Michelson, Albert Abraham

fisico statunitense (Strzelno, Polonia, 1852-Pasadena, California, 1931). Nel 1881 inventò l'interferometro con il quale eseguì il celebre esperimento, ripetuto in seguito da E. W. Morley, che dimostrò l'inesistenza dell'“etere cosmico” e preparò la strada alla teoria della relatività. Perfezionò i metodi fino allora utilizzati (Foucault, Fizeau) per la misura della velocità della luce e compì in proposito delle misure fra due sorgenti luminose poste sul monte Milson e sul monte San Antonio, a 35 km di distanza. Importanti furono anche le misure dirette di diametri stellari di alcune stelle giganti (Antares, Betelgeuse). Per le sue ricerche ebbe il premio Nobel per la fisica nel 1907.

Esperienza di Michelson e Morley

Tra il 1887 e il 1904 vennero eseguiti esperimenti da Michelson, Morley e altri studiosi per verificare il moto della Terra rispetto all'etere, ipotetico mezzo attraverso il quale si pensava si propagasse la luce, supposto fermo rispetto alla Terra. Attribuendo alla Terra una velocità w rispetto all'etere, la velocità della luce misurata sulla Terra doveva essere c –w, se la luce si propagava nella stessa direzione e verso w, con velocità c rispetto alle stelle fisse; doveva essere c+w se, a parità di direzione, il verso di w era opposto. La prima esperienza fu fatta nel 1887, con un interferometro di Michelson: la sorgente L invia un fascio luminoso sulla superficie della lamina semiargentata S, essendo LO parallelo e concorde con w; allora la velocità della luce relativa alla Terra dovrebbe essere c–w lungo ON e c lungo OM; ne deriva per OM=ON=l, una differenza di tempi di percorrenza che risulta pari a lw/c². In realtà, le distanze OM e ON sono leggermente diverse in modo che l'osservatore vede comunque in U un sistema di frange di interferenza. Facendo ruotare di 90º l'interferometro, le velocità della luce dovrebbero diventare rispettivamente c–w lungo OM e c lungo ON e quindi le frange dovrebbero muoversi, scambiandosi i tempi di percorrenza. Tale esperienza, ripetuta in diversi luoghi della Terra, in diverse epoche dell'anno e in tempi diversi diede sempre risultati negativi: cioè le frange non si spostano quando si ruota l'interferometro. Dal punto di vista della fisica classica ciò implicava che la Terra non si muove rispetto all'etere in quanto la velocità della luce, misurata sulla Terra, risultava indipendente dal moto della Terra. Ma tale spiegazione è in contraddizione con vari fenomeni astronomici, tra i quali quello dell'aberrazione della luce. L'esperienza di Michelson mise quindi in crisi lo stesso concetto di etere e costituì successivamente il fondamento sperimentale della teoria della relatività ristretta che postulava l'invarianza della velocità della luce .