널 관측소

마이컬슨–몰리 · 클리블랜드, 1887

자체 완결 / Web 3D

ⓘ

로그인

01 / 물리 가설

장치의 정지좌표계에서는 등속운동이 방향에 따른 광학 지연을 더하지 않습니다.

02 / 장치 돌리기

방향 θ

1배속은 6분에 한 바퀴입니다. 전송 컨트롤의 실행과 일시정지가 돌을 회전시키며, 빛 프로브는 별도의 느린 시계를 사용합니다.

가상의 평면 내 표류

표류 방위각 ψ

03 / 광학계 정렬

조명

미세 조정 거울 변위 (nm)

파면 각도 α

등유리 보정판 아르간드 광원 켜기

암 A 차단 암 B 차단

04 / 기구 보기

발표된 1887년 평균값 겹쳐보기

초기화하면 균형 잡힌 장치와 현대 물리학 설정으로 돌아갑니다. 기록은 유지되며, 기록 지우기를 눌러야 삭제됩니다.

드래그로 회전, 핀치로 확대·축소, 오른쪽 드래그로 이동합니다. 광학 부품을 클릭하면 살펴볼 수 있고, 더블클릭하면 초점을 맞춥니다.

키보드와 포인터

장면을 클릭하거나 Tab으로 포커스를 맞추세요. 그런 다음 R로 회전을 시작·정지하고, Space로 프로브를 일시정지하고, H로 장치로 돌아가고, T로 평면도를 선택하고, N으로 실험노트를 열고, 휠로 확대합니다. Escape는 키보드를 해제합니다. 드래그로 회전하고, 오른쪽 드래그나 두 손가락으로 이동합니다.

1887년의 장치 / 점검 보기

두 경로. 에테르의 흔적은 없다.

수은 위에 뜬 석판 위의 접힌 간섭계. 빛의 겉보기 속도가 아니라 위상을 보십시오.

관측소를 구성하는 중

기하 · 반사 · 위상 · 규모

망원경 접안부

방향 θ

θ에서의 회전 간섭무늬 이동

90° 회전 후 변화량

1887년 가설 ΔN₉₀ ≈ 2Lv²/(λc²)

회전만으로 생기는 광경로차

현재 총 위상

편도 접힌 길이

진공 왕복 거리

모델에서 계산된 모의 이미지이며, 실제 촬영 이미지가 아닙니다. 6 mm 가상 시야에 십자선이 고정되어 있습니다.

회전 신호 · 전체 축척

현대에테르 (반사실적)1887년 정오 (발표값)

한 바퀴에 걸친 평균 중심 간섭무늬입니다. 발표된 점들은 표류를 제거한 실제 관측값이지, 생성된 잡음이 아닙니다. 점선 곡선은 항상 옛 모델의 예측값입니다.

선택한 부품

부품

반사면만 제거할 수 있습니다. 선택한 부품은 거울이 아닙니다.

장면에서 광학 부품을 클릭하거나 여기서 선택하세요. 실험노트에서 문서화된 치수와 재구성된 세부사항을 구분해 보여줍니다.

기록된 회전 · 모의

θ	회전 간섭무늬	총 광경로차 (nm)	작동 중인 암

재구성된 기하학에서 나온 모델 출력값입니다. 발표된 1887년 관측값과는 결코 섞이지 않습니다.

실험노트

실시간 모델과는 구분되는 1차 사료입니다 — 파장 단위로 발표된 1887년 집계 평균값이며, 표류가 포함되어 있습니다.

정오 평균저녁 평균

반대 방위각 최종 평균값 (간섭무늬)

방위각	정오 최종값	저녁 최종값	정오 표류 제거값

원본 판독값 (마이크로미터 눈금)

계열

Michelson and Morley, American Journal of Science 34 (1887), 333–345 — AIP archive

검사	잔차	허용 기준

이 구현에 대한 재현 가능한 검사입니다. 생략된 물리 현상의 실험적 검증이나 기록되지 않은 가공 세부사항의 사료 검증을 대신하지는 않습니다.

Δ = OPL_B − OPL_A · φ(λ) = 2πΔ(λ)/λ · I = I_A + I_B + 2√(I_A I_B) cos φ · t_pair = (2ℓ/c) √(1 − β² sin²θ)/(1 − β²) · |ΔN₉₀| ≈ 2Lv²/(λc²)

영(null) 신호는 텅 빈 접안 시야가 아닙니다. 두 암은 하나의 광원을 공유하며, 각 파장에서 돌아온 필드가 더해지고 눈은 광학적 진동에 걸쳐 평균을 냅니다. 망원경은 회전과 무관한 위치에 강한 간섭무늬를 보여줄 수 있습니다. 이상적인 무손실 모델에서 각 가지는 입력의 4분의 1을 지니며, 반사판을 막거나 제거하면 그 색깔의 궤적뿐 아니라 그 가지 자체가 사라집니다.

각 스펙트럼 성분은 스스로와 간섭하지만, 서로 다른 주파수는 비결맞게 더해집니다. 백색광은 예시적인 광원 포락선을 가진 가시광선 샘플 81개에 걸쳐 합산됩니다. 판을 지나는 광선은 가정한 굴절률 1.517에 대해 스넬 법칙을 따르며, 광대역 불균형에는 예시적인 코시 분산 모델을 사용합니다. 보정판을 제거하면 거울군의 이상적인 측면 재정렬도 함께 포함됩니다.

