Doświadczenie Michelsona – Morleya

W słynnym doświadczeniu wykonanym przez fizyków amerykańskich – przez Michelsona i Morleya - próbowano sprawdzić prędkość rozchodzenia się światła w układzie związanym z Ziemią.

Jak to wynika z klasycznego prawa dodawania prędkości, ponieważ nasza planeta okrąża Słońce z prędkością ok. 30 km/s, to powinien dać się zauważyć efekt zmiany prędkości światła względem Ziemi w sytuacjach gdy:

	światło porusza się zgodnie z ruchem Ziemi
	światło porusza się przeciwnie do ruchu Ziemi

Światło, "puszczone" ze źródła w eter (bo przyjmowano, że światło rozchodzi się w hipotetycznym ośrodku zwanym "eterem") powinno poruszać się wolniej, gdy Ziemia zawierająca odbiornik porusza się zgodnie z ruchem eteru (prędkości się odejmują, bo Ziemia goni światło), a szybciej, gdy porusza się przeciwnie (prędkości się dodają, bo Ziemia dodatkowo ucieka od światła). Można powiedzieć, że analogiem muchy z przykładu z Jasiem (z poprzedniego rozdziału) jest teraz światło, rowerzystą - Ziemia.

Powstawał jednak pewien problem do rozstrzygnięcia – w którą stronę porusza się eter?
- czy „wieje” w którąś stronę, czy jest nieruchomy względem Słońca (a może względem Galaktyki)?

Pierwotnie pomyślane doświadczenie zaprojektowane przez Michelsona (odbyło się w roku 1881) miało właśnie wykryć ów ruch eteru - jako różnicę w odbieranej prędkości światła (powinna się ona zmieniać dla dla różnych kierunków ruchu Ziemi i różnych kierunków ustawień układu doświadczalnego). W sześć lat później doświadczenie zostało powtórzone przez Michelsona wspólnie z Morleyem.
W każdym przypadku jego wynik był jednak absolutnie zaskakujący – bez względu na kierunek ruchu Ziemi, porę dnia i roku, kierunek ustawienia ramion interferometru - odczyty wykazywały na to samo – że prędkość światła względem Ziemi ma zawsze niezmienioną wartość.

Prowadziło to do absurdalnego (z punktu widzenia mechaniki klasycznej) wniosku, że

Wykrywana prędkość światła względem Ziemi jest niezależna od tego, czy jest skierowana zgodnie, czy przeciwnie względem prędkości naszej planety.

Ale ponieważ doświadczanie było wielokrotnie powtarzane w różnych warunkach i
- czy to poruszając się naprzeciw światłu,
- czy zgodnie z kierunkiem jego prędkości
więc nie pozostawało nic innego jak z pokorą przyjąć jego wynik.
Czyli stwierdzić fakt, że prędkość światła dla każdego układu odniesienia ma dokładnie tę samą wartość:
c = 299792458 m/s – w przybliżeniu 300 tys. km/s.
Mówiąc obrazowo, żebyśmy nie wiem jak szybko „gonili” światło, to ono i tak będzie oddalało się od nas z tą samą prędkością i żebyśmy nie wiem jak chcieli go przyspieszyć poprzez zbliżanie się do niego, to ono i tak będzie względem nas poruszało się z prędkością c.
Dzięki temu doświadczeniu okazało się dodatkowo, że koncepcja eteru jest pozbawiona podstaw fizycznych – eteru nie ma, a światło nie rozchodzi się "w czymś", tylko po prostu "względem układu odniesienia".

Klasyczne prawo dodawania prędkości < Doświadczenie Michelsona - Morleya > Prędkości światła nie da się przekroczyć