Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Дейтон С. Миллер
Дейтон Миллер 1921 crop.jpg
Около 1921 г.
Родившийся( 1866-03-13 )13 марта 1866 г.
Стронгсвилл, Огайо , США
Умер22 февраля 1941 г. (1941-02-22)(74 года)
Соединенные Штаты
Место отдыхаКладбище Лейк Вью , Кливленд, Огайо , США
Альма-матерУниверситет Принстона
ИзвестенРентгеновские лучи
Теория эфира
Абсолютное пространство
Акустика
НаградыМедаль Эдварда Лонгстрета (1917 г.)
Премия Ньюкома Кливленда (1925 г.)
Медаль Эллиота Крессона (1927 г.)
Научная карьера
ПоляФизик
УчрежденияКейс школа прикладных наук
ДокторантЧарльз А. Янг

Дейтон Кларенс Миллер (13 марта 1866 - 22 февраля 1941) [1] [2] [3] [4] был американским физиком , астрономом , акустиком и опытным флейтистом- любителем . Рано экспериментатор из рентгеновских лучей , Миллер был сторонником теории эфира и абсолютного пространства и противник Альберт Эйнштейн «с теорией относительности .

Родившийся в Огайо в семье Чарльза Вебстера Дьюи и Вены Помероя Миллера, он окончил Болдуинский университет в 1886 году и получил докторскую степень по астрономии в Принстонском университете под руководством Чарльза А. Янга в 1890 году. Миллер всю свою карьеру преподавал физику в Школе прикладных наук Case. в Кливленде, штат Огайо , в качестве главы физики отдела от 1893 до его выхода на пенсию в 1936 г. После открытия рентгеновских лучей с помощью Рентген в 1895 году, Миллер используется лучевые трубки катода , построенные Крукссделать некоторые из первых фотографических изображений скрытых объектов, включая пулю в конечности человека. Работая во многих научных организациях, Миллер был членом Американской академии искусств и наук и Американского философского общества . В течение 1920-х годов он служил секретарем, вице-президентом и президентом Американского физического общества и председателем отдела физических наук Национального исследовательского совета . С 1931 по 1933 год он был президентом Американского акустического общества .

Научный вклад [ править ]

Исследование эфира [ править ]

В 1900 году он начал работать с Эдвардом Морли по обнаружению эфирного дрейфа , [5] в то время одной из «горячих» областей фундаментальной физики . Следуя с основным аппаратом , как ранее эксперимента Майкельсона-Морли , Миллер и Морли опубликовал еще один результат нулевой в 1904. Эти экспериментальные результаты были впоследствии привел в поддержку Альберта Эйнштейна «с теорией относительности . Миллер продолжал работать над совершенствованием своих экспериментальных методов после 1904 года, проводя миллионы измерений дрейфа эфира и в конечном итоге разработав самый чувствительный интерферометр в мире на то время.

Дейтон Миллер выполнил более 326 000 оборотов интерферометра [6] [7] [8] [9] [10] с 16 показаниями каждый (более 5 200 000 измерений). Они показали небольшой дрейф (около 9 км / с, 1/3 скорости Земли вокруг Солнца). При белом свете и 32-метровых руках он мог видеть почти всегда один и тот же результат:

  • Амплитуда сдвига 0,12 ± 0,01 полосы, несовместимая с нулем.
  • Фаза сдвига, указывающая на вершину созвездия Дорадо .

Амплитудный анализ предполагает сопротивление эфира. Но анализ фаз предполагает, что Солнечная система движется к созвездию Дорадо со скоростью 227 км / с.

Эти результаты были представлены Миллером как положительное указание на существование эфирного дрейфа. Однако эффект, который увидел Миллер, был крошечным - намного меньше, чем можно было бы ожидать от неподвижного эфира. Чтобы эти результаты согласовывались с эфиром, нужно было предположить, что эфир увлекался за Землей в гораздо большей степени, чем обычно предсказывали теории эфира. Такие высокие значения могут быть исключены из-за другого физического явления, такого как звездная аберрация., которые устанавливают верхние пределы на величину перетаскивания. Более того, это измерение было статистически далеким от любых других измерений, проводившихся в то время. Сдвиг края примерно на 0,01 наблюдался во многих экспериментах, в то время как 0,08 Миллера не дублировался где-либо еще, включая собственные эксперименты Миллера 1904 года с Морли, которые показали отклонение всего 0,015.

