Albert Abraham Michelson
Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
Albert Abraham Michelson (Strzelno, 19 dicembre 1852 – Pasadena, 9 maggio 1931) è stato un fisico statunitense.
È conosciuto per i suoi lavori sulla velocità della luce.
Indice |
[modifica] Vita
Nacque in una famiglia di origini ebraiche, figlio di Samuel Michelson e di Rozalia, figlia di Abraham Przylubski. Lasciò la nativa Prussia (nel territorio dell'attuale Polonia) con i suoi genitori nel 1855. Visse prima a New York, poi a Virginia City, Nevada, e quindi a San Francisco, dove la sua famiglia prosperò come famiglia di mercanti.
A 17 anni entrò nella Accademia Navale degli Stati Uniti di Annapolis, nel Maryland, dove apprese meglio la scienza che l'arte del mare. Diventò ufficiale nel 1873 e prestò servizio come istruttore scientifico all'Accademia dal 1875 al 1879. Si interessò fin da quegli anni al problema di determinare la velocità della luce. Dopo due anni di studio in Europa, si dimise dalla Marina nel 1881. Nel 1883 accettò la posizione di professore di fisica alla Case School of Applied Science di Cleveland e si dedicò alla progettazione di un migliore interferometro.
Nel 1892 Michelson, dopo essere stato professore di fisica alla Clark University di Worcester, Massachusetts, dal 1889, fu docente a capo del dipartimento di fisica della nuova Università di Chicago, restò in questa carica fino al suo ritiro nel 1929. Nel 1907 divenne il primo statunitense a vincere il premio Nobel per la fisica. Dal 1923 al 1927 fu presidente dell'Accademia Nazionale delle Scienze.
Morì il 9 maggio 1931 a Pasadena, in California.
[modifica] La velocità della luce
[modifica] Prime misurazioni
Fin dal 1877, mentre era ancora un ufficiale della Marina USA, Michelson iniziò a studiare un miglioramento del metodo di misura della velocità della luce basato sugli specchi rotanti, inventato da Léon Foucault, utilizzando strumentazione ottica migliore e dimensioni maggiori. Eseguì alcune misurazioni preliminari con attrezzature in gran parte improvvisate nel 1878, periodo in cui il suo lavoro suscitò l'attenzione di Simon Newcomb, direttore del Nautical Almanac Office, il quale era già molto avanti nei suoi progetti di misurazione. Michelson pubblicò il suo risultato di 299.910±50 km/s nel 1879 prima di unirsi a Newcomb, a Washington. Iniziò così tra i due una lunga collaborazione professionale e una amicizia.
Newcomb, con il suo progetto più adeguatamente fornito di fondi, ottenne un valore di 299.860±30 km/s, proprio al limite dell'intervallo proposto Michelson. Michelson continuò ad affinare il suo metodo e nel 1883 pubblicò una misurazione di 299.853±60 km/s, decisamente più vicina a quella del suo mentore.
[modifica] Il monte Wilson, 1926
Nel 1906, un nuovo metodo elettrico fu usato da E. B. Rosa e N. E. Dorsey del National Bureau of Standards, che ottennero un valore della velocità della luce di 299,781±10 km/s. Sebbene, come mostrato in seguito, questo risultato fosse fortemente influenzato dall'alta incertezza delle caratteristiche del materiale elettrico del tempo, tale misura sembra aver iniziato una tendenza a valori misurati piuttosto bassi.
Dal 1920 Michelson iniziò a pianificare una misurazione definitiva dall'Osservatorio di Mount Wilson, usando una linea di misura fino alla Lookout Mountain, una cima rilevante nella cresta meridionale del monte San Antonio (Old Baldy), distante circa 22 miglia.
Nel 1922, il Coast and Geodetic Survey iniziò due anni di laboriose misurazioni della linea di terra usando i nastri di acciaio invar, scoperti da poco. Con la lunghezza della linea di terra determinata nel 1924, le misurazioni furono compiute nei seguenti due anni, ottenendo il valore pubblicato di 299.796±4 km/s.
Questa famosa misurazione fu afflitta da diversi problemi, non ultimo dei quali la foschia creata dal fumo degli incendi nella foresta, che rese sfocata l'immagine dello specchio. È anche probabile che il lavoro eroico del Geodetic Survey, con un errore stimato in meno di una parte per milione, fosse compromesso da uno spostamento dei punti di riferimento dovuto al terremoto di Santa Barbara, in California, del 29 giugno 1925 (di una stimata magnitudo 6.3 della scala Richter).
