Кіріспе
Дейтон Кларенс Миллер (13 наурыз 1866 – 22 ақпан 1941) – американдық физик, астроном, акустик және шебер әуесқой флейташы. Рентген сәулелерін зерттеудің алғашқы тәжірибешісі болған Миллер эфир теориясының және абсолюттік кеңістіктің жақтаушысы, ал Альберт Эйнштейннің салыстырмалылық теориясына қарсылас болды. Ол Огайо штатында Чарльз Вебстер Дьюи мен Вена Померой Миллер отбасында дүниеге келді, 1886 жылы Болдуин университетін бітіріп, 1890 жылы Чарльз А. Янгтың жетекшілігімен Принстон университетінде астрономия ғылымдарының докторы атағын алды. Миллер өзінің барлық мансабын Кливлендтегі Кейс қолданбалы ғылымдар мектебінде физика пәнін оқытумен өткізді, 1893 жылдан 1936 жылы зейнеткерлікке шыққанға дейін физика кафедрасын басқарды. 1895 жылы Вильгельм Рентген рентген сәулелерін ашқаннан кейін, Миллер Уильям Крукс жасаған катодтық сәулелі түтіктерді пайдаланып, жасырын объектілердің, соның ішінде адам денесіндегі оқтың алғашқы фотосуреттерін жасады. Көптеген ғылыми ұйымдарда белсенді болған Миллер Америка өнер және ғылым академиясының және Америка философиялық қоғамының мүшесі болды. 1920 жылдары ол Америка физика қоғамының хатшысы, вице-президенті және президенті, сондай-ақ Ұлттық зерттеулер кеңесінің физикалық ғылымдар бөлімінің төрағасы қызметін атқарды. Миллер Америка акустикалық қоғамының (ASA) негісқалаушы мүшесі және 1931-1933 жылдар аралығында ASA президенті болды.
Эфирді зерттеу
1900 жылы ол Эдвард Морлимен бірге эфирдің дрейфін анықтау жұмысын бастады, бұл сол кездегі фундаменталды физиканың «қызықты» салаларының бірі болатын. Бұрынғы Микельсон-Морли эксперименті сияқты негізгі құрал-жабдықты пайдалана отырып, Миллер мен Морли 1904 жылы тағы да бір нөлдік нәтиже жариялады. Бұл тәжірибелік нәтижелер кейін Альберт Эйнштейннің салыстырмалылық теориясын қолдау үшін келтірілді. Миллер 1904 жылдан кейін тәжірибелік әдістерін жетілдіру жұмысын жалғастырды, эфир дрейфіне миллиондаған өлшемдер жасады және сол кездегі әлемдегі ең сезімтал интерферометрді құрды. Дейтон Миллер интерферометрдің 326 000 айналымын жасады, әрқайсысы 16 көрсеткішпен (5,2 миллионнан астам өлшем). Олар шамамен 9 км/с (Күнді айналып өтетін Жердің жылдамдығының 1/3 бөлігі) дрейфтің бар екенін көрсетті. Ақ жарық пен 32 метрлік иектерді пайдаланып, ол көбінесе бірдей нәтижені көре алды: 0,12 ± 0,01 шеттік амплитуданың ығысуы, бұл нөлге сәйкес келмейді. Фазалық ығысу Дорадо шоқжұлдызындағы максимумға сілтеме жасайды. Амплитудалық талдау эфирдің тартылуын көрсетеді. Бірақ фазалық талдау Күн жүйесінің 227 км/с жылдамдықпен Дорадо шоқжұлдызына қарай жылғалынын көрсетеді. Миллер бұл нәтижелерді эфир дрейфінің бар екенін көрсететін оң белгі ретінде ұсынды. Дегенмен, Миллер көрген әсер өте шағын болды – тұрақты эфирден күтілгеннен әлдеқайда кішкентай. Бұл нәтижелер эфирмен сәйкес болуы үшін, эфирдің Жермен бірге әдеттегі эфир теориялары болжағаннан гөрі әлдеқайда көп мөлшерде сүйретіліп әкелінуі керек еді. Мұндай жоғары мәндер жұлдыздық аберрация сияқты басқа физикалық құбылыстармен жойылуы мүмкін, бұл сүйреу мөлшеріне жоғарғы шек қояды. Сонымен қатар, бұл өлшем сол кезде жүргізілген басқа өлшемдерден статистикалық тұрғыдан алшақ болды. Көптеген эксперименттерде шамамен 0,01 шамасындағы шеттік ығысулар байқалды, ал Миллердің 0,08-і басқа жерде, тіпті Миллердің 1904 жылы Морлимен жасаған эксперименттерінде де (0,015 ығысу көрсеткен) қайталанбады. Қате талдауына сүйене отырып, Миллердің сыншылары оның нәтижелерінің дәлдігін асыра бағалағанын, ал оның өлшемдері шын мәнінде нөлдік шеттік айырмашылыққа толығымен сәйкес келеді деп мәлімдеді – басқа эксперименттер тіркеген нөлдік нәтиже. Алайда, Миллер өзінің нәтижелерін қорғауын жалғастырды, ол нөлдік нәтижелер деп аталатын себептердің бірі – олар биік жерлерде (мысалы, тау шаңқаларында) жасалмағаны, онда эфирлі жел (дрейф) эфирдің аз тартылуына байланысты әлдеқайда жоғары болды деп болжады. 