İşte bu bilgiye, böyle bir deney ve macera sonucunda vakıfız.

Kaynaklar

American Journal of Science, 1887 – On the Relative Motion of the Earth and the Luminiferous Ether
Wikipedia, Luminiferous Ether – http://en.wikipedia.org/wiki/Luminiferous_aether
AIP Center for History of Physics – http://www.aip.org/history/gap/Michelson/Michelson.html
Wikipedia, Edward Williams Morley – http://en.wikipedia.org/wiki/Edward_W._Morley
American Physical Society – Michelson and Morley
University of Virginia, Micheal Fowler – The Michelson Morley Experiment
Wikipedia – Michelson –  Morley Experiment
Wikipedia, Michelson Interferometer – http://en.wikipedia.org/wiki/Michelson_interferometer
American Public Television, UNDAUNTED – Neil deGrasse Tyson explains the experiment

Etiketler: , , ,


Yazar

Hacettepe Fizik Müh. bölümü mezunu. Bilkent Üniversitesi’nde Yarıiletken Fiziği / Optoelektronik üzerine çalışıyor.






2 Responses to 19. YÜZYILIN YANLIŞLANAN FİKRİ: ETER VE MİCHELSON – MORLEY DENEYİ

  1. Hilmi Aydın says:

    paylasmis oldugunuz bu yazi icin teşekkür ederim.

  2. Nur says:

    okulumda fizik projesi olarak interferometre yapmak istiyorum nasıl bir düzenek kurup yapabilirim? aynaların veyarı geçirgen aynanın nasıl yerleştirileceğini okuduklarımdan çıkardım ama ciddi bir ölçüm yapmak ve bu aleti de yapıp okuluma kazandırmak istiyorum.Bana yardım edebilir misiniz?

Yorum yapın (Facebook, Twitter gibi hesaplarınız geçerlidir.)

Back to Top ↑
  • Patreon’dayız

  • Bizi Takip Edin

  • iTunes Bağlantısı

  • Reklam Alanı

  • Destekçiler

  • E-POSTA LİSTESİ

    Yeni bir yayınımız yayımlandığında e-posta yoluyla haberdar olmak için adresinizi bu alana girin.

    Diğer 99.811 aboneye katılın

  • Hızlı Takvim

    Eylül 2014
    P S Ç P C C P
    « Haz   Eki »
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    2930