El experimento Hammar fue un experimento diseñado y realizado por Gustaf Wilhelm Hammar (1935) para probar la hipótesis del arrastre del éter . Su resultado negativo refutó algunos modelos específicos de arrastre de éter y confirmó la relatividad especial .
Experimentos como el experimento de Michelson-Morley de 1887 (y posteriormente otros experimentos como el experimento de Trouton-Noble en 1903 o el experimento de Trouton-Rankine en 1908), presentaron evidencia en contra de la teoría de un medio para la propagación de la luz conocido como éter luminífero. ; una teoría que había sido una parte establecida de la ciencia durante casi cien años en ese momento. Estos resultados arrojan dudas sobre lo que entonces era un supuesto muy central de la ciencia moderna y que más tarde condujo al desarrollo de la relatividad especial .
En un intento de explicar los resultados del experimento de Michelson-Morley en el contexto del medio supuesto, el éter, se examinaron muchas hipótesis nuevas. Una de las propuestas fue que en lugar de pasar a través de un éter estático e inmóvil, los objetos masivos como la Tierra podrían arrastrar parte del éter consigo, haciendo imposible detectar un "viento". Oliver Lodge (1893-1897) fue uno de los primeros en realizar una prueba de esta teoría utilizando bloques de plomo masivos y giratorios en un experimento que intentó provocar un viento de éter asimétrico. Sus pruebas no arrojaron resultados apreciables que difieran de las pruebas anteriores con el viento de éter. [1] [2]
En la década de 1920, Dayton Miller realizó repeticiones de los experimentos de Michelson-Morley. Finalmente construyó un aparato de tal manera que minimizara la masa a lo largo del camino del experimento, realizándolo en la cima de una colina alta en un edificio hecho de materiales livianos. Produjo mediciones que mostraban una variación diurna, lo que sugería la detección del "viento", que atribuyó a la falta de formación de masa, mientras que experimentos anteriores se llevaron a cabo con una masa considerable alrededor de su aparato. [3] [4] [5] [6]
Para probar la afirmación de Miller, Hammar realizó el siguiente experimento utilizando un interferómetro de camino común en 1935. [7] [8]
Utilizando un espejo A medio plateado, dividió un rayo de luz blanca en dos medios rayos. Se envió medio rayo en dirección transversal a un tubo de acero de paredes pesadas rematado con tapones de plomo. En este tubo, el rayo fue reflejado por el espejo D y enviado en dirección longitudinal a otro espejo C en el otro extremo del tubo. Allí se reflejaba y se enviaba en dirección transversal a un espejo B fuera de la tubería. Desde B viajó de regreso a A en dirección longitudinal. El otro medio rayo recorrió el mismo camino en dirección opuesta.
La topología del camino de la luz era la de un interferómetro de Sagnac con un número impar de reflexiones. Los interferómetros Sagnac ofrecen un excelente contraste y estabilidad marginal, [9] y la configuración con un número impar de reflexiones es sólo ligeramente menos estable que la configuración con un número par de reflexiones. (Con un número impar de reflexiones, los haces que viajan en direcciones opuestas se invierten lateralmente entre sí durante la mayor parte de la trayectoria de la luz, de modo que la topología se desvía ligeramente de la trayectoria común estricta. [10] ) La inmunidad relativa de su aparato a la vibración , la tensión mecánica y los efectos de la temperatura, permitieron a Hammar detectar desplazamientos marginales tan pequeños como 1/10 de una franja, a pesar de usar el interferómetro al aire libre en un ambiente abierto sin control de temperatura.
De manera similar al experimento de Lodge, el aparato de Hammar debería haber causado una asimetría en cualquier viento de éter propuesto. La expectativa de Hammar sobre los resultados era que: con el aparato alineado perpendicularmente al viento de éter, ambos brazos largos se verían igualmente afectados por el arrastre de éter . Con el aparato alineado paralelo al viento de éter, un brazo se vería más afectado por el arrastre de éter que el otro. Robertson /Noonan dieron los siguientes tiempos de propagación esperados para los rayos de contrapropagación : [8]
¿Dónde está la velocidad del éter arrastrado? Esto da una diferencia horaria esperada:
El 1 de septiembre de 1934, Hammar instaló el aparato en la cima de una colina alta a dos millas al sur de Moscú, Idaho , e hizo muchas observaciones con el aparato girado en todas las direcciones del azimut durante las horas de luz del 1, 2 y 3 de septiembre. 3. No vio ningún desplazamiento de las franjas de interferencia, correspondiente a un límite superior de km/s. [7] Estos resultados se consideran una prueba contra la hipótesis del arrastre del éter propuesta por Miller. [8]
Debido a que existían ideas diferentes sobre el "arrastre del éter", la interpretación de todos los experimentos de arrastre del éter se puede realizar en el contexto de cada versión de la hipótesis.
