آزمایش مایکلسون-گیل که در 1925 انجام شد، در نیمه شمالی بود. اگر زمین کروی بود، تداخل سنج باید در جهت مخالف (بطور دیگری) در نیمه جنوبی رفتار میکرد. یک نتیجه باید نشان دهد که بالاترین سرعت به سمت شمال و پایین ترین در جنوب است، زیرا در این حالت، شما باید به سمت شمال حرکت کنید تا نزدیک به خط استوا قرار بگیرید.
آزمایش مایکلسون-مورلی در 1881 پیامد های فراوانی داشت. دانشمندان پس از تجزیه و تحلیل آنها درک کردند که حرکت نسبی ای بین زمین و اتر وجود ندارد. هدف از این آزمایش مشخص کردن حرکت زمین با سرعت 30 کیلومتر بر ثانیه به دور خورشید با استفاده از یک تداخل سنج بود. به گفته شماری از دانشمندان این آزمایش، نه به خاطر عدم وجود اتر، بلکه به دلیل اینکه زمین به دور خورشید نمیچرخید شکست خورد.
همانطور که میدانید در 1904 بار دیگر مایکلسون برای انجام آزمایشی دست به کار شد. اینبار او به دنبال اندازه گیری حرکت روزانه اتر در زمین بود. این آزمایش در 1925 انجام شد. برای رسیدن به هدفشان، تکنسین ها مجبور به تهیه یک تداخل سنج عظیم شدند. آنها با توجه به مدل سایناک آن را تنظیم کردند.
هدف آنها ارزیابی تغییر سرعت در عرض های جغرافیایی مختلف بر فراز زمین بود. از آنجا که آنان زمین را کروی و درحال چرخش فرض کرده بودند، انتظار داشتند نتایج متقاعد کننده ای از تغییرات بدست بیاورند.
بر اساس تفاوت در عرض جغرافیایی در سراسر زمین، سرعت حرکت باید متنوع باشد. دلیلش این است که در یک زمین کروی که درحال چرخش است، سرعت های محیطی متعددی وجود دارد و همانطور که در تصویر زیر میبینید با عرض جغرافیایی تغییر میکنند. بیشترین سرعت در استوا و سرعت صفر متعلق به قطب ها می باشد. بنابراین هنگامی که دو عرض مختلف را در نیمکره شمالی در نظر بگیرید، خواهید دید که سرعت در عرض جغرافیایی نزدیک به جنوب بیشتر است. یک تداخل سنج سایناک، با محدوده ای حدود 1.9 کیلومتر باید تهیه شود. باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا تغییر سرعت در دو عرض جغرافیایی متفاوت را تشخیص دهد. بنابراین باید به نقاط مختلف با فاصله صدمتر از یکدیگر برسند. اگرچه فقط در چندصد متر تغییر سرعت چندان زیادی وجود ندارد اما این تداخل سنج قادر به مشخص کردن آن ها می باشد حال مهم نیست چقدر این میزان کم باشد.
این تداخل سنج به شکل یک مستطیل بزرگ بود. دو قسمت ساید شمالی و جنوبی نیز بصورت موازی قرار دارند. یک طرف (آبی رنگ) باید سرعت کمتری نسبت به دیگری (سفید) داشته باشد.
همانند تداخل سنج مایکلسون مورلی، به منظور دخالت پرتو های نور که از منبع یکسان نشات گرفته، منجر به چرخش به دو جهت متضاد شده ، ساخته شده است. یک سمت از مستطیل بیشتر به سمت شمال و دیگر بیشتر به سمت جنوب است. دو پرتو نور در دو سوی مختلف مستطیل باید توسط باد اتر در یک مسیر متفاوت تحت تاثیر قرار میگرفتند. این باد، همانطور که شما قطعا می توانید متوجه آن شوید، ناشی از حرکت زمین درون اتر نیست، بلکه حرکت اتر بر فراز زمین است. در تصویر صفحه بعد ، مسیرهای مختلفی را که توسط دو پرتو نور طی شده، رسم کرده ایم.
واضح است که این دو پرتو توسط اتر به شیوه ای متفاوت تحت تاثیر قرار گرفتند و این باید تغییری در حاشیه تداخل داده شده توسط این فرمول را ایجاد کند:
در اینجا A مساحت مستطیل، ω سرعت زاویه ای، λ طول موج، c سرعت نور و φ عرض (عرض جغرافیایی) است.
با این آزمایش، نتیجه مورد انتظار بدست آمد. بنابراین وجود باد اتری اثبات شد.
چگونه می توان یک باد اتر را در یک زمین بی حرکت کرد توضیح داد؟
در یک زمین مسطح مفهوم عرض جغرافیایی کمی متفاوت از ایده کروی است. برای نمونه: ما می توانیم آن را با مختصات قطبی توصیف کنیم. یک نقطه در زمین توسط فاصله r آن از قطب شمال و با یک زاویه Θ توصیف شده است. به عنوان مثال ما میتوانیم پادساعت گرد را در نظر بگیریم که از نصف النهار گرینویچ شروع شده. فاصله r مشابه عرض جغرافیایی است.
ما می دانیم که خورشید با مسیر مارپیچی ای روی یک مخروط حرکت می کند. خورشید به سمت نیمه شمالی دارای سرعت کمتری در مقایسه با نیمه جنوبی یا نزدیک به جنوب است. علت این است که خورشید زمانی که به نیمه جنوبی میرود، مسیر بیشتری را باید طی کند. بنابراین تداخل سنج به درستی باد اتری را که با سرعت درحال افزایش به سوی جنوب حرکت می کند، به طور دقیق تشخیص داد.
آزمایش مایکلسون-گیل که در 1925 انجام شد، در نیمه شمالی بود. اگر زمین کروی بود، تداخل سنج باید در جهت مخالف (بطور دیگری) در نیمه جنوبی رفتار میکرد. یک نتیجه باید نشان دهد که بالاترین سرعت به سمت شمال و پایین ترین در جنوب است، زیرا در این حالت، شما باید به سمت شمال حرکت کنید تا نزدیک به خط استوا قرار بگیرید.
بنابراین آزمایش مایکلسون گیل اثبات کرد که جریانی از باد اتری بر فراز زمین وجود دارد. در زمین مسطح، موقعیت جغرافیایی کاملا متفاوت از آنچه در کره است، می باشد. موازی ها، در حالی که به سمت جنوب حرکت می کنند، به تدریج محیط بزرگتری را رسم میکنند .در نتیجه، خورشید سرعت خود را از راس السرطان به سمت راس الجدی افزایش می دهد. یک تداخل سنج سایناک که در نیمکره جنوبی قرار دارد باید قادر به تشخیص سرعت بالاتر در سمت جنوب باشد. بدیهی است، چنین آزمایشی برای تایید آن هرگز انجام نشد.
همچنین مطالعه کنید:
