Birtingur - 01.07.1955, Page 52

fyrirbrigði á grundvelli hennar. Grundvall-
aratriðum hennar, eins og kenningunni um
absólút rúm og tíma, var lítill gaumur gef-
inn, fyrr en Ernst Mach, austurrískur eðlis-
fræðingur og heimspekingur, fór að gagnrýna
þau á seinni hluta 19. aldar. En þá voru
menn þegar komnir í ógöngur með hina afl-
fræðilegu heimsskoðun, að allt ætti að skýra
út frá lögmálum Newtons.
Newton áleit ljósið vera agnir, sem hinn
lýsandi hlutur varpaði frá sér. Aðrir álitu
það bylgjuhreyfingu, og um 1850 var sú skoð-
un orðin ofan á. En samkvæmt aflfræðilegu
kenningunni varð eitthvað að sveiflast, bylgj-
urnar urðu að vera í einhverju, eins og bylgj-
ur á vatni. Þá gerðu menn ráð fyrir efni, ljós-
vakanum, til að bera ljósbylgjurnar. Ljósvak-
inn átti að vera í öllum efnum og jafnvel
í lofttómu rúmi, sem ljósbylgjur geta farið
um, og yfirleitt að hafa ýmsa furðulega eig-
inleika.
Englendingurinn Maxwell kom fram með
rafsegulkenningu sína um miðjan síðari hluta
19. aldar. Hún var byggð á tilraunum Fara-
days og annarra með raf- og segulmagn.
Einn þáttur þeirrar kenningar var sá, að raf-
segulbylgjur breiddust út í allar áttir með
ákveðnum hraða, sem einungis var kominn
undir eiginleikum efnisins, sem bylgjurnar
fóru um. í lofti var þessi hraði jafn hraða
ljóssins, og Maxwell gat sér þess til, að Ijós
væri ekki annað en rafsegulbylgjur. Þetta
var svo staðfest með tilraunum, og ljósfræðin
varð hluti af rafsegulfræði Maxwells. Marg-
ar tilraunir voru gerðar til að setja kenning-
ar Maxwells á aflfræðilegan grundvöll, ekki
sízt af honum sjálfum, með því að hugsa sér
rafsegulfyrirbrigði sem sérstök og mjög flók-
in fyrirbrigði í ljósvakanum. Þessar tilraun-
ir voru ófullnægjandi, og sú skoðun tók smám
saman að ryðja sér til rúms, að kenningin
væri sjálfstæð og tilgangslaust væri að leita
að aflfræðilegum grundvelli fyrir hana.
I aflfræðinni eru notaðar svokallaðar Gali-
leo líkingar til að tengja staðar- og tíma-
ákvörðun atburðar í einu Galileísku miðun-
arkerfi við staðar- og tímaákvörðun sama
atburðar í öðru kerfi. Þar sem sami tími,
absólút tími, gildir í öllum kerfum, er tíminn
sá sami í báðum. Tvö slík kerfi eru t. d. lang-
ur beinn járnbrautarpallur og lest, sem fer
með jöfnum hraða fram hjá honum. 1 lest-
inni er hægt að ákvarða stað atburðar með
því að tilgreina fjarlægð hans frá miðju
lestarinnar, og á pallinum er hægt að til-
greina fjarlægðina frá ákveðnum punkti á
pallinum. Tíminn er sá sami í lestinni og á
pallinum. Ein afleiðing af Galileo líkingunum
er sú, að maður, sem gengur í lestinni í sömu
átt og lestin fer, hefur, miðað við pallinn,
hraða, sem nemur hraða lestarinnar og
gönguhraða hans miðað við lestina að auki.
Ef við hugsum okkur ljósgeisla í stað gang-
andi manns, ætti samkvæmt þessu hraði ljóss-
ins að vera meiri miðað við pallinn en lestina
og einmitt sem nemur hraða lestarinnar.
Þá gilti afstæðislögmálið ekki í kenningu
Maxwells, því að samkvæmt því ættu lögmál
Maxwells að gilda í öllum Galileískum kerf-
um, og þá ætti hraði ljóssins í lofti að vera
jafnmikill í þeim öllum. 1 kenningu Maxwells
var því afstæðislögmálið ósamkv. Galileo lík-
ingunum, sem byggðust m. a. á hugtakinu um
absólút tíma og menn héldu enn fast við.
Þá var að finna í hvaða miðunarkerfi Max-
well lögmálin giltu. Það var ekki óeðlilegt,
að það kerfi, sem er kyrrt í ljósvakanum yrði
fyrir valinu. Nú hreyfist jörðin kringum sól-
ina og hlýtur því að hreyfast miðað við ljós-
vakann. Þá væri hraði ljóssins á jörðinni mis-
munandi eftir því, hvort ljósið fer með eða
móti jörðinni gegnum ljósvakann, og hægt
væri því að finna hraða jarðarinnar miðað
við ljósvakann. Michelson og Morley gerðu
50