Experiment de Trouton i Rankine
El experiment de Trouton i Rankine va ser un ensaig dissenyat per a medir si la contracció de Lorentz i FitzGerald que experimenta un objecte en moviment respecte al éter, produiria un efecte mesurable sobre l'estat en repòs absolut de l'objecte, de modo que l'éter actuaria com un sistema de referència preferent. L'experiment va ser realisat per primera volta per Frederick Thomas Trouton i Alexander Oliver Rankine en 1908.
El resultat de l'experiment va ser negatiu, lo que concorda en el principi de relativitat (i per lo tant, també en la teoria de la relativitat especial), segons el qual els observadors en repòs en un determinat sistema de referència inercial no poden medir el seu propi moviment de translació per mig d'instruments en repòs en el mateix sistema. En conseqüència, els observadors que es mouen en l'objecte tampoc poden medir la contracció de la seua llongitut. Vore també proves de la relativitat especial.
Descripció
[editar | editar còdic]El famós experiment de Michelson i Morley de 1887 havia demostrat que era necessari modificar la llavors acceptada teoria del éter. FitzGerald i Lorentz, independentment un de l'atre, varen propondre una contracció llongitudinal de l'aparat en el que es va realisar l'experiment en la direcció del moviment (sobre l'éter), lo que explicaria el resultat casi nul de l'experiment de Michelson i Morley. Els primers intents de medir algunes conseqüències d'esta contracció en el marc del laboratori (el sistema de referència inercial d'un observador en moviment conjunt en l'aparat experimental) es varen fer en els experiments de Rayleigh i Brace (1902, 1904), encara que el resultat va ser negatiu. En 1908, no obstant, les teories llavors vigents de l'electrodinàmica, del éter de Lorentz (ara reemplaçada) i de la relativitat especial (ara generalment acceptada, i que no requerix recórrer a l'éter com a explicació), varen predir que la contracció de Lorentz i FitzGerald no es podia medir en un sistema de referència que es moguera en l'objecte, perque estes teories estaven basades en la transformació de Lorentz.
Frederick Thomas Trouton, (despuix de realisar el conegut com experiment de Trouton i Noble en 1903), va fer els càlculs utilisant la seua pròpia interpretació de l'electrodinàmica, calculant la contracció de la llongitut d'acort en la velocitat de l'aparat experimental sobre l'éter, pero calculant l'electrodinàmica aplicant les equacions de Maxwell i la llei de Ohm en el marc del laboratori. Segons la visió de Trouton sobre l'electrodinàmica, els càlculs varen predir un efecte mesurable de la contracció de la llongitut en el marc del laboratori. Junt en Alexander Oliver Rankine, es va propondre verificar este supòsit en 1908, intentant medir variació de la resistència d'una bobina a mida que canviava la seua orientació sobre la velocitat del laboratori a través de l'éter luminífero. Açò es va fer colocant quatre bobines idèntiques en una configuració coneguda com pont de Wheatstone, que els va permetre medir en precisió qualsevol canvi en la resistència. Després es va fer girar el circuit 90 graus al voltant del seu eix mentres es media de nou la resistència. Degut a que la contracció de Lorentz-FitzGerald és solament en la direcció del moviment, des del punt de vista de el "sistema de referència de l'éter", la llongitut de les bobines depenia del seu àngul sobre la seua velocitat respecte a l'éter. Per lo tant, Trouton i Rankine varen pensar que la resistència medida en el marc de repòs de l'experiment deuria canviar a mida que es feya girar el dispositiu. No obstant, les seues cuidadoses medicions no varen mostrar canvis detectables en la resistència.[1][2]
Açò va demostrar que si la contracció de Lorentz-FitzGerald existia, no era mesurable en el sistema de referència en repòs sobre l'objecte; i solament les teories que contenen la transformació de Lorentz completa, com la teoria de la relativitat especial, seguixen sent vàlides.
Vore també
[editar | editar còdic]Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Trouton F. T., Rankine A. (1908). “On the electrical resistance of moving matter”. Proc. R. Soc. 80 (420): 420–435. doi:. Bibcode: 1908RSPSA..80..420T.
- ↑ Laub, Jakob (1910). “Über die experimentellen Grundlagen dones Relativitätsprinzips”. Jahrbuch der Radioaktivität und Elektronik 7: 460–461.
Referències
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «Experimento de Trouton y Rankine» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.