Dayton Miller - Dayton Miller

Dayton C. Miller
Dayton Miller 1921 Ernte.jpg
Um 1921
Geboren ( 1866-03-13 )13. März 1866
Strongsville, Ohio , USA
Ist gestorben 22. Februar 1941 (1941-02-22)(im Alter von 74 Jahren)
Vereinigte Staaten
Ruheplatz Lake View Cemetery , Cleveland, Ohio , USA
Alma Mater Princeton Universität
Bekannt für Röntgenstrahlen
Äthertheorie
Absolute
Raumakustik
Auszeichnungen Edward Longstreth-Medaille (1917)
Newcomb-Cleveland-Preis (1925)
Elliott-Cresson-Medaille (1927)
Wissenschaftlicher Werdegang
Felder Physiker
Institutionen Fallschule für Angewandte Wissenschaften
Doktoratsberater Charles A. Young

Dayton Clarence Miller (13. März 1866 - 22. Februar 1941) war ein amerikanischer Physiker , Astronom , Akustiker und versierter Amateur - Flötisten . Ein früher Experimentator von Röntgenstrahlen , war Miller ein Verfechter von Äthertheorie und absoluten Raum und einem Gegner von Albert Einstein ‚s Relativitätstheorie .

Geboren in Ohio als Sohn von Charles Webster Dewey und Vienna Pomeroy Miller, graduierte er 1886 an der Baldwin University und promovierte 1890 in Astronomie an der Princeton University bei Charles A. Young. Miller verbrachte seine gesamte Karriere als Physiklehrer an der Case School of Applied Science in Cleveland, Ohio , als Leiter der Physikabteilung von 1893 bis zu seiner Emeritierung 1936. Nach der Entdeckung der Röntgenstrahlung durch Wilhelm Röntgen im Jahr 1895 verwendete Miller von William Crookes gebaute Kathodenstrahlröhren , um einige der ersten fotografischen Aufnahmen von verborgene Gegenstände, einschließlich einer Kugel in den Gliedmaßen eines Mannes. Miller war in vielen wissenschaftlichen Organisationen tätig und war Mitglied der American Academy of Arts and Sciences und der American Philosophical Society . In den 1920er Jahren war er Sekretär, Vizepräsident und Präsident der American Physical Society und Vorsitzender der Abteilung für Physikalische Wissenschaften des National Research Council . Von 1931 bis 1933 war er Präsident der Acoustical Society of America .

Wissenschaftliche Beiträge

Ätherforschung

Im Jahr 1900 begann er mit Edward Morley an der Detektion der Ätherdrift zu arbeiten , damals einer der "heißen" Bereiche der fundamentalen Physik . Im Anschluss an dem Grundapparat als früher Michelson-Morley - Experiment , Miller und Morley veröffentlichten eine weiteres Nullergebnis in 1904. Diese experimentellen Ergebnisse in später genannt wurden Unterstützung von Albert Einstein ‚s Relativitätstheorie . Miller arbeitete nach 1904 weiter an der Verfeinerung seiner experimentellen Techniken, führte Millionen von Messungen zur Ätherdrift durch und entwickelte schließlich das zu dieser Zeit empfindlichste Interferometer der Welt.

Dayton Miller führte über 326.000 Umdrehungen des Interferometers mit jeweils 16 Messungen durch (mehr als 5.200.000 Messungen). Sie zeigten eine scheinbar geringe Drift (ungefähr 9 km/s, 1/3 der Geschwindigkeit der Erde um die Sonne). Mit weißem Licht und 32 m langen Armen konnte er fast immer das gleiche Ergebnis sehen:

  • Eine Verschiebungsamplitude von 0,12 ± 0,01 Streifen, nicht kompatibel mit Null.
  • Eine Verschiebungsphase, die auf einen Scheitelpunkt im Sternbild Dorado zeigt .

Die Amplitudenanalyse deutet auf einen Widerstand von Äther hin. Die Phasenanalyse legt jedoch nahe, dass das Sonnensystem mit einer Geschwindigkeit von 227 km/s auf das Sternbild Dorado zusteuert.

Diese Ergebnisse wurden von Miller als positiver Hinweis auf die Existