பெரிய-சிறிய எழுத்து

சிற்றெழுத்து லத்தீன் aether, கிரேக்கத்தில் αἰθήρ — «மேல் காற்று». குறியீடும் அலகும் இல்லை: ஈதர் ஓர் ஊடகம், அளவீடு அல்ல.

குழப்பிக்கொள்ள வேண்டாம்

இயற்பியலின் ஒளிகடத்தும் ஈதர் வேதியியலாளரின் ஈதர் அல்ல, அதாவது டைஎத்தில் ஈதர் (C₂H₅)₂O அல்ல. சில மொழிகளில் வானொலி ஒலிபரப்பைக் குறிக்கும் «ஈதர்» என்ற சொல்லும் இதுவல்ல — அது வெறும் சொல் வழக்கு.

தகட்டில் — கல் பலகையின் மேல் குறுக்கீட்டுமானி, மேலிருந்து பார்த்தபடி. விளக்கு அரை ஒளிபுகும் ஆடியின் மீது ஒளி வீசுகிறது, கற்றை இரண்டாகப் பிரிகிறது, இரண்டும் நெடுக்காகவும் குறுக்காகவும் ஆடிகளுக்குச் சென்று தொலைநோக்கியில் மீண்டும் இணைகின்றன. ஊதா நிறக் கீற்றுகள் ஈதர் காற்று — அது பூமிக்கு எதிரே வீச வேண்டியிருந்தது. பலகை கால் சுற்று சுழல்கிறது. வலப்புறக் கண்ணருகு வில்லையில் ஒளிர் பட்டைகள் ஏறக்குறைய அசைவதில்லை. கீழே குறி முதலில் 0.37 நோக்கிச் செல்கிறது — எதிர்பார்த்த அளவு — பிறகு உண்மையில் அளக்கப்பட்ட இடமான பூச்சியத்துக்குத் திரும்புகிறது.

அளவின் கடவுச்சீட்டு · வழக்கொழிந்தது · ஒளிக்கான ஊடகம்

ஒளிகடத்தும் ஈதர்

அலகில்லாத வழக்கொழிந்த அளவு · மாறா ஒளி வேகம் இதன் இடத்தைப் பிடித்தது

கிளீவ்லாந்து, ஜூலை 1887. மைக்கல்சனும் மோர்லியும் பாதரசத் தொட்டியின் மேல் ஒரு கல் பலகையை வைத்து, அதன் மேல் ஆடிகளைப் பொருத்தி, மெதுவாகச் சுழற்றுகின்றனர். பூமி சூரியனைச் சுற்றி 30 km/s வேகத்தில் விரைகிறது; ஒளி அசையாத ஈதரில் ஓர் அலை என்றால், எதிரே வீசும் ஈதர் காற்று கண்ணருகு வில்லையில் பட்டைகளை 0.4 பட்டை நகர்த்த வேண்டும். அவர்கள் அந்த நகர்வுக்காகக் காத்திருந்தனர். அது வரவில்லை.

அலைக்கு ஊடகம் தேவை என்பதால் ஈதர் கற்பனை செய்யப்பட்டது. ஒலி காற்றின் வழியே செல்கிறது, அலை நீரின் வழியே — ஆகவே ஒளியும் வெற்றிடத்தை நிரப்பும் ஏதோ ஒன்றின் வழியே செல்ல வேண்டும். அவ்வளவு வேகமான அலைகளைச் சுமக்க ஈதர் எஃகைவிடக் கடினமாக இருக்க வேண்டும், அதே நேரம் கோள்களுக்குத் தடையாக இருக்கக்கூடாது. பூமி எப்படி விரைந்தாலும் ஒளி எல்லாத் திசைகளிலும் ஒரே மாதிரி செல்கிறது என்று 1887 சோதனை காட்டியது. 1905-இல் ஐன்ஸ்டைன் இதை விதியாக்கினார், ஈதர் தேவையற்றதானது.

குறியீடு	aether · luminiferous aether · குறியீடு இல்லை
எப்படித் தேடினார்கள்	ஈதர் வழியே பூமியின் வேகத்தைக் கொண்டு — குறுக்கீட்டுப் பட்டைகளின் நகர்வால்
என்ன கருதப்பட்டது	அசையாத ஊடகம் · ஒளியின் வேகம் நோக்குநரின் இயக்கத்தைச் சார்ந்தது
அறிமுகமும் கைவிடலும்	ஹைகன்ஸ், 1690 · ஃபிரெனல், 1818 · மைக்கல்சன்–மோர்லி, 1887 · ஐன்ஸ்டைன், 1905
இன்றைய எழுத்துமுறை	c = 299 792 458 m/s சரியாக, 1983 முதல் — மீட்டரின் வரையறைப்படி
வழக்கமான மதிப்புகள்	0.37 பட்டை — 1887-இல் எதிர்பார்த்தது · 0.01-க்குக் குறைவு — கண்டது · 10⁻¹⁷ — இன்றைய துல்லியம்

