Albert Abraham Michelson

Albert Abraham Michelson

Albert Abraham Michelson2.jpg
Albert Abraham Michelson

syntynyt

19. joulukuuta 1852
Strzelno, Preussin kuningaskunta

kuollut

9. toukokuuta 1931 (78-vuotias)

Pasadena, Kalifornia

asuinpaikka

Yhdysvaltain lippuU. S.

kansallisuus

Yhdysvaltain lippu amerikkalainen

etnisyys

juutalais-puolalainen

kenttä

fyysikko

instituutiot

Case Western Reserve University
Clark University
Chicagon yliopisto

TH>alma mater

US Naval Academy
University of Berlin

Academic Advisor

Hermann Helmholtz

notable students

Robert Millikan Nobel-palkinto.png

tunnetaan

valonnopeudesta
Michelson-Morley experiment

huomattavat palkinnot

Nobel-palkinto.png Nobelin fysiikanpalkinto (1907)

Albert Abraham Michelson (19.joulukuuta 1852-9. toukokuuta 1931) oli Preussilaissyntyinen yhdysvaltalainen fyysikko. Hänet muistetaan parhaiten hänen työstään mittaus valon nopeuden, erityisesti kautta hänen yhteistyössä Edward Morley suorittaessaan mitä on tullut tunnetuksi Michelson-Morley kokeilu. Vuonna 1907 hän sai Nobelin fysiikanpalkinnon, ja hänestä tuli ensimmäinen yhdysvaltalainen, joka on saanut Nobelin luonnontieteiden palkinnon.

Life

Michelson, juutalaisen kauppiaan poika, syntyi nykyisessä Strzelnossa Puolassa (silloinen Strelno, Provinz Posen Preussin miehittämällä alueella jaetussa Puolassa). Hän muutti vanhempiensa kanssa Yhdysvaltoihin vuonna 1855, ollessaan kaksivuotias, ja kasvoi Murphy ‘ s Campissa Kaliforniassa ja Virginia Cityssä Nevadassa, jossa hänen isänsä myi tavaroita kullankaivajille. Vasta 12-vuotiaana hän aloitti muodollisen koulunkäynnin San Franciscon Boys High Schoolissa, jonka rehtorin Theodore Bradleyn sanotaan vaikuttaneen voimakkaasti Michelsoniin nuoren miehen kiinnostuksessa tieteeseen.

Michelson valmistui high schoolista vuonna 1869 ja haki pääsyä Yhdysvaltain laivastoakatemiaan. Hänet torjuttiin aluksi, mutta hän matkusti Washingtoniin ja vetosi suoraan presidentti Ulysses S. Grantiin, jonka väliintulo mahdollisti Michelsonin pääsyn akatemiaan.

laivastouransa

toimiessaan neljä vuotta merikadettina Akatemiassa Michelson kunnostautui Optiikassa, lämmössä ja klimatologiassa sekä piirtämisessä. Eräs upseeritoveri kuvaili häntä” todelliseksi neroksi “ja opiskeli” vähemmän kuin kukaan muu luokan mies ja käytti suurimman osan ajastaan tieteellisissä kokeissa, mutta hän seisoi aina lähellä luokkansa johtajaa.”Tämä ei estänyt muita toimintoja, kuten miekkailua ja nyrkkeilyä (Fiske 1919, 15). Valmistuttuaan vuonna 1873 ja oltuaan kaksi vuotta merellä hän palasi akatemiaan vuonna 1875, josta tuli fysiikan ja kemian opettaja vuoteen 1879.

ensimmäinen sivu Michelsonin kokeellisesta valon nopeuden määrittämisestä, joka on kirjoitettu hänen aikanaan Yhdysvaltain laivastossa.

Päätössivu yllä kuvatulle paperille.

Michelsonia kiehtoivat tieteet ja erityisesti valonnopeuden mittaamisen ongelma. Vaikka Annapolis, hän suoritti hänen ensimmäiset kokeet valon nopeus, osana luokan demonstraatio vuonna 1877, käyttäen laite, joka oli parannus, kun sitä käytetään Léon Foucault vuonna 1800-luvun puolivälissä samaan tarkoitukseen. Hän suoritti joitakin alustavia mittauksia käyttäen pitkälti improvisoituja laitteita vuonna 1878, jolloin hänen työnsä tuli tietoon Simon Newcomb, johtaja Nautical Almanac Office jotka oli jo edistynyt suunnittelussa oman tutkimuksen. Michelson julkaisi tuloksensa 299 910 kilometriä sekunnissa (186 508 mailia tunnissa) vuonna 1878, ennen kuin hän liittyi Newcombiin Washington DC: hen avustamaan siellä tekemiään mittauksia. Näin alkoi kaksikon pitkä ammatillinen yhteistyö ja ystävyys.

