Æter (fysikhistorie)
Lysæter er et stof, som man engang troede fyldte universet og forklarede, hvordan transmission af lysbølger kan ske. Man troede, at lys var en slags bølge. Bølger bevæger sig over vandoverfladen i en dam, gennem luften i et rum osv. Alle bølger, som man tidligere havde studeret, havde bevæget sig gennem et medium Lydbølger bevægede sig hurtigere gennem stål end gennem luft. Derfor forestillede man sig, at lys også måtte bevæge sig gennem et lignende medium. Da lys bevæger sig hurtigere end noget andet, burde lys bevæge sig hurtigere gennem noget mere stift (som stål) end noget andet. Men samtidig skulle dette stof være helt eftergiveligt, så det ikke ville bremse planeternes bevægelser og få dem til at falde ned i deres sole til sidst. De mennesker, der kom før Albert Einstein, troede på, at dette stof eksisterede, og de kaldte det for "lysende æter".
Hvis en observatør rejste på en båd, der bevægede sig gennem en havstrøm, kunne han observere ændringer i den hastighed, hvormed bølgerne så ud til at bevæge sig, afhængigt af observatørens forhold til strømmen.
Fysikere gennemførte eksperimenter for at forsøge at få dette spørgsmål klarlagt. Michelson-Morley-eksperimentet viste, at der ikke var noget medium, som lyset rejste igennem. Det viste, at der ikke findes nogen lysende æter.
Den nemmeste måde at se den generelle idé på er at forestille sig et meget hurtigt rumskib, der bevæger sig med halvdelen af lysets hastighed fra en stjerne til en anden. Rumskibet har to lyshastighedsmålere, en der peger bagud og en der peger fremad. Da rumskibet bevæger sig væk fra de fotoner, der udsendes af den gule stjerne, og kører mod de fotoner, der udsendes af den blå stjerne, får vores almindelige erfaring os til at forvente, at vi vil måle de gule fotoners hastighed som 150.000 kilometer i sekundet og de blå fotoners hastighed som 450.000 kilometer i sekundet. Men begge fotoner måles med en hastighed på 300.000 km/sek. Dette resultat viser, at hastighederne ikke ændrer sig i forhold til rumskibets bevægelse.
Nyere forskning
En nyere undersøgelse er meget mere præcis end Michelson og Morleys undersøgelse, men den viser stadig, at lysets hastighed er konstant, uanset hvilken retning man bevæger sig i.
Rødt rumskib bevæger sig fra gul stjerne mod blå stjerne. Indsat nederst viser hastighedsmålere for lys fra begge stjerner.
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er lysende æter?
A: Luminiferisk æter er et stof, som man engang troede fyldte universet og forklarede, hvordan transmissionen af lysbølger kan ske. Man troede, at lys var en slags bølge, og at det må bevæge sig gennem en slags medium, for at dets hastighed kan være konsistent.
Spørgsmål: Hvad troede man om dette stof?
A: Folk troede, at dette stof måtte have en meget lav viskositet, så det ikke ville bremse planeternes bevægelser og få dem til at falde ned i deres sole til sidst. De troede også, at det kunne bruges til at forklare, hvorfor lys bevæger sig med så høje hastigheder.
Spørgsmål: Hvordan forsøgte fysikerne at få dette spørgsmål klarlagt?
A: Fysikere gennemførte eksperimenter som Michelson-Morley-eksperimentet for at forsøge at afgøre, om der faktisk var et usynligt medium, som lyset rejste igennem.
Spørgsmål: Hvad viste Michelson-Morley-eksperimentet?
Svar: Michelson-Morley-eksperimentet viste, at der ikke var noget medium, som lyset bevægede sig igennem, hvilket indikerer, at der ikke findes nogen lysende æter.
Spørgsmål: Hvordan kan vi forestille os, hvad der sker, når en observatør rejser på en båd, der bevæger sig gennem en havstrøm?
Svar: Hvis en observatør rejser på en båd, der bevæger sig gennem en havstrøm, kan han observere ændringer i den hastighed, hvormed bølgerne ser ud til at bevæge sig, afhængigt af deres forhold til strømmen.
Sp: Hvad fortæller det at forestille sig et rumskib, der rejser fra en stjerne til en anden, os om relative hastigheder?
Svar: Hvis vi forestiller os et meget hurtigt rumskib, der rejser med halvdelen af lysets hastighed fra en stjerne til en anden, viser det os, at begge fotoner måles med 300.000 km/sek. uanset bevægelse eller retning - hvilket indikerer, at hastighederne ikke ændrer sig i forhold til rumskibets bevægelse.
