Michelson Morley op de klassieke manier uitgelegd?

[Xilvo]

Het effect zijwaartse richting is ongeveer de helft van het effect in windmee-windtegen-richting. Dus dezelfde orde van grootte en zeker niet verwaarloosbaar!

Correct, ik zat daar fout.

[tuander]

Is er misschien nog een effect met relativistische roodverschuiving/blauwverschuiving, waardoor dit toch niet helemaal opgaat? Ik ben ook een beetje in het duister over het effect van tijddillatatie, ook daardoor zou je misschien een fase-verschuiving kunnen krijgen in SRT/ART? Een foton kan langer onderweg zijn omdat de tijd in beide armen niet even snel loopt?

[Xilvo]

Is er misschien nog een effect met relativistische roodverschuiving/blauwverschuiving, waardoor dit toch niet helemaal opgaat?

Nee. Dan zou de lichtbron moeten bewegen maar dat heeft geen invloed op het experiment, anders dan dat je met een andere golflengte te maken hebt

Een foton kan langer onderweg zijn omdat de tijd in beide armen niet even snel loopt?

Een foton doet er voor een waarnemer in rust t.o.v. de interferometer altijd even lang over, de afstand gedeeld door de lichtsnelheid.

Waar probeer je nu eigenlijk achter te komen? Hoe het ding nu werkt volgens de huidige inzichten of hoe M&M indertijd dachten dat hij zou werken?

[Professor Puntje]

Waar probeer je nu eigenlijk achter te komen? Hoe het ding nu werkt volgens de huidige inzichten of hoe M&M indertijd dachten dat hij zou werken?

Juist - daar vroeg ik ook al eerder naar. Dat is een belangrijke vraag die nu eerst beantwoord moet worden, want anders wordt het een warboel.

[tuander]

Nou, ergens in mijn achterhoofd denk ik dat relativiteitstheorie en klassieke golftheorieën niet zo heel erg veel van elkaar verschillen in de uiteindelijke resultaten. Misschien zijn ze af en toe zelfs misschien gewoon verschillende manieren om dezelfde werkelijkheid te beschrijven. Anders geformuleerd: om echt aan te tonen dat de lichtsnelheid constant is of variabel is nog vrij lastig. Dus misschien zelfs dus nog allebei even goed te gebruiken al gelang naar het fenomeen dat je wilt voorspellen/beschrijven?

[tuander]

Maar voorlopig ben ik gewoon tevreden dat ik het Michelson Morley experiment kan begrijpen op de manier die ik voorstelde.

[Professor Puntje]

Wat bedoel je eigenlijk met het experiment begrijpen? Wil je ook het nul-resultaat begrijpen? In dat laatste geval voldoet de klassieke golftheorie niet, en dan moet je daar hoe dan ook iets versleutelen.

[Xilvo]

Of ze veel verschillen hangt af van de fenomenen die je bekijkt en met welke snelheden je werkt.
Principieel verschillen ze zonder enige twijfel en zijn het geen verschillende manieren om hetzelfde te beschrijven.

Anders geformuleerd: om echt aan te tonen dat de lichtsnelheid constant is of variabel is nog vrij lastig.

Als het je daarom te doen is dan zou ik een topic beginnen in theorievorming.

[tuander]

Wat bedoel je eigenlijk met het experiment begrijpen? Wil je ook het nul-resultaat begrijpen? In dat laatste geval voldoet de klassieke golftheorie niet, en dan moet je daar hoe dan ook iets versleutelen.

Mee eens. Hoewel het nul-resultaat natuurlijk ook op andere manieren verklaard had kunnen worden. Ik noem bijvoorbeeld het idee van 'drag', dat de ether zou 'vastkleven' rondom materie. Maar dat doet niet zo veel ter zake.

Ik probeer eigenlijk gewoon grip te krijgen op wat men met het experiment eigenlijk had kunnen meten? Wat waren de ideeën van de heren zelf? En hebben ze misschien fouten gemaakt in hun set-up, of in hun redenaties?

Het is erg makkelijk om fouten te maken. (bijv effecten van zijwind), blijkt elke keer weer

[Professor Puntje]

Als je dat wilt weten moet je in de wetenschapsgeschiedenis zelf duiken: aanvankelijk waren velen verrast door het nul-resultaat maar al snel werden daarvoor meerdere verklaringen geopperd. Door het MM-experiment in allerlei varianten te herhalen zijn de meeste geopperde verklaringen inmiddels als ondeugdelijk afgevallen zodat er tegenwoordig nog maar een paar verklaringen over zijn die met al de bekende feiten overeenstemmen. Hoe dat ging is een studie op zich, maar als je daar geïnteresseerd in bent wil hier wel een boekenlijstje plaatsen.

[tuander]

Ik ben niet zo'n lezer vrees ik. Maar dat hele idee van Michelson-Morley interferometrie die lijkt te wijzen naar een constante lichtsnelheid vind ik moeilijk. Het wil er maar niet in in mijn hoofd. Net als de theorie van Einstein (SRT & ART). Erg onbevredigend allemaal. Mijn beide Einstein-boekjes (nederlands en engels) staan inmiddels al aardig vol met aantekeningen en opmerkingen. Of bijvoorbeeld, ik speelde laatst een spel tetris in een 'high gravity' room, waar de blokjes extra snel recht naar beneden vallen. En toen moest ik onwillekeurig toch even denken aan gekromde ruimte van Einstein. Hoezo 'high gravity'? Is de tetris matrix dan extra sterk gekromd? Onmogelijk. Nou, dit soort dingen illustreert mijn worsteling met het hele onderwerp.