1920 жылдары интерферометрияға негізделген, Миллер эксперименті сияқты, және басқа да мүлдем басқа әдістерді қолданған бірқатар эксперименттер жүргізілді, олар да нөлдік нәтижелерді көрсетті. Ол кезде Миллердің жұмысы статистикалық аномалия ретінде қарастырылды, бұл пікір бүгінгі күнге дейін өзгерген жоқ, өйткені жағымсыз нәтижелердің саны үнемі артып келеді. Мысалы, Георг Йоос Миллер экспериментін өте ұқсас орнатуды қолдана отырып қайталады (оның интерферометрінің иектері 21 метр болды, ал Миллер экспериментінде 32 метр болған), және Миллер экспериментінен 1/50 есе аз нәтиже алды (Michelson-Morley эксперименті#Содан кейінгі эксперименттерді қараңыз). Алайда, Миллер Георг Йоостың эксперименттерінің нәтижелері ғимараттың ішінде, эфирлі желдің өте төмен болған төмен биіктікте жасалғандықтан болды деп мәлімдеді.
A shift amplitude of 0.12 ± 0.01 fringe, incompatible with zero. A shift phase that points to an apex in the constellation Dorado. The amplitude analysis suggests a drag of aether. But the analysis of phase suggests that the Solar System goes towards the constellation Dorado at a speed of 227 km/s. These results were presented by Miller as a positive indication of the existence of an aether drift. However, the effect Miller saw was tiny – much smaller than would be expected for a stationary aether. In order for these results to be consistent with an aether, it had to be assumed that the aether was dragged along with the Earth to a much greater extent than aether theories typically predicted. Values that high could be eliminated due to other physical phenomenon like stellar aberration, which put upper limits on the amount of dragging. Furthermore, the measurement was statistically far from any other measurements being carried on at the time. Fringe shifts of about 0.01 were being observed in many experiments, while Miller's 0.08 was not duplicated anywhere else, including Miller's own 1904 experiments with Morley, which showed a drift of only 0.015. Based on an error analysis, Miller's critics argued that he overestimated the precision of his results, and that his measurements were actually perfectly consistent with a fringe difference of zero—the null result that every other experiment was recording. However, Miller continued to defend his results, claiming that the probable reason for the so called null results were that they were not being done at high locations (such as mountain tops), where the ether wind (drift) was supposedly much higher due to less ether drag. During the 1920s a number of experiments, both interferometry based, as in Miller's experiment, and others using entirely different techniques, were conducted, and these returned a null result as well. Even at the time, Miller's work was increasingly considered to be a statistical anomaly, an opinion that remains true today, given an ever growing body of negative results. For example, Georg Joos reprised Miller's experiment using a very similar setup (the arms of his interferometer were 21 m vs. the 32 m in the Miller experiment) and obtained results that were 1/50 the magnitude of those from Miller's (see Michelson–Morley experiment#Subsequent experiments). However, Miller claimed that the explanation for results of the experiments of Georg Joos were because they were done at low altitude in the interior of a building, where the aether wind was very low.