Основываясь на анализе ошибок, критики Миллера утверждали, что он переоценил точность своих результатов и что его измерения на самом деле полностью соответствовали нулевой разнице - нулевому результату, который регистрировался в каждом другом эксперименте. Однако Миллер продолжал защищать свои результаты, утверждая, что вероятная причина так называемых нулевых результатов заключалась в том, что они не проводились в высоких местах (например, на горных вершинах), где эфирный ветер (дрейф) предположительно был намного выше из-за для меньшего сопротивления эфира. [11]

Эйнштейн интересовался этой теорией дрейфа эфира и признал, что положительный результат существования эфира аннулирует специальную теорию относительности, но заметил, что влияние высоты и температуры, возможно, послужили источниками ошибок в выводах. Миллер прокомментировал: [12]

Проблема профессора Эйнштейна в том, что он ничего не знает о моих результатах. [...] Он должен отдать мне должное за то, что я знал, что разница температур повлияет на результаты. Он написал мне в ноябре, предлагая это. Я не настолько прост, чтобы не учитывать температуру.

В течение 1920-х годов был проведен ряд экспериментов, как на основе интерферометрии , как в эксперименте Миллера, так и других, использующих совершенно другие методы, и они также дали нулевой результат . Даже в то время работу Миллера все чаще считали статистической аномалией, и это мнение остается верным и сегодня [13], учитывая постоянно растущее число отрицательных результатов. Например, Георг Йос повторил эксперимент Миллера, используя очень похожую установку (плечи его интерферометра были 21 м против 32 м в эксперименте Миллера) и получил результаты, которые были в 50 раз меньше, чем у Миллера (см. Michelson– Эксперимент Морли № Последующие эксперименты). Однако Миллер утверждал, что объяснение результатов экспериментов Георга Джооса было связано с тем, что они проводились на малой высоте внутри здания, где эфирный ветер был очень слабым. [11]

Анализ Шенкленда [ править ]

В 1955 г. Роберт С. Шенкленд, С. В. Маккаски, ФК Леоне и Дж. Куэрти провели повторный анализ результатов Миллера. Шенкленд, возглавлявший доклад, отметил, что «сигнал», который Миллер наблюдал в 1933 году, на самом деле состоит из точек, каждая из которых представляет собой в среднем несколько сотен измерений, а величина сигнала более чем в 10 раз меньше разрешения, с которым измерения были записаны. Выделение Миллером единственного значения для измерения статистически невозможно, данные слишком изменчивы, чтобы сказать, что «это» число лучше, чем «это» - данные с позиции Шенкленда поддерживают нулевой результат так же, как и положительный результат Миллера.

Шенкленд пришел к выводу, что наблюдаемый Миллер сигнал был частично обусловлен статистическими колебаниями, а частично - местными температурными условиями, а также предположил, что результаты Миллера были вызваны систематической ошибкой, а не наблюдаемым существованием эфира. В частности, он чувствовал, что Миллер недостаточно заботился о защите от температурных градиентов в комнате, где проводился эксперимент, поскольку, в отличие от большинства экспериментов по интерферометрии, Миллер проводил свои эксперименты в комнате, где устройство было намеренно оставлено открытым для элементов, чтобы в некоторой степени.

В анализе Шенкленда не было обнаружено статистически значимого сигнала о существовании эфира. Шенкленд пришел к выводу, что наблюдаемый Миллер сигнал был ложным, в основном из-за неконтролируемых температурных эффектов, а не из-за наблюдаемого существования эфира. Кроме того, некоторые современные ученые утверждают, что любой сигнал, который наблюдал Миллер, был результатом эффекта экспериментатора , то есть смещения, вызванного желанием экспериментатора найти определенный результат, который был обычным источником систематической ошибки в статистическом анализе данные до того, как были разработаны современные экспериментальные методы. (Этот эффект не упоминался по имени в раннем учебнике Миллера по экспериментальным методам ; см. Ginn & Company, 1903 ).

Другие начинания [ править ]

Доктор Миллер опубликовал руководства, предназначенные для студентов при решении экспериментальных задач физики. В 1908 году интерес Миллера к акустике привел его к разработке машины для фотографической записи звуковых волн , названной фонодейком . Он использовал машину, чтобы сравнить формы волны, создаваемые флейтами, изготовленными из разных материалов. Во время Первой мировой войны Миллер по запросу правительства работал с физическими характеристиками волн давления больших орудий . Дейтон Миллер был избран членом Национальной академии наук в 1921 году. Он был членом Национального исследовательского совета в США.Вашингтон, округ Колумбия, с 1927 по 1930 год. [14]

Опубликованные работы [ править ]

