Een van de redenen van de huidige problemen is dat er in het verleden meerdere malen een verkeerde weg is ingeslagen. Een voorbeeld van zo een, volgens ons, verkeerde keuze is de vergissing die is gemaakt bij de interpretatie van het nulresultaat van het Michelson en Morley experiment (MME). Waarna vervolgens te snel naar een wiskundige ontwikkeling is gegrepen.
Ten onrechte stelden veel auteurs (en zij doen dit nog steeds) dat het nulresultaat van het MME bewijst dat de snelheid van het licht in beide armen (en in alle richtingen) gelijk is (en gelijk is aan c). Maar een MME opstelling is in feite een interferometer en wanneer er geen interferentie wordt gevonden betekent dit uitsluitend en alleen dat de looptijden over beide armen gelijk zijn. Met welke snelheid dit is gebeurd hangt af van de in feite door het licht afgelegde weg!
Iemand die erin is getrapt
Als voorbeeld van een van de vele gevallen waarin fysici zich dit niet realiseren volgt hier de formulering in een recent boek van een bekende auteur:
”In an experiment whose results were published in 1887, Albert Michelson and Edward Morley tested the Newtonian addition of velocities law for light. .… Michelson and Morley compared the velocity of light in an Earth-based laboratory in directions along the earth’s orbital motion and perpendicular to it at two different points on the Earth’ s orbit. …. If V is the Earth’s orbital velocity, the Newtonian law for addition of velocities implies that the velocity of light perpendicular to the Earth’s motion is c, whereas the velocity in directions paralell to it should be c + V. Michelson and Morley detected no difference. Evidently the Newtonian law of addition of velocities was not correct. …. “.
Ook deze auteur realiseert zich ongetwijfeld dat het nulresultaat van het MME in feite alleen betekent dat de looptijden over beide armen gelijk zijn. Maar hij is, als aardse observator, in de val getrapt dat ook de in de opstelling afgelegde weg gelijk zou zijn gebleven. Dat kan hij met een meetlat zelfs nog nameten (hij zou, wanneer dit over deze kleine afstand technisch mogelijk was, bovendien ook nog de juiste tijd t = ℓ / c gemeten hebben). Daarom interpreteert hij het nulresultaat, behalve als een bewijs dat de looptijden gelijk zijn, ook nog als een bewijs dat de snelheid van het licht in alle richtingen gelijk is gebleven.
Maar de auteur vergist zich op dit punt, zoals veel fysici. Omdat het hier gaat om een onderzoek naar de invloed van de beweging van de aarde om de zon, is het referentiekader veranderd. Niet de aarde is meer het referentiepunt in rust, maar de zon. En ten opzichte van de zon is de snelheid van het van een aardse lichtbron afkomstige licht niet c maar c‘ = c + V en is de door het licht afgelegde weg niet ℓ maar ℓ’ = (1 + V / c ) ℓ (in oostelijke richting) of ℓ’ = (1 – V / c ) ℓ (in westelijke richting). De looptijd over beide armen is dus t = ℓ / c en dit verklaart het nulresultaat!
Copyright © 2019 Ruimte, Beweging en Tijd: Drs. C.H.J.M. Opmeer