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
англ. Albert Abraham Michelson
Дата рождения 19 декабря 1852(1852-12-19)[1][2][…]
Место рождения Стрельно, Пруссия
Дата смерти 9 мая 1931(1931-05-09)[3][1][…] (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 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 Золотая медаль Королевского астрономического общества (1923)
Медаль и премия Дадделла (1929)
Автограф Изображение автографа
Логотип Викитеки Произведения в Викитеке
Логотип Викисклада 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 править

 
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 править

Первые измерения править

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 править

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 править

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 править

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 править

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 править

Примечания править

  1. 1 2 Asimov I. A.A. Michelson // Encyclopædia Britannica (англ.)
  2. Albert Abraham Michelson // Brockhaus Enzyklopädie (нем.) / Hrsg.: Bibliographisches Institut & F. A. Brockhaus, Wissen Media Verlag
  3. Майкельсон Альберт Абрахам // Большая советская энциклопедия: [в 30 т.] / под ред. А. М. Прохоров — 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1969.
  4. https://books.google.com/books?id=K0U-AQAAMAAJ&pg=PA42
  5. Millikan R. A. Albert Abraham Michelson (1852-1931) (англ.) // Proceedings of the American Academy of Arts and Sciences — Boston: 1937. — Vol. 71, Iss. 10. — P. 530—1931. — ISSN 0199-9818; 2327-9478
  6. Mathematics Genealogy Project (англ.) — 1997.
  7. A. A. Michelson Архивная копия от 4 марта 2019 на Wayback Machine  (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 Архивная копия от 16 июля 2012 на Wayback Machine
  11. Science in Poland. Дата обращения: 27 июня 2015. Архивировано из оригинала 24 сентября 2015 года.
  12. Shedding Light on Nevada’s First Nobel Laureate by Guy Rocha, Former Nevada State Archivist. Дата обращения: 27 июня 2015. Архивировано из оригинала 30 июля 2014 года.
  13. 1 2 Иоос Г. Повторения опыта Майкельсона // Успехи физических наук. — М.: Российская академия наук, 1932. — Вып. Январь, № 12 (1). — С. 136—147. Архивировано 25 ноября 2020 года.
  14. Tests of Relativity by Complementary Rotating Michelson-Morley Experiments // Phys. Rev. Lett. 99, 050401 (2007)

Литература править

  • 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 править