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Robert S. Shankland

Robert Sherwood Shankland (11 de enero de 1908 - 1 de marzo de 1982) fue un físico e historiador estadounidense . [1]

Biografía

Robert S. Shankland fue estudiante de la Escuela Case de Ciencias Aplicadas de 1925 a 1929 y obtuvo su maestría en 1933. Completó su doctorado en 1935 por su trabajo sobre dispersión de fotones con Arthur Compton en la Universidad de Chicago . Sus otras investigaciones incluyeron trabajos sobre la ionosfera y regulaciones de frecuencia estándar de 1929 a 1930 con la Oficina Nacional de Normas de los EE. UU. , y trabajó en Inglaterra en el sonar para la guerra submarina a principios de la Segunda Guerra Mundial.

El informe de Shankland sobre los experimentos de Albert A. Michelson en Irvine Ranch se publicó en 1953. En la revista británica Nature , Shankland brindó los antecedentes históricos de cómo Einstein formuló los dos primeros principios, en 1905, de la teoría especial de la relatividad a partir del experimento de Michelson-Morley . Shankland creía que la explicación directa aceptada para el experimento de Michelson-Morley la proporciona la teoría especial de la relatividad presentada por Einstein en 1905. Shankland registró que el viaje de Michelson a Santa Ana fue para observar la ciencia del éter .

Después de completar sus estudios de posgrado, se unió a la facultad de la Case School for Applied Sciences . En 1941 sucedió a Dayton C. Miller como profesor de Física Ambrose Swasey en Case, puesto que ocupó hasta su jubilación en 1976. Shankland trabajó en experimentos de neutrinos con el Laboratorio Nacional Argonne entre 1953 y 1969, y tenía otros intereses, incluida la historia de la relatividad y la acústica arquitectónica. Colaboró ​​​​con George Szell , el director de la Orquesta de Cleveland , para mejorar la acústica del Severance Hall , lo que facilitó que los músicos se escucharan entre sí en el escenario.

El padre de Shankland, Frank North Shankland, fue el autor de "Modern Romances" y varios libros sobre aves y animales. En 1929 Shankland se casó con Hilda Catherine Kinneson. Tuvieron cinco hijos: Ruth Ellen, Dorothy Margaret, Lois Virginia, Ava Gertrude y Sherwood Jean, y 14 nietos. Hilda murió en 1970 y él se casó con Eleanor Newlin. Shankland era un apasionado de la vida al aire libre y un coleccionista experto de trampas de hierro para animales y artefactos nativos americanos.

Análisis del experimento de Miller

A partir de 1952, Shankland dirigió un equipo que realizó un análisis de los resultados interferométricos de Dayton Miller y concluyó que la deriva positiva del éter informada por Miller probablemente se debía a fluctuaciones térmicas y que, cuando esto se toma en cuenta, los resultados eran consistentes con la relatividad especial . La explicación de Shankland es aceptada hoy por la mayoría de los científicos convencionales.

Entre 1925 y 1926, Dayton Miller realizó observaciones interferométricas en el Monte Wilson, similares al experimento de Michelson-Morley , que parecieron reflejar una deriva medible de la Tierra a través del éter luminífero , en aparente contradicción con otros experimentos de ese tipo y con la predicción de la relatividad de que no debería ser observable ningún éter.

En 1955, Shankland publicó un artículo en el que analizaba los datos de Miller, [2] argumentando que "los pequeños desplazamientos periódicos de las franjas encontrados por Miller se deben en parte a fluctuaciones estadísticas en las lecturas de las posiciones de las franjas en un experimento muy difícil" y "los efectos sistemáticos restantes se atribuyen a las condiciones de temperatura locales". Además, sostiene que los gradientes térmicos responsables de los efectos "eran mucho más problemáticos en el Monte Wilson que los encontrados por los experimentadores en otros lugares, incluido el propio Miller en su trabajo realizado en Case en Cleveland". En un artículo de revisión de 1973 sobre el desarrollo experimental de la relatividad, Shankland incluyó una carta del 31 de agosto de 1954 dirigida a él por Einstein en la que estaba de acuerdo con su análisis. (Shankland le había enviado a Einstein un manuscrito antes de su publicación). Einstein escribió:

Le agradezco mucho que me haya enviado su estudio minucioso sobre los experimentos de Miller. Esos experimentos, realizados con tanto cuidado, merecen, por supuesto, una investigación estadística muy cuidadosa. Esto es así, más aún porque la existencia de un efecto positivo no trivial afectaría muy profundamente los fundamentos de la física teórica tal como se la acepta actualmente.
Usted ha demostrado de manera convincente que el efecto observado está fuera del rango de desviaciones accidentales y, por lo tanto, debe tener una causa sistemática. Usted ha hecho bastante probable que esta causa sistemática no tenga nada que ver con el "viento de éter", sino con diferencias de temperatura del aire atravesado por los dos haces de luz que produjeron las bandas de interferencia. Un efecto de este tipo es, de hecho, prácticamente inevitable si las paredes de la sala de laboratorio tienen una diferencia de temperatura no despreciable.
Es uno de los casos en que los errores sistemáticos aumentan rápidamente con la dimensión del aparato.

En el nuevo análisis de Shankland no se encontró ninguna señal estadísticamente significativa de la existencia del éter. El análisis es aceptado por los físicos convencionales, el abandono del concepto de éter es casi universal y se cree que la señal observada por Miller es el resultado del sesgo del experimentador ; la "señal" que Miller observó en 1933 está compuesta en realidad por puntos que son un promedio de varios cientos de mediciones cada uno, y la magnitud de la señal es más de 10 veces menor que la resolución con la que se registraron las mediciones.

Aunque Maurice Allais y James DeMeo no aceptan la refutación de Shankland y sostienen que el experimento de Miller invalida la teoría de la relatividad, la mayoría de los físicos consideran hoy que la teoría de Einstein está demostrada, en gran medida gracias a las repeticiones mucho más precisas de las mediciones de Miller realizadas con tecnología óptica moderna por numerosos investigadores independientes que han demostrado de manera concluyente que la señal positiva informada por Miller era falsa. Los datos de Miller y el análisis que de ellos hizo Shankland tienen ahora sólo interés histórico.

Enlaces externos y referencias

  1. ^ Foldy, Leslie L. (agosto de 1982). "Obituario: Robert S. Shankland". Physics Today . 35 (8): 66. Bibcode :1982PhT....35h..66F. doi : 10.1063/1.2915223 .
  2. ^ Shankland, RS; McCuskey, SW.; Leone, FC; Kuerti, G. (abril de 1955). "Nuevo análisis de las observaciones interferométricas de Dayton C. Miller". Reseñas de física moderna . 27 (2): 167–178. Bibcode :1955RvMP...27..167S. doi :10.1103/RevModPhys.27.167.

Apéndice: lista parcial de las publicaciones de Shankland