현대 물리학은 이 실험을 장치의 정지좌표계에서 평가합니다. 등속 이동은 선호되는 전파 방향을 만들지 않으므로, 고정된 거울 오프셋을 회전시켜도 신호가 생기지 않습니다. 1887년의 예측은 명백히 반사실적입니다 — 정지한 에테르에 갈릴레이 속도 덧셈을 적용하고 길이 수축은 없다고 가정하며, 구간별로 상쇄에 안전한 식을 사용해 평가합니다.

이것은 기하광학에 스칼라 간섭을 더한 것일 뿐, 시간 영역 맥스웰 방정식을 푼 것이 아닙니다. 코팅의 편광 효과, 세밀한 회절, 렌즈 수차, 대기 요동, 열팽창, 회전에 따른 상대론적 보정, 실측된 국소 속도 투영은 생략되어 있습니다. 거의 0에 가까운 결과는 왕복 이방성을 제한할 뿐, 그 자체로 편도 광속을 측정하거나 특수상대성이론 전체를 증명하지는 않습니다.

1887년 논문은 핵심 치수와 접힌 경로 도면을 제공할 뿐, 제작 도면은 아닙니다. 16개의 거울은 각 편도 경로가 정확히 11 m가 되도록 배치되어 있습니다. 마운트 형상, 램프, 망원경, 덮개, 벽돌 구조는 사료 실측값이 아니라 재구성한 것입니다.

축척 컨트롤은 천문 단위와 나노미터를 하나의 메시에 억지로 넣는 대신, 천문·지구·실험실·마이크로미터 좌표계를 오가며 넘나듭니다 — 판독값은 항상 미터 단위로 유지됩니다. 필드 렌즈는 실제 파장을 쓰지만 진폭은 정규화되어 있습니다. 프로브는 광거리 좌표계에서 광속의 1억분의 1 속도로 움직이며, 이는 광자가 아니라 타이밍 표시일 뿐입니다.

문서화된 부품과 재구성된 부품

부품	모델 사양	사료 상태
사암 블록	1.50 × 1.50 × 0.30 m	문서화됨
환형 나무 부유체	바깥지름 1.50 m; 안지름 0.70 m; 두께 0.25 m	문서화됨
철제 수조	벽 두께 15 mm; 여유 간격 약 10 mm	문서화됨
반사면	지름 50 mm, 스페큘럼 금속	문서화됨
평행 유리판	50 × 75 × 12.5 mm	문서화됨
유효 편도 암 길이	약 11 m	문서화됨; 모델은 11.000 m로 설정
표본 추출	16개 표시; 6분에 한 바퀴	문서화됨
거울 중심과 마운트	4개 뱅크, 반복되는 대각선 접이 구조	재구성됨; 복원된 좌표 실측이 아님
램프, 망원경, 덮개, 벽돌 구조	시대에 맞는 기능적 구조	세부사항과 질감은 예시적인 표현

케이스 웨스턴 리저브 대학교 기관사·정확한 진공 광속 (NIST)

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1887년 · 물리학

마이켈슨-몰리 간섭계, 1887년

수은 위에 뜬 돌 간섭계를 돌려 보고, 정지 에테르 예측과 나타나지 않은 간섭무늬 이동을 비교해 보세요.

1887년 앨버트 마이켈슨과 에드워드 몰리는 클리블랜드에서 사암 판을 수은 위에 띄우고, 16개의 거울로 약 11미터 길이의 빛 경로 두 개를 그 위에 접어 넣었습니다. 만약 빛이 정지한 에테르 속을 지난다면, 장치를 4분의 1 회전시켰을 때 백색광 간섭무늬가 약 0.4 무늬만큼 이동했어야 합니다. 그러나 그들이 본 이동량은 그보다 훨씬 작았습니다.

이 전시물은 재구성한 접힌 기하학, 분할기와 보정판을 지나는 스넬 굴절, 두 암 사이의 광경로차를 계산합니다. 접안부, 회전 신호, 기록된 회전값은 모두 이 모델에서 나옵니다. 1887년 예측 모드는 명백히 반사실적입니다 — 갈릴레이 속도 덧셈을 따르는 정지 에테르를 가정하며, 현대 물리학에서는 방향에 따른 신호가 전혀 나타나지 않습니다.

발표된 1887년 정오와 저녁 평균값은 원저자가 기록한 표류를 포함해 역사적 증거로 따로 보여줍니다. 거울 마운트, 램프, 망원경, 벽돌 구조는 재구성한 것이며, 모델은 대기 요동, 열 표류, 회절, 편광을 생략합니다. 거의 0에 가까운 결과는 왕복 이방성을 제한할 뿐, 그 자체로 특수상대성이론을 증명하지는 않습니다.

사양

실험: 마이켈슨과 몰리, 클리블랜드, 1887년 7월
유효 암 길이: 편도 약 11 m, 스페큘럼 거울 16개로 접음
예상 이동량: 30 km/s에서 1/4 회전당 ≈ 0.4 무늬 (에테르 가설)
보고된 이동량: 0.02 무늬 미만, 아마 0.01 무늬 미만
회전: 수은 위에 뜬 돌; 16개 표시, 6분에 한 바퀴
모델링 대상: 접힌 광선 기하학, 유리 분산, 스칼라 간섭, 발표된 평균값

전체 전시물

두 경로. 에테르의 흔적은 없다.

이번 호 전시물