Newcomb sai paremmin rahoitetulla hankkeellaan vuonna 1879 arvon 299 860 kilometriä sekunnissa, joka oli juuri Michelsonin menetelmän äärireunalla. Michelson jatkoi menetelmänsä “tarkentamista” ja julkaisi vuonna 1883 mittauksen 299 853 kilometriä sekunnissa, mikä oli lähempänä hänen oppi-isänsä mittausta.

Opiskelu ulkomailla

Michelson sai rahoituksen työnsä jatkamiseen lankolleen Albert Heminwaylle, investointipankkiirille (Hamerla 2006, 133). Vuodesta 1880-1882, Michelson sitoutui jatko-opintoihin Berliinissä nojalla Hermann Helmholtz ja Pariisissa. Hän erosi laivastosta vuonna 1881 omistaakseen tarmonsa tarkemmin tutkimukselle.

juuri Helmholtz ohjasi Michelsonin kiinnittämään huomiota ongelmaan, joka koski maan liikkeen määrittämistä hypoteettisen eetterin avulla, jonka uskottiin olevan valoaaltoja välittävä väliaine. James Clerk Maxwell ja muut olivat olettaneet tällaisen väliaineen, mutta Maxwellin yhtälöt näyttivät riippuvaisemmilta tällaisesta ajatuksesta kuin muut sähkömagnetismin muotoilut. Helmholtz halusi luoda kokeellista näyttöä Maxwellin näkemyksestä. Tämä esine mielessään hän oli myös pannut Heinrich Hertzin jäljille sähkömagneettisten aaltojen olemassaolon toteamiseksi.

Michelsonin interferometri

Michelson sai lisärahoitusta kokeilleen puhelimen keksijän Alexander Graham Bellin perustamalta instituutilta. Koska hän ei voinut suorittaa herkkiä kokeitaan Berliinissä, hän sai tilaa observatoriossa Potsdamissa, jossa hän jatkoi työtään.

Michelsonin laite, joka pian tuli tunnetuksi Michelsonin interferometrinä, ohjasi saman valonsäteen osia eri suuntiin ja heijasti ne sitten takaisin samaan okulaariin. Jos maa liikkuisi valoaaltoja kuljettavan eetterin läpi, olisi mitattavissa oleva ero siinä, kuinka kauan kahden säteen matka okulaariin kesti. Tämä tulisi ilmeiseksi, jos näkyvä reuna kehittyisi, kun toisesta säteestä lähtevät aallot eivät enää viiveen vuoksi osuisi täsmälleen yhteen toistensa kanssa.

Michelson havaitsi, ettei tällaisia hapsuja syntynyt, ja johtopäätös oli, että eetteri kulkeutui maan mukana peittäen siten maan liikkeen sen läpi, tai että eetteriä ei yksinkertaisesti ollut. Jälkimmäistä mahdollisuutta ei hyväksytty ennen kuin Albert Einstein ehdotti sitä vuonna 1905.

vuonna 1881 Michelson lähti Berliinistä Heidelbergiin ja sen jälkeen Pariisiin, jossa hän joutui tekemisiin Robert Bunsenin ja muiden kanssa, joiden intressit sopivat yhteen hänen omiensa kanssa. Hän palasi Yhdysvaltoihin vuonna 1882, ja Newcomb-viraston kautta hän sai seuraavana vuonna professuurin Case Institute of Technologyssa Clevelandissa.

Michelson ja Morley

vuonna 1884 Michelson tapasivat Edward Morleyn tieteellisessä konferenssissa Montrealissa, ja heidän palattuaan Yhdysvaltoihin keskustelivat yhteistyöpyrkimyksistä parantaa Michelsonin eetteridrift-mittauksia. Nämä suunnitelmat eivät paljasta välitöntä hedelmää kuitenkin, koska Michelson n innokas omistautumista hänen tutkimus sai näyttämään siltä, että hän oli menettämässä järkensä. Hänen vaimonsa ohjasi hänet newyorkilaiselle mielenterveysasiantuntijalle, joka suositteli rentoutumista ja liikkumisvapautta, reseptiä, jonka mukaan Michelson eteni nopeasti. Joulukuuhun 1885 mennessä hän oli palannut caseen.

