اتر (ابهام‌زدایی)
اتر میتواند به یکی از واژه‌های زیر اشاره داشته باشد:
* اتر نام نوعی ماده شیمیایی است.
* اتر نام یک واسطه فیزیکی فرضی است.
اتر نامی است که به ترکیب‌های شیمیایی که گروه اتری دارند گفته می‌شود. این گروه یک اکسیژن است که از دو سو به دو گروه آلکیل پیوند دارد.
اتر در علم فیزیک یک واسطه غیر مادی برای گسیل نور است که زمانی میپنداشتند فضا را پر کرده‌است. امروزه این نظریه که برای انتشار پرتو الکترومغناطیس، وجود محیط اتری لازم است دیگر پذیرفتنی نیست. بر اساس این نظریه، نور آشوب اتر است که به موجب آن، اتمهایش به طرز خاصی مرتعش شده و موجب گسیل نور میشوند.[۱]
فهرست مندرجات:
1. پیشینه
2. چالش اتر
3. نتایج آزمون
4. نظریه جانشین
5. آزمون عملی نظریه جانشین
6. منابع
7. جستارهای وابسته
1. پیشینه
نیوتن و ماکسول معتقد به نظریه اتر بودند.[۲] تا سال ۱۸۶۵ نظریه شایسته و مناسبی به جز نظریه اتر، برای انتشار نور تدوین نگردید ولی در آن سال ماکسول معادلات خود را ارائه کرد. بر اساس این نظریه، امواج الکترومغناطیس یا نور، با سرعت ثابتی در فضا گسیل میشوند و این سرعت ثابت را نسبت به یک ماده نامرئی به نام اتر که در سراسر گیتی و حتی در فضای تهی نیز وجود دارد سنجیدند.
تا سالهای پایانی سده نوزدهم، دانشمندان میپنداشتند که فضا از این مادهٔ پیوسته و غیر قابل دیدن آکنده‌است. پرتوهای نور و سیگنالهای رادیویی امواجی بودند درون اتر، همچنان که صدا امواج گسیل شونده درون محیط مادی مانند هوا است. برای دستیابی به یک نظریه کامل، تنها کافی بود اندازهگیریهای دقیقی از خواص فیزیکی اتر، مانند خواص کشسانی یا الاستیکی آن انجام شود.
2. چالش اتر
در پایان سده، تناقضات موجود در اندیشه اتر نمایان شد. سرعت نور را در اتر ثابت میدانستند ولی بر اساس قوانین سرعت نسبی، میپنداشتند که اگر درون اتر همسو با نور حرکت کنید، سرعت نور کمتر و اگر در جهت مخالف نور حرکت کنید، سرعت آن بیشتر به نظر می‌رسد.[۳]
برای تایید این نظریه رشته آزمونهایی انجام شد که البته منجر به شکست این نظر شد.[۴]
2. 1. آزمونهای نظریه اتر
نوشتار اصلی: آزمایش مایکلسون-مورلی
دقیقترین و صحیحترین آزمایشها در این باره را آلبرت مایکلسون و ادوارد مورلی در سال ۱۸۸۷ انجام دادند. آنها سرعت دو پرتو نور عمود بر هم را اندازه گیری کردند. از آنجا که این دو پرتو نور درون محیط اتر قرار دارند و کره زمین در دو حرکت وضعی و انتقالی در درون این ماده دچار تغییر جهت و راستا می‌شود، سرعت نسبی این دو پرتو نور باید در زمانهای گوناگون شبانه روز و سال، با یکدیگر تفاوت داشته باشد. ولی این دو دانشمند هیچگونه تغییری در این دو پرتو نور مشاهده نکردند. گویی نور صرف نظر از سرعت و جهت حرکت ناظر، با سرعت ثابتی نسبت به مکان ناظر حرکت می‌کند.
