Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Арнайы салыстырмалылықты тексеру үшін Майклсон-Морли экспериментінің өзгертілген түрі
Modified form of the Michelson–Morley experiment, testing special relativity
Кеннеди-Торндайк эксперименті, алғаш рет 1932 жылы Рой Дж. Кеннеди және Эдвард М. Торндайк жүргізген, арнайы салыстырмалылықты тексеру үшін Майклсон-Морли эксперименттік процедурасының өзгертілген түрі болып табылады. Өзгерту классикалық Майклсон-Морли (ММ) аппаратының бір иілімін екіншісінен қысқа етуді көздейді. Майклсон-Морли эксперименті жарық жылдамдығы аппаратың бағытына тәуелсіз екенін көрсеткенмен, Кеннеди-Торндайк эксперименті оның әртүрлі инерциялық жүйелердегі аппараттың жылдамдығына да тәуелсіз екенін көрсетті. Бұл сонымен қатар уақыттың кеңеюін (дилатациясын) жанама түрде тексеруге мүмкіндік берді. Майклсон-Морли экспериментінің теріс нәтижесін ұзындықтың қысқаруымен ғана түсіндіруге болады, ал Кеннеди-Торндайк экспериментінің теріс нәтижесін түсіндіру үшін ұзындықтың қысқаруымен қатар уақыттың кеңеюі де қажет. Бұл Жер Күннің айналасында қозғалғанда фазалық ығысулардың анықталмауын түсіндіреді. Уақыттың кеңеюінің алғашқы тікелей расталуы Ивс-Стилвелл эксперименті арқылы жүзеге асырылды. Осы үш эксперименттің нәтижелерін біріктіре отырып, толық Лоренц түрлендіруін алуға болады. Кеннеди-Торндайк экспериментінің жақсартылған нұсқалары оптикалық резонаторлар немесе Айға лазерлік қашықтық өлшеу арқылы жүргізілді. Лоренц инварианттығының сынақтарына жалпы шолу үшін, арнайы салыстырмалылық теориясының сынақтарына қараңыз.
The Kennedy–Thorndike experiment, first conducted in 1932 by Roy J. Kennedy and Edward M. Thorndike, is a modified form of the Michelson–Morley experimental procedure, testing special relativity. The modification is to make one arm of the classical Michelson–Morley (MM) apparatus shorter than the other one. While the Michelson–Morley experiment showed that the speed of light is independent of the orientation of the apparatus, the Kennedy–Thorndike experiment showed that it is also independent of the velocity of the apparatus in different inertial frames. It also served as a test to indirectly verify time dilation – while the negative result of the Michelson–Morley experiment can be explained by length contraction alone, the negative result of the Kennedy–Thorndike experiment requires time dilation in addition to length contraction to explain why no phase shifts will be detected while the Earth moves around the Sun. The first direct confirmation of time dilation was achieved by the Ives–Stilwell experiment. Combining the results of those three experiments, the complete Lorentz transformation can be derived. Improved variants of the Kennedy–Thorndike experiment have been conducted using optical cavities or Lunar Laser Ranging. For a general overview of tests of Lorentz invariance, see Tests of special relativity.
Ай лазерлік қашықтығы
Жер бетіндегі өлшеулерден өзге, Кеннеди–Торндайк тәжірибелерін Мюллер мен Соффель (1995) және Мюллер және тағы басқалар (1999) Lunar Laser Ranging деректерін қолдана отырып жүргізді, онда Жер–Ай арақашықтығы сантиметрлік дәлдікпен есептеледі. Егер басымдық берілген есептеу жүйесі болса және жарық жылдамдығы бақылаушының жылдамдығына байланысты болса, онда Жер–Ай арақашықтығын өлшеуде аномалдық тербелістер байқалуға тиіс. Уақыттың созылуы жоғары дәлдікпен расталғандықтан, мұндай тербелістерді байқау жарық жылдамдығының бақылаушының жылдамдығына тәуелділігін, сондай-ақ ұзындықтың қысқаруының бағытқа тәуелділігін көрсетер еді. Дегенмен, екі зерттеуде де мұндай тербелістер анықталған жоқ, RMS жылдамдығының шегі ~10−5 құрады, бұл Хилс пен Холлдың (1990) қойған шектерімен салыстыруға болады. Осылайша, ұзындықтың қысқаруы мен уақыттың созылуының екеуі де салыстырмалылық теориясы болжаған мәндерге ие болуы керек.
In addition to terrestrial measurements, Kennedy–Thorndike experiments were carried out by Müller & Soffel (1995) and Müller et al. (1999) using Lunar Laser Ranging data, in which the Earth Moon distance is evaluated to an accuracy of centimeters. If there is a preferred frame of reference and the speed of light depends on the observer's velocity, then anomalous oscillations should be observable in the Earth Moon distance measurements. Since time dilation is already confirmed to high precision, the observance of such oscillations would demonstrate dependence of the speed of light on the observer’s velocity, as well as direction dependence of length contraction. However, no such oscillations were observed in either study, with a RMS velocity bound of ~10−5, comparable to the bounds set by Hils and Hall (1990). Hence both length contraction and time dilation must have the values predicted by relativity.