vuonna 1886 tulipalo Casessa esti Michelsonia jatkamasta tutkimuksiaan siellä, mutta Morley järjesti tilaa omassa laboratoriossaan, jossa kaksikko jatkoi työtään. Kun lisärahoitusta kerättiin Lordi Rayleighin avulla, miehet saivat rakennettua uuden interferometrin vuoden 1887 alkuun mennessä. Saman vuoden huhtikuusta heinäkuuhun he tekivät uuden laitteensa avulla tarkempia havaintoja kuin oli mahdollista Michelsonin Potsdamissa käyttämillä laitteilla. Tulokset julkaistiin pian tämän jälkeen, ja tiedeyhteisö piti niitä ratkaisevina, vaikka sekä Morley että Michelson jatkoivat kokeen tarkentamista myöhempinä vuosina.

valo ja mittanopeus

Yhdysvaltain laivastoakatemiassa Marylandin Annapolisissa sijaitseva muistomerkki osoittaa Michelsonin valonnopeutta mittaavien kokeiden polun.

näihin aikoihin Michelson kehitti menetelmiä valon aallonpituuden käyttämiseksi mittanormaalina. Yksikkö oli tuolloin määritelty kahden pykälän etäisyydeksi metallitangossa. Michelson kehitti laitteen, jolla voitiin verrata natriumin tai kadmiumin tiettyjen spektriviivojen aallonpituutta kahden metallilevyn väliseen etäisyyteen. Tällainen pituusstandardi hyväksyttiin lopulta vuonna 1960, ja siihen käytettiin Kryptonin spektriviivoja (Michelson 1903, 84-106). Standardia muutettiin jälleen vuonna 1983 siten, että valo kulkee pienessä, kiinteässä aikavälissä, jolloin itse ajasta tulee perusstandardi.

vuonna 1889 Michelsonista tuli professori Clarkin yliopistoon Worcesteriin Massachusettsiin, ja vuonna 1892 hänet nimitettiin professoriksi ja vastikään järjestäytyneen Chicagon yliopiston fysiikan laitoksen ensimmäiseksi johtajaksi.

vuonna 1899 hän meni naimisiin Edna Stantonin kanssa, ja pariskunnalle syntyi yksi poika ja kolme tytärtä.

vuonna 1907 Michelsonilla oli kunnia olla ensimmäinen yhdysvaltalainen, joka sai Nobelin fysiikanpalkinnon “optisista tarkkuuslaitteistaan ja niiden avulla tehdyistä spektroskooppisista ja metrologisista tutkimuksista.”Hän voitti myös Copley-mitalin vuonna 1907, Henry Draper-mitalin vuonna 1916 ja Royal Astronomical Societyn kultamitalin vuonna 1923.

tähtitieteellinen interferometria

vuosina 1920-21 Michelsonista ja Francis G. Peasesta tuli tunnetusti ensimmäiset ihmiset, jotka mittasivat muun tähden kuin Aurinkomme halkaisijan. Toiset olivat ehdottaneet heidän käyttämäänsä menetelmää, mutta sitä ennen teleskoopit eivät olleet tarpeeksi tehokkaita mittausten tekemiseen. Michelson ja Pease käyttivät Mount Wilsonin observatoriossa tähtitieteellistä interferometriä superjättiläisen Betelgeuse-tähden halkaisijan mittaamiseen. Interferometriin saatiin voimakkaampi kuva periskooppijärjestelyllä. Tähtien halkaisijoiden mittaaminen ja binääritähtien erotukset veivät yhä suuremman osan Michelsonin elämästä tämän jälkeen.

vuonna 1930 Michelson käytti jälleen yhdessä Peasen kanssa, mutta myös Fred Pearsonin kanssa uutta laitetta, jolla saatiin tarkempia tuloksia valonnopeuden mittaamisessa. Michelson ei elänyt tarpeeksi kauan nähdäkseen tämän kokeen tulokset. Mittaukset suorittivat hänen tutkimuskumppaninsa, jotka laskivat vuonna 1935 nopeudeksi 299 774 kilometriä sekunnissa, mikä vastaa muilla keinoin laskettuja vallitsevia arvoja.

Michelson kuoli Pasadenassa, Kaliforniassa 78-vuotiaana.

Legacy

Michelsonin allekirjoitus.