[modifica] Michelson, Pease & Pearson, 1932
Il periodo dopo il 1927 segnò nuove misurazioni della velocità della luce mediante nuovi dispositivi elettro-ottici, tutte sostanzialmente inferiori al valore di Michelson del 1926.
Michelson si impegnò in un'altra misurazione ma questa volta in un tubo a vuoto per evitare le difficoltà di interpretare immagini influenzate dagli effetti dell'atmosfera. Nel 1930 iniziò una collaborazione con Francis G. Pease e Fred Pearson per compiere una misurazione in un tubo di 1,6 km a Pasadena, in California. Michelson morì quando erano state completate solo 36 delle 233 serie di misurazioni e in seguito l'esperimento fu ostacolato dall'instabilità geologica e da problemi di condensazione; si giunse infine al valore di 299.774±11 km/s, coerente con i valori elettro-ottici prevalenti, che fu pubblicato postumo nel 1935.
[modifica] Interferometria
Nel 1887 collaborò con il collega Edward Williams Morley nell'esperimento di Michelson-Morley. Il loro esperimento riguardo l'atteso movimento relativo tra la Terra e l'etere, l'ipotetico mezzo in cui la luce si supponeva viaggiasse, portò a risultati nulli. È quasi certo che Albert Einstein fosse a conoscenza del lavoro (stando a un suo articolo del 1905); esso aiutò grandemente ad accettare la teoria della relatività.
- Michelson infatti effettuò due importanti esperimenti finalizzati a provare l’esistenza dell’etere (mezzo di propagazione delle onde luminose ed elettromagnetiche). Supponendo infatti che la Terra gravitasse intorno al Sole a una velocità di 30 km al secondo e ammettendo l’esistenza dell’etere, si sarebbe evidenziata una modifica delle frange di un interferometro. Il primo esperimento, effettuato nel 1887 assieme a Morley , doveva permettere di misurare la velocità della luce sia a favore di “vento di etere” che contro: l’esperimento non mostrò alcuna differenza. La spiegazione più semplice, cioè che la Terra fosse ferma, secondo J.A.Coleman fu respinta non per ragioni scientifiche ma per motivi filosofici: “tale idea non fu presa sul serio, perché significava che la nostra terra occupava effettivamente una posizione privilegiata nell’universo, mentre gli altri corpi celesti le facevano l’omaggio di gravitarle attorno” (Relativity for the layman).
Nel 1905 Einstein con la sua teoria della relatività ristretta (postulava che la velocità della luce non poteva comporsi con la velocità di un corpo fisico e che l’etere non esisteva) proponeva un’altra spiegazione. La teoria di Einstein fu adottata dalla maggioranza degli scienziati e l’esperimento di Michelson fu archiviato. Ma M. nel 1924, questa volta con H.G.Gale, decise di misurare l’effetto della rotazione della Terra sulla velocità della luce. Infatti la velocità tangenziale della Terra raggiunge il suo massimo all’equatore: 463 m al secondo. Benché il movimento da mettere in evidenza fosse, alla latitudine di Chicago, quasi 100 volte inferiore al primo esperimento le frange d’interferenza questa volta evidenziavano l’influenza della rotazione della Terra sulla velocità apparente della luce. La validità dell’esperimento del 1887 era così confermata: dell’esperimento del 1924 si considerò solo che convalidava che la velocità della Terra attorno al suo asse era conforme al calcolo teorico, tralasciando le altre implicazioni sulla teoria della relatività e sul geocentrismo.
Bibliografia:
- Crombette, Fernand. Galilée avait-il tort ou raison ? ; 2 tomes
Ceshe asbl, Tournai, réf. 2.33 et 2.34, 2000.
- Nourissat, Yves. L'etere agente universale della natura. Ceshe asbl, Tournai, 2003.
- Landolina, Guido. La Genesi biblica tra scienza e fede. Vol. I. Ed. Segno, Feletto Umberto-Tavagnacco, 2005.
|
|
|
|---|---|
| Vincitori per paese • in ordine alfabetico • in ordine cronologico | |
| Wilhelm Röntgen (1901) • Hendrik Lorentz, Pieter Zeeman (1902) • Antoine Henri Becquerel, Pierre Curie, Marie Curie (1903) • Lord Rayleigh (1904) • Philipp von Lenard (1905) • Joseph John 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) • Karl Manne Siegbahn (1924) • James Franck, Gustav Hertz (1925) | |
| (1901-1925) • (1926-1950) • (1951-1975) • (1976-2000) • (2001-2025) |
Portale Fisica: accedi alle voci di Wikipedia che parlano di Fisica
