Дейтон Миллер - Dayton Miller
Дейтон С. Миллер | |
---|---|
Родившийся |
Стронгсвилл, Огайо , США
|
13 марта 1866 г.
Умер | 22 февраля 1941 г. Соединенные Штаты
|
(74 года)
Место отдыха | Кладбище Лейк Вью , Кливленд, Огайо , США |
Альма-матер | Университет Принстона |
Известен |
Рентгеновские лучи Теория эфира Абсолютное пространство Акустика |
Награды | Медаль Эдварда Лонгстрета (1917) Премия Ньюкома Кливленда (1925) Медаль Эллиота Крессона (1927) |
Научная карьера | |
Поля | Физик |
Учреждения | Кейс школа прикладных наук |
Докторант | Чарльз А. Янг |
Дейтон Кларенс Миллер (13 марта 1866 - 22 февраля 1941) 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 .
Он родился в Огайо в семье Чарльза Вебстера Дьюи и Вены Помероя Миллера, 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 , построенных Крукс , чтобы сделать некоторые из первых фотографических изображений скрытые объекты, включая пулю в конечности мужчины. 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
Исследование эфира
В 1900 году он начал работу с Эдвардом Морли по обнаружению дрейфа эфира , 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.
Дэйтон Миллер выполнил более 326 000 оборотов интерферометра 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 устранены из-за другого физического явления, такого как звездная аберрация , которая накладывает верхние пределы на величину перетаскивания. Кроме 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 фиксировался 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.
Эйнштейн интересовался этой теорией дрейфа эфира и признал, что положительный результат о существовании эфира аннулирует специальную теорию относительности, но заметил, что высотные влияния и температуры могли стать источниками ошибок в выводах. Миллер прокомментировал:
Проблема с профессором Эйнштейном в том, что он ничего не знает о моих результатах. [...] Он должен отдать мне должное за то, что я знал, что разница температур может повлиять 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 работа Миллера все больше считалась статистической аномалией, и это мнение остается верным и сегодня, 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.
Анализ Шенкленда
В 1955 г. Роберт С. Шенкленд, С. В. Маккаски, ФК Леоне и Дж. Куэрти провели повторный анализ результатов Миллера. Шенкленд, возглавлявший отчет, 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. Извлечение 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 из-за статистических флуктуаций, а частично из-за местных температурных условий, 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 , т. Е. 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
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 Вашингтоне, округ Колумбия, с 1927 по 1930 год.
Опубликованные работы
- 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 музыкальных звуков (Нью-Йорк: компания Macmillan, 1916, переработанная 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))
Смотрите также
Ссылки и внешние ссылки
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.