Michelsonilla oli pakkomielle valonnopeuteen, mutta hänen elämäntyönsä on myös todistus hänen oppi-isälleen Helmholtzille, joka ohjasi hänen polkunsa yhteen aikansa mielenkiintoisista aiheista. Jos Helmholtz ei olisi tehnyt niin, Michelsonin nimi olisi luultavasti vain alaviite tieteellisen kehityksen minutae. Helmholtz ansaitsee epäsuoraa luottoa monien löytöjä hänen oppilaansa samoin asettamalla ne tutkivan suuntaan.

ei kuitenkaan ole epäilystäkään siitä, etteikö silloin olisi ollut harvoja yhtä päteviä ihmisiä kuin Michelson tekemään eetteridriftausmittauksia. Michelson ‘ s mittaukset valon nopeus oli jo tullut kansainvälisesti tunnettu, kun hän tapasi Helmholtz Berliinissä. Jokainen fysiikkaa opiskellut lukiolainen tuntee Michelsonin ja Morleyn nimet, ja tämä on osoitus molempien tutkijoiden omaperäisyydestä. Morley, joka auttoi Michelsonia tämän toisessa mittaussarjassa, oli myös mukana määrittämässä hapen atomipainoa. Michelsonin elämä osoittaa paitsi henkilökohtaisen aloitteellisuuden myös yhteistyön ja tiimityön arvon.

palkinnot ja kunnianosoitukset

  • Royal Society
  • National Academy of Sciences

  • American Physical Society
  • American Association for the Advancement of Science
  • Nobel Prize for Physics (1907)
  • Rumford Prize (1888)
  • Matteucci Medal (1903)
  • Copley Medal (1907)
  • Royal Astronomical Societyn kultamitali (1923)
  • tietokoneen mittausryhmä antaa vuosittain A. A. Michelson-palkinnon
  • Chicagon yliopiston Residenssisalit muistivat michelsonia ja hänen saavutuksiaan omistamalla Michelsonin talon hänen kunniakseen.
  • Case Western Reserve on myös omistanut hänelle Michelsonin talon, ja myös Yhdysvaltain laivastoakatemian akateeminen rakennus kantaa hänen nimeään. Michelsonin laboratorio Naval Air Weapons Station China Lakessa Ridgecrestissä Kaliforniassa on nimetty hänen mukaansa. Laboratorion julkisella paikalla on mielenkiintoinen näyttely Michelsonin Nobel-mitalista, varsinaisesta palkintodokumentista ja esimerkkejä hänen diffraktioritilöistään.
  • Fiske, Bradley A. 1919. Merikadetista kontra-amiraaliksi. New York: Century Co. ISBN 0548176485
  • Hamerla, R. R. 2006. Amerikkalainen tiedemies tutkimuksen rajalla: Edward Morley, yhteisö, ja radikaali ideoita yhdeksännentoista vuosisadan Science. Springer. ISBN 1402040881
  • Livingston, D. M. The Master of Light: A Biography of Albert A. Michelson. ISBN 0-226-48711-3
  • Michelson, Albert Abraham. 1903. Valoaallot ja niiden käyttö. Chicago: University of Chicago Press.

kaikki linkit haettu 8. marraskuuta 2016.

  • Michaelson ‘ s Life and Works from the American Institute of Physics.

Wilhelm Röntgen (1901) •Hendrik Lorentz / Pieter Zeeman (1902) •Henri Becquerel / Pierre Curie / Marie Curie (1903) •Lord Rayleigh (1904) •Philipp Lenard (1905) •J. J. Thomson (1906) •Albert Michelson (1907) •Gabriel Lippmann (1908) •Guglielmo Marconi / Ferdinand Braun (1909) •Johannes van der Waals (1910) •Wilhelm Wien (1911) •Gustaf Dalén (1912) •Kamerlingh Onnes (1913) •Max von Laue (1914) * W. L. Bragg / W. H. Bragg (1915) •Charles Barkla (1917) •Max Planck (1918) •Johannes Stark (1919) •Charles Guillaume (1920) •Albert Einstein (1921) •Niels Bohr (1922) •Robert Millikan (1923) •Manne Siegbahn (1924) •James Franck / Gustav Hertz (1925)

Nobel Laureates in Physics

lopputekstit

New World Encyclopedia writers and editors uudelleenkirjoitti ja täydensi Wikipedian articlein mukaisesti New World Encyclopedia standardeja. Tämä artikkeli noudattaa Creative Commons CC-by-sa 3.0-lisenssin (CC-by-sa) ehtoja, joita voidaan käyttää ja levittää asianmukaisesti. Tämä lisenssi voi viitata sekä New World Encyclopedia-avustajiin että Wikimedia Foundationin epäitsekkäisiin vapaaehtoisiin avustajiin. Voit mainita tämän artikkelin klikkaa tästä luettelo hyväksyttävistä vedoten muodoissa.Wikipedialaisten aikaisempien osuuksien historia on tutkijoiden käytettävissä täällä:

  • Albert Abraham Michelsonin historia

tämän artikkelin historia siitä lähtien, kun se tuotiin New World Encyclopedia:

  • “Albert Abraham Michelsonin”historia

huomaa: yksittäisten, erikseen lisensoitujen kuvien käyttöön saatetaan soveltaa joitakin rajoituksia.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.