Intussen denk ik zelf dat bij interferometrie het 'fringepattern' door een quantumeffect wordt veroorzaakt. Quantumvariaties van een foton die met elkaar interfereren. Net als het streepjespatroon bij het dubbele-spleet-experiment. En de quantumwereld is gewoon te vreemd voor me, onbegrijpelijk. Daar kan ik ophouden. Nou ja, allemaal niet zo relevant voor dit topic.

Wat ik eventueel nog zou willen uitdiepen aangaande dit topic:
A) mijn formules zijn een janboel. De windmee en windtegen krijg ik nog wel op orde. Maar met de zijwind-formule worstel ik nog even. Het is niet superbelangrijk voor het begrip, maar het zou misschien wat netter zijn om ze iets correcter op te schrijven. Ik doe nog even een plaatje bij.
B) de vorm van de spiegeltjes en lenzen in relatie tot de vorm van- en afstanden in het fringepattern. Zijn de spiegeltjes perfect plat? Zijn ze bolvormig met een straal gelijk aan de armlengte? Hoe krijgt het fringepattern precies zijn verschijningsvorm?
C) wat voor effect heeft de 'wind' op de 3d-vorm van de teruggekaatste lichtgolf? Ook dat zal weer samenhangen met de exacte vorm van de spiegeltjes.
D) ook SRT rekent met een effect van zijwind. En het verschil tussen een constante lichtsnelheid c heen&weer vs de zijwaartse c is bijna net zo groot als het verschil tussen een variabele lichsnelheid cv heen&weer vs
de zijwaartse cv. Alleen werkt het verschil in omgekeerde richting. Bij constante lichtsnelheid c met zijwind is de zijwindsnelheid kleiner dan de c heen&weer. Bij variabele lichsnelheid cv is de zijwindsnelheid groter dan de cv heen&weer. Maar zeer vergelijkbaar in grootte dus. Zou daar nog iets interessants zitten? Einstein doet wel meer verkeerd om (plus en min verwisselen)

Maar ik twijfel een beetje of ik dat allemaal nog wil uitzoeken hier. Voor het basale begrip van MM-interferometrie is het niet nodig. En basaal begrip was eigenlijk het doel van dit topic

[Professor Puntje]

Zoals ik al schreef heeft de SRT helemaal geen berekeningen nodig om dat nul-resultaat te verklaren, dat is binnen de SRT gewoon triviaal. Het licht beweegt zich binnen alle inertiaalstelsels volgens de SRT eenparig rechtlijnig met een en dezelfde snelheid c en in alle inertiaalstelsels gelden volgens de SRT ook verder dezelfde natuurwetten, dus zal ook het MM-experiment in alle inertiaalstelsels volgens de SRT hetzelfde (nul-)resultaat moeten opleveren.

Deze oplossing van Einstein is snel en efficiënt, maar ook een beetje flauw omdat het er in feite op neer komt dat hij het probleem (Waarom is de gemeten lichtsnelheid onafhankelijk van de inertiaalwaarnemer?) simpelweg tot een postulaat bombardeert. Eigenlijk verklaren waarom de lichtsnelheid constant is doet Einstein niet. Maar Einsteins aanpak is snel en efficiënt, en het rekent gemakkelijk. Vanuit een instrumentalistische visie is Einsteins aanpak superieur.

[tuander]

Zelf denk ik ook niet dat de lichtsnelheid constant is. Maar blijkbaar rekent het gewoon makkelijk (..ahum..) door het te veronderstellen. Daar heb je het verschil tussen werkelijkheid & theorie. De theorie beschrijft slechts de werkelijkheid. Natuurlijk kies je de theorie die het makkelijkst rekent, ook al botst het met je gevoel voor werklijkheid. Geen probleem.

Toch heb ik ergens achter in mijn hoofd nog het idee dat je een mooier, correcter, beeld van de werkelijkheid kunt krijgen door een andere theorie. Al is die dan misschien wat ingewikkelder om in de praktijk mee te werken. Of we daar echter ooit nog achter zullen komen?

[Xilvo]

Zelf denk ik ook niet dat de lichtsnelheid constant is. Maar blijkbaar rekent het gewoon makkelijk

Het rekent niet makkelijker. Maar die berekeningen stemmen wel overeen met de waarnemingen.
Kortom, geen verschil tussen "werkelijkheid" en theorie.

Het heeft weinig zin aan intuïtie te blijven vastklampen als die in strijd met de observaties blijkt te zijn.

[Professor Puntje]

Makkelijker dan zonder enig rekenwerk kun je het niet krijgen. En aangezien de constantheid van de lichtsnelheid binnen de SRT direct als postulaat gegeven is zal iedere alternatieve theorie waarin de lichtsnelheid slechts schijnbaar constant is vanzelf ingewikkelder moeten zijn.