Кіріспе
Микельсон-Гейл-Пирсон эксперименті (1925) Микельсон-Морли эксперименті мен Сагнак интерферометрінің өзгертілген нұсқасы. Ол Жердің айналуынан пайда болған Сагнак әсерін өлшеді, осылайша ерекше салыстырмалылық теориясы мен Жердің айналу аясындағы жарық эфирі теориясын сынады.
Тәжірибе
Алғаш рет 1904 жылы Альберт А. Микельсон ұсынған, кейін 1925 жылы Микельсон мен Генри Г. Гейл жүзеге асырған мақсат - Жердің айналуының Жердің маңайында жарық таралуына әсер ететінін анықтау болды. Микельсон Гейл эксперименті өте үлкен сақиналы интерферометр (периметрі 1,9 км) болды, ол Жердің бұрыштық жылдамдығын анықтау үшін жеткілікті болды. Бастапқы Микельсон Морли эксперименті сияқты, Микельсон Гейл Пирсон нұсқасы екі бағытта қозғалғаннан кейін бір көзден (көміртек доғасы) келген жарықты салыстырды. Негізгі өзгеріс - бастапқы MM нұсқасының екі "қолдарын" екіншісінен әлдеқайда үлкен екі тікбұрыштымен ауыстыру. Жарық төртбұрыштарға жіберіліп, бұрыштағы айналардан шағылып, бастапқы нүктеге қайтарылды. Екі тікбұрышты шығаратын жарық экранмен салыстырылды, екі қос қос бұрыштан қайтып келетін жарық стандартты MM экспериментте болады. Күтілетін шеттік ауысуы стационарлық эфир мен арнайы салыстырмалылық теориясына сәйкес Микельсонмен берілген: шеттік ауысуы, ауданы шаршы километр, Клирингтегі эксперимент орнының ендігі, Иллинойс (41 ° 46 '), жарық жылдамдығы, Жердің бұрыштық жылдамдығы, қолданылған тиімді толқын ұзындығы. Басқаша айтқанда, бұл эксперимент Жердің айналуынан пайда болатын Сагняк әсерін анықтауды мақсат еткен.
where is the displacement in fringes, the area in square kilometers, the latitude of the experiment site in Clearing, Illinois (41° 46'), the speed of light, the angular velocity of Earth, the effective wavelength used. In other words, this experiment was aimed to detect the Sagnac effect due to Earth's rotation.
Нәтиже
Тәжірибе нәтижесі - астрономия арқылы өлшенген Жердің бұрыштық жылдамдығы өлшеу дәлдігі шегінде расталды. Микельсон Гейл экспериментінің сақиналы интерферометрі сыртқы сілтемемен салыстыру арқылы калибрленбеген (бұл мүмкін емес, өйткені орнату Жерге бекітілген). Оның құрылымынан егер нөлдік ауысу болса, орталық кедергі жиегінің қайда болуы керектігін анықтауға болады. Өлшенген ауытқу 1000-ға 5 бөлік дәлдікпен, 1000-ға 230 бөлік болды. Болжалған ауысу 1000-нан 237 бөлікке тең болды. Микельсон/Гейлдің айтуынша, эксперимент стационарлық эфир идеясымен де, арнайы салыстырмалылық теориясымен де үйлесімді. 1904 жылы Микельсон атап өткендей, эксперимент Сагняк үлгісіндегі барлық басқа эксперименттер сияқты себеппен салыстырмалылық теориясына сәйкес келеді (Сагняк эффектісін қараңыз). Яғни, айналу ерекше салыстырмалылық теориясында абсолютті, өйткені айналу процесінде бүкіл құрылғы тынышталған инерциялық эталондық жүйе жоқ, сондықтан екі сәуленің жарық жолдары осы кадрлардың бәрінде әртүрлі, сондықтан оң нәтиже болуы керек. Сондай-ақ, айналушы кадрларды арнайы салыстырмалылық теориясында (Борн координаттары) анықтауға болады, бірақ сол кадрларда жарық жылдамдығы енді кеңейтілген аймақтарда тұрақты емес, сондықтан бұл көзқарас бойынша да оң нәтиже болуы керек. Бүгінгі күні Жердің айналуынан туындайтын Сагнак типіне тән эффекттер жүйелі түрде GPS-ке қосылады.