  • Лабораторная физика, Пособие для вузов и научных школ . (Нью-Йорк: Ginn & Company, 1903 г.)
  • Выдержка из письма проф., Датированного Кливлендом, штат Огайо, 5 августа 1904 г. лорду Кельвину. Эдвард В. Морли и Дейтон С. Миллер. , (Philosophical Magazine, S. 6, Vol. 8. No. 48, Dec. 1904, pp. 753–754).
  • К теории экспериментов по обнаружению аберраций второй степени . (совместно с Эдвардом Морли, Philosophical Magazine, S. 6, Vol. 9. № 53, май 1905 г., стр. 669–680)
  • Отчет об эксперименте по обнаружению эффекта Фитцджеральда-Лоренца (совместно с Эдвардом Морли, Proceedings of the American Academy of Arts and Sciences, Vol. XLI, No. 12. 1905)
  • Заключительный отчет об экспериментах с эфирным дрейфом (совместно с Эдвардом Морли, Science, Vol. XXV, No. 2, p. 525, 1907)
  • Наука о музыкальных звуках (Нью-Йорк: компания Macmillan, 1916, переработка 1926)
  • Анекдотическая история науки о звуке (Нью-Йорк: компания Macmillan, 1935)
  • Звуковые волны: их форма и скорость (Нью-Йорк: компания Macmillan, 1937)
  • Искры, молнии и космические лучи (Нью-Йорк: компания Macmillan, 1939)
  • Эксперименты с эфирным дрейфом и определение абсолютного движения Земли (Reviews of Modern Physics 5, 203-242 (1933))

См. Также [ править ]

  • Эфир и светоносный эфир
  • История физики
  • Список тем по физике
  • Эксперимент Майкельсона-Морли

Ссылки и внешние ссылки [ править ]

  1. ^ Роберт С. Шенкленд , «Дейтон Кларенс Миллер: физика через пятьдесят лет».
  2. ^ Харви Флетчер, « Биографический Memoir Дейтон Кларенс Миллер 1866-1941 ,» Национальная академия наук США биографических Мемуаров , V23, N3, 16pp (1943).
  3. ^ Некролог, Энциклопедия истории Кливленда
  4. ^ Уильям Дж. Мейнард, Дейтон С. Миллер: его жизнь, работа и вклад в качестве ученого и органолога , магистерская диссертация, Университет Лонг-Айленда, 1971).
  5. ↑ Генри Т. Эдди, Эдвард В. Морли и Дейтон С. Миллер, «Скорость света в магнитном поле» , Physical Review (Series I) , V. 7, N. 5, pp. 283–295 (Dec 1898 г.).
  6. ^ Дейтон С. Миллер, "Эксперименты по эфирному дрейфу в солнечной обсерватории Маунт Вильсон" , Physical Review (Series II) , V. 19, N. 4, pp. 407-408 (апрель 1922).
  7. ^ Дейтон С. Миллер, "Значение экспериментов поэфирномудрейфу 1925 года на горе Вильсон", обращение президента Американского физического общества, Science , V63, стр. 433–443 (1926). Бумага премии AAAS.
  8. ^ Дейтон С. Миллер, "Эксперименты по эфирному дрейфу на горе Вильсон в феврале 1926 г.", Национальная академия наук , Вашингтон (апрель 1926 г.) { "Протоколы Вашингтонской встречи 23 и 24 апреля 1926 г." , Physical Review (Серия II ), V. 27, N. 6, pp. 812 (июнь 1926 г.)}.
  9. ^ Дейтон С. Миллер, "Эксперимент с эфирным дрейфом и определение абсолютного движения Земли" , Rev. Mod. Phys. , Т. 5, № 3, стр. 203–242 (июль 1933).
  10. ↑ Джордж Джус и Дейтон С. Миллер, «Заметка о повторении эксперимента Майкельсона-Морли» , Physical Review (Серия II) , т. 45, № 2, стр. 114 (январь 1934 г.).
  11. ^ a b Миллер не согласен с Джусом . 1934: Дейтон Миллер и Георг Джоос, «Письма в редакцию», Physical Review, Vol. 45, стр. 114, 15 января 1934 г.
  12. ↑ Cleveland Plain Dealer, 27 января 1926 г.
  13. ^ Робертс, Томас Дж. (2006). "Объяснение аномального результата" эфирного дрейфа "Дейтона Миллера". arXiv : физика / 0608238 .
  14. ^ Академия наук Огайо . Архивировано 6 февраля 2006 года на Wayback Machine .

Основной

  • « Дейтон Кларенс Миллер ». Сегодня в Науке 13 марта - роды.
  • « Образы Дейтона Миллера ». Американский институт физики, 2003.
  • Уильям Фикингер «Волны Миллера», неофициальная научная биография 2011.

Другие начинания

  • Дейтон С. Миллер Коллекция онлайн и полная коллекция находка помощь в Библиотеке Конгресса .
  • Коллекция акустики Дейтона Миллера , описывающая его исследования в области акустики
  • " Фонодейк ". Наука о музыкальных звуках.
  • " Исследования профессора Дейтона Миллера в области акустики ". Технические науки E-129.
  • " Рентгеновские трубки Крукса" Центр медицинской истории Диттрика, Западный резервный университет Кейса. 2004 г.