Шенкленд талдау
1955 жылы Роберт С. Шенкленд, С. В. Маккаски, Ф. С. Леоне және Г. Куэрти Миллердің нәтижелерін қайта талдау жүргізді. Бұл зерттеуді басқарған Шенкленд 1933 жылы Миллер байқаған "сигналдың" әрқайсысы бірнеше жүз өлшемнің орташасынан тұратынын, ал сигналдың күші өлшемдер тіркелген ажыратымдылықтан 10 есе кем екенін атап өтті. Миллердің өлшем үшін бір мәнді ғана таңдауы статистикалық тұрғыдан мүмкін емес, себебі деректер тым өзгергіш, сондықтан "осы" сан "анау" сандан жақсы деуге болмайды. Шенклендтің пікірінше, алынған деректер Миллердің оң нәтижесімен бірдей, нөлдік нәтижені де қолдайды. Шенкленд Миллер байқаған сигналдың бір бөлігі статистикалық ауытқуларға, ал екінші бөлігі жергілікті температура жағдайларына байланысты деген қорытындыға келді. Сонымен қатар, Миллердің нәтижелері эфирдің болуын байқағаннан гөрі, жүйелік қатеге байланысты болуы мүмкін деп болжады. Ол, әсіресе, Миллер эксперимент өткізілген бөлмедегі температура градиенттерін бақылауда жеткілікті күтім жасалмағанын сезді, өйткені көптеген интерферометриялық эксперименттерден өзгеше, Миллер өз тәжірибелерін аппараттың белгілі бір дәрежеде сыртқы ортаға ашық қалдырылған бөлмеде жүргізді. Шенклендтің талдауында эфирдің бар екенін көрсететін статистикалық маңызды сигнал табылған жоқ. Шенкленд Миллер байқаған сигналдың жалған екеніне, оның себебі эфирдің болуынан гөрі, бақыланбаған температура әсері екеніне тоқталды. Бұған қоса, кейбір қазіргі ғалымдар Миллер байқаған кез келген сигнал экспериментатордың әсерінен туындады деп санайды, яғни экспериментшінің белгілі бір нәтиже табуға деген ықыласымен енгізілген қателік, ол деректерді статистикалық талдау кезіндегі жүйелік қателердің кең таралған көзі болатын (бұл әсер Миллердің эксперименталды техникалар туралы алғашқы оқулығында аталып көрсетілмеген; Ginn & Company, 1903 қараңыз).
Басқа да іс-шаралар
Д-р Миллер физикадағы тәжірибелік мәселелерді орындау үшін студенттерге арналған оқулықтар ретінде құрастырылған нұсқаулықтарды жариялады. 1908 жылы Миллер дыбыс толқындарын фотоға түсіретін, фонодейк деп аталатын аппаратты өңдеп шығарды. Ол бұл аппаратты әртүрлі материалдардан жасалған флейталардың толқын формаларын салыстыру үшін пайдаланды. Бірінші дүниежүзілік соғыс кезінде Миллер үкіметтің өтініші бойынша ірі қарулардың қысым толқындарының физикалық қасиеттерін зерттеді. Дейтон Миллер 1921 жылы Ұлттық ғылым академиясының мүшесі болып сайланды. Ол 1927-1930 жылдары Вашингтондағы Ұлттық зерттеу кеңесінің құрамына кірді.