البته بسیار پیشتر از آن ستاره شناس دانمارکی اوله کریستنسن رومر در سال ۱۶۷۶ کشف کرده بود که نور با سرعتی ثابت ولی بسیار زیاد در حرکت است.[۵] او عدد نه چندان دقیق ۱۴۰۰۰۰ مایل در ثانیه را برای نور به دست آورد که در مقایسه با عدد ۱۸۶۰۰۰ مایل در ثانیه امروزی دارای خطای زیادی است.
3. نتایج آزمون
بر پایه این آزمون، فیزیکدان ایرلندی، جرج فیتز جرالد و فیزیکدان هلندی، هندریک لورنتس پیشنهاد کردند که اجسام متحرک درون اتر دچار انقباض و ساعتها کند میشوند. این انقباض و کند شدنها چنان خواهد بود که مردمان همگی صرف نظر از چگونگی حرکت خود نسبت به اتر، سرعت یکسانی برای نور اندازه خواهند گرفت. ولی اینشتین در ژوئن سال ۱۹۰۵ طی یک نوشتار علمی خاطر نشان ساخت که اگر کسی نتواند آشکار کند که چیزی درون فضا در حال حرکت است، مفهوم اتر مفهومی زائد است. وی در مقاله ۱۷ صفحهای خود تحت عنوان درباره دیدگاه اکتشافی مربوط به گسیل و انتظار نور که در مجله علمی آنالن دِر فیزیک منتشر ساخت، نظریه کوانتومی نور را عرضه کرد. وی این مقاله را بسیار انقلابی توصیف کرد.[۶]
4. نظریه جانشین
نوشتار اصلی: اصل نسبیت
از میان دو نتیجه و نظریهای که پس از آزمایش مایکلسون-مورلی داده شد، نظریه انیشتین از آن جهت که نسبت به دیگری، پدیدهها را بهتر و روشنتر توصیف می‌کرد، به تدریج مورد پذیرش واقع شد. وی از این اصل آغاز کرد که قوانین علم برای همه ناظرانی که به طور آزاد در حرکتاند باید یکسان باشد. سرعت نور در خلأ از سرعت حرکت ناظر مستقل است و در همه جهات یکی است. این بدان معنی بود که کمیت جهانی و واحد زمان که همه ساعتها آن را یکسان میسنجند، کنار گذاشته می‌شود و بجای آن، هر کس زمان مخصوص خودش را دارد.
5. آزمون عملی نظریه جانشین
این نظریه در عمل هم سربلند از کار در آمد. برای این منظور، دو ساعت بسیار دقیق را در دو جهت مخالف با هواپیما به دور دنیا گرداندند و در بازگشت اختلاف زمانی بسیار جزئی و معنی داری میان آن دو یافتند.
6. منابع
1. ساشرز، مندل. بحثهایی پیرامون فیزیک مدرن، ترجمه دکتر علی اصغر حسینی و شهره احمدی. بابلسر: انتشارات دانشگاه مازندران، ۱۳۸۱، ISBN 964-6433-28-6
2. ساشرز، مندل. بحثهایی پیرامون فیزیک مدرن، ترجمه دکتر علی اصغر حسینی و شهره احمدی. بابلسر: انتشارات دانشگاه مازندران، ۱۳۸۱، ISBN 964-6433-28-6
3. شبکه فیزیک هوپا- سرعت نور، چالشها و نظریهها
4. هاوکینگ، استیون. جهان در پوست گردو، ترجمه محمدرضا محجوب. چاپ ششم. تهران: شرکت سهامی انتشار، ۱۳۸۷، ISBN 987-964-93342-5-7
5. هاوکینگ، استیون. تاریخچه زمان: از انفجار بزرگ تا سیاهچالهها، ترجمه محمدرضا محجوب. چاپ یازدهم. تهران: شرکت سهامی انتشار، ۱۳۸۶،ISBN 987-964-5735-19-5
6. استراترن، پل. ۶ نظریهای که جهان را تغییر داد، ترجمه دکتر توکلی صابری و بهرام معلمی. چاپ دوم، تهران: انتشارات مازیار ۱۳۸۷، ISBN 987-964-5676-62-7
منبع:
http://istak20.blogspot.com