மாற்றத்திற்கு குறுக்கீட்டுமானிக்குச் செல்

01 · வரையறை

ஒளி ஓடும் ஊடகம்

ஒளி ஈதரில் ஓர் அலை என்றால், ஈதரைப் பொறுத்து அதற்கு ஒரு வேகம் உண்டு, c. ஈதர் வழியே விரையும் நோக்குநருக்கு எதிரே வரும் ஒளி வேகமாகவும், பின்னால் துரத்தும் ஒளி மெதுவாகவும் தோன்ற வேண்டும். பூமி சூரியனைச் சுற்றி 30 km/s வேகத்தில் விரைகிறது — c-இன் பத்தாயிரத்தில் ஒரு பங்கு. இந்த வேறுபாட்டைத்தான் பிடிக்க முயன்றனர்.

இவ்வளவு சிறிய திருத்தத்தை நேரடியாக அளக்க முடியாது. மைக்கல்சன் ஒளியின் இரண்டு பாதைகளை ஒப்பிட்டார்: காற்றின் நெடுக்கே, காற்றுக்குக் குறுக்கே. ஆற்றின் நெடுக்கே போய் வரும், ஆற்றைக் கடந்து போய் வரும் நீச்சல்காரரைப் போல: நீரோட்டத்தின் நெடுக்கே அதிக நேரம் ஆகிறது. வேறுபாடு ஒரு சிறிய விகிதத்தின் வர்க்கம், (v/c)² = 10⁻⁸. குறுக்கீடு அதைக் கண்ணுக்குத் தெரியச் செய்கிறது: அலைநீளத்தின் ஒரு பின்ன அளவு நகர்வும் ஒளிர் பட்டைகளை நகர்த்துகிறது.

c — ஒளியின் வேகம், m/s · v — ஈதரைப் பொறுத்த வேகம் · L — கையின் நீளம், m · λ — அலைநீளம், m · ΔN — பட்டை நகர்வு · β = v/c · γ = 1/√(1−β²)

ஊடாடல் · ஆற்றில் இரண்டு நீச்சல்காரர்கள்

யார் முதலில் திரும்புவார்

L அகல ஆறு இடமிருந்து வலமாக ஓடுகிறது, ஊதா அம்புகள் நீரோட்டம். இரண்டு நீச்சல்காரர்கள் ஒரே வேகம் c-இல் நீந்துகின்றனர்: பொன்னிறத்தவர் ஆற்றின் நெடுக்கே போய்த் திரும்புகிறார், வெளிர் நீலத்தவர் குறுக்கே மறுகரைக்குப் போய்த் திரும்புகிறார். கீழே உள்ள பட்டிகள் அவர்களின் பயண நேரம். குறுக்கே நீந்துபவர் எப்போதும் முதலில் வந்துசேர்கிறார். அதுபோலவே ஈதர் காற்றுக்குக் குறுக்கே செல்லும் கற்றை காற்றின் நெடுக்கே செல்லும் கற்றையை முந்த வேண்டியிருந்தது.

பொன்னிறம் — நெடுக்கே, வெளிர் நீலம் — குறுக்கேபட்டிகள் — பயண நேரம், அலகு 2L/c

நீரோட்டம் v / c

நெடுக்கே

γ² = 1/(1−β²)

குறுக்கே

γ = 1/√(1−β²)

வேறுபாடு

சிறிய β-க்கு ≈ β²/2

ஊடாடல் · மைக்கல்சன்–மோர்லி குறுக்கீட்டுமானி, 1887

பலகையைச் சுழற்றி கண்ணருகு வில்லையில் பாருங்கள்

முதன்மைச் செயல் ஒன்றே — «பலகையைச் சுழற்று» பொத்தான். கல் பலகை பாதரசத்தில் மிதந்து மெதுவாகச் சுழல்கிறது. நடுவில் அது மேலிருந்து தெரிகிறது: பொன்னிற விளக்கு, வெளிர் நீலக் கற்றைகள் கைகளின் முனைகளிலுள்ள ஆடிகளுக்குச் செல்கின்றன, ஒவ்வொன்றிலும் 16 எதிரொளிப்புகள், மொத்தப் பாதை 11 m. ஊதாக் கீற்றுகள் ஈதர் காற்று; அதன் வேகத்தை நழுவி அமைக்கிறது. வலப்புறம் கண்ணருகு வில்லை: ஒளிர், இருண்ட பட்டைகள். ஈதர் இருந்தால், பலகை சுழலும்போது பட்டைகள் ஆட வேண்டும். கண்ணருகு வில்லைக்குக் கீழே வரைபடம்: ஊதா வளைவு — ஈதர் கோட்பாட்டின்படி நகர்வு, பொன்னிறப் புள்ளிகள் — கண்ணுக்குத் தெரிவது. «ஈதருடன் உலகம் / 1887-இன் உலகம்» நிலைமாற்றி இரண்டு விடைகளையும் காட்டுகிறது.

இடம்: கண்காணிப்புக் குறிப்பேடு, பட்டை நகர்வு, பலகையின் கோணம்வலம்: கண்ணருகு வில்லையும் சுழற்சிக் கோணப்படி பட்டை நகர்வும்

முதன்மைச் செயல்

ஈதர் காற்று v30 km/s

30 km/s — சுற்றுப்பாதையில் பூமியின் வேகம். நகர்வு வேகத்தின் வர்க்கமாக வளர்கிறது: இரு மடங்கு வேகம் — நான்கு மடங்கு நகர்வு.

கையின் நீளம் L11 m

1881-இல் மைக்கல்சனிடம் 1.2 m இருந்தது, நகர்வு இரைச்சலில் மூழ்கியது. 1887-இல் ஆடிகள் ஒளியை 16 முறை முன்னும் பின்னும் அனுப்பின, பாதை 11 m ஆனது.

எதிர்பார்த்த நகர்வு

—

—

காணும் நகர்வு

—

—

பலகையின் கோணம்

—

—

ஈதரில் வேகம், அதிகபட்சம்

—

—

வரைபடம் · கோணப்படி நகர்வு, வேகப்படி நகர்வு, நூற்றாண்டின் துல்லியம்

02 · மாற்றம்

ஒளி வேகத்தின் பின்னம் β = v/c

ஈதருக்கு அலகு இல்லை, எனவே தேடப்பட்ட வேகத்தை மாற்றுகிறோம். குறுக்கீட்டுமானியில் பட்டை நகர்வு β²-ஆக, அதாவது ஒளி வேகப் பின்னத்தின் வர்க்கமாக வளர்கிறது. சுற்றுப்பாதையில் பூமியின் வேகம் — β = 10⁻⁴, β² = 10⁻⁸.

இன்று எந்த வேகமும் «ஈதரைப் பொறுத்து» அளக்கப்படுவதில்லை. அண்டப் பின்னணிக் கதிர்வீச்சைப் பொறுத்த இயக்கம் மட்டுமே உண்டு: சூரியன் அதனூடே 370 km/s வேகத்தில் விரைகிறது, ஆனால் அது காணப்படும் இயக்கம், ஓர் ஊடகத்தின் காற்று அல்ல.

03 · அளவின் படிநிலைகள்

ஒளி வேக விலக்கம் Δc/c — சோதனைகள் பிடிக்க முயன்றது, 10⁻¹⁸ முதல் 10⁻⁴ வரை

04 · அளவைக் கருவிகள்

குறுக்கீட்டுமானி

கற்றைப் பிரிப்பான், இரண்டு கைகள், இரண்டு ஆடிகள். கற்றைகள் இணைந்து பட்டைகளைத் தருகின்றன, ஒரு பட்டையின் பத்தில் ஒரு பங்கு நகர்வும் கண்ணுக்குத் தெரிகிறது. ஈர்ப்பு அலை உணரிகளிலும் இதே நெறி செயல்படுகிறது, அங்கே கைகள் ஒவ்வொன்றும் 4 km.

விண்மீன் ஒளிப்பிறழ்ச்சி

1727-இல் பிராட்லி, ஓராண்டில் விண்மீன்கள் 20.5 வில்வினாடி அளவிலான சிறு நீள்வட்டங்களை வரைவதைக் கண்டார். மழையில் குடையைப் போல, தொலைநோக்கியைப் பூமியின் இயக்கத் திசையில் சாய்க்க வேண்டியுள்ளது. இதுவே β = 10⁻⁴-இன் முதல் அளவீடு.

நீருடன் ஃபிசோ சோதனை

1851-இல் ஃபிசோ ஓடும் நீரின் திசையிலும் எதிர்த்திசையிலும் ஒளியைச் செலுத்தினார். நீரோட்டம் ஒளியை முழுமையாக இழுக்கவில்லை, 1 − 1/n² என்ற காரணியுடன் இழுத்தது. ஃபிரெனல் இதை ஈதரின் பகுதி இழுப்பால் விளக்கினார். சார்பியல் கோட்பாடு அதே எண்ணை வேகங்களின் கூட்டலிலிருந்து பெறுகிறது.

ஒளி ஒத்ததிர்வி

இன்றைய மைக்கல்சன் சோதனை: சுழல் மேசையில் செங்கோணத்தில் இரண்டு படிக ஒத்ததிர்விகள், லேசர்கள் அவற்றின் அதிர்வெண்களுடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ளன. அதிர்வெண்கள் 10⁻¹⁷ வரை விலகுவதில்லை — 1887-ஐவிட பத்துக் கோடி மடங்கு துல்லியம்.

05 · எழுத்து விதிகள்

சரி

c = 299 792 458 m/s — சரியாக, நிச்சயமின்மை இன்றி

«ஒளிகடத்தும் ஈதர்» — வரலாற்றுச் சொல், பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டுச் சூழலில்

ΔN = 0.37 — மைக்கல்சனும் மோர்லியும் எதிர்பார்த்த பட்டை நகர்வு

β = v/c, γ = 1/√(1−β²)

தவறு

«ஈதரைப் பொறுத்த வேகம்» — நவீன உரையில்

c ≈ 3·10⁸ m/s ± … — 1983 முதல் c-க்கு நிச்சயமின்மை இல்லை

«சோதனை தோல்வியடைந்தது» — அது தெளிவான பூச்சிய முடிவைத் தந்தது

ஒளிகடத்தும் ஈதரை வேதியியல் ஈதருடன் குழப்புவது

06 · அண்டை அலகுகள்

ஃபிளாஜிஸ்டன் சுவடின்றி மறைந்தது, கலோரிக் கலோரியை விட்டுச்சென்றது. ஈதர் எல்லாவற்றையும்விட அதிகம் விட்டுச்சென்றது: மாக்ஸ்வெல் சமன்பாடுகள் மீள்தன்மையுள்ள ஈதருக்காக எழுதப்பட்டன, அவை ஈதரைக் கடந்தும் வாழ்கின்றன. ஈதரை ஒழித்த மாறா ஒளி வேகமோ அளவீட்டின் அடிப்படையானது: மீட்டர் அதன் வழியே வரையறுக்கப்படுகிறது.

07 · வரலாற்றுப் பகுதி

கல் பலகை

அளவையியல் குறிப்பு

1887 சோதனை இரைச்சலுக்கு எதிராக அளவீட்டை அமைப்பதற்கான முன்மாதிரி. அதிர்வின்றிச் சுழற்றும்படி மணற்கல் பலகை பாதரசத்தில் மிதந்தது. நிலவறையில், நண்பகலிலும் மாலையிலும், ஒரு சுற்றுக்குப் பதினாறு அளவீடுகள் எடுக்கப்பட்டன. எதிர்பார்த்தது 0.4 பட்டை, அளவீடுகளின் சிதறல் சுமார் 0.01.

பூச்சிய முடிவு ஒரு மேல் வரம்பைத் தந்தது: ஈதர் வழியே பூமியின் வேகம் ஏறக்குறைய 5—8 km/s-க்குக் குறைவு. நூறு ஆண்டுகள் கழித்து ஒளி வேகத்தின் மாறாத்தன்மை மீட்டரின் வரையறையின் பகுதியானது. 1983 முதல் மீட்டர் என்பது ஒளி 1/299 792 458 வினாடியில் கடக்கும் தொலைவு.

கண்ணருகு வில்லையில் பட்டைகள்

அளவைகளின் பட்டியல்

முழுப் பட்டியல் →

அடித்தளம் · 7 அலகுகள்

SI-இன் ஏழு அடிப்படை அலகுகள்

பட்டியல் · எல்லா அளவுகளும் ஒரே பக்கத்தில்

பட்டியலின் நுழைவாயிலில் ஆய்வகம்

ஒரு துளி அமிலம் சாற்றின் நிறத்தை மாற்றுகிறது, உப்பு சுடருக்கு நிறம் தருகிறது, ஒரு தட்டலில் நீர் உறைகிறது. அவற்றின் கீழே Simetrium-இன் எல்லாப் பக்கங்களும், துறைவாரியாகவும் அகர வரிசையிலும்.

பட்டியலைத் திற →

08 · உங்கள் மொழி

ஒவ்வொரு இணைப்பும் உண்மையான மொழிப் பக்கத்துக்கு

உங்கள் மொழியில் படியுங்கள்

மொழிபெயர்க்கப்பட்டு திருத்தப்பட்டதுமுதற்கட்ட மொழிபெயர்ப்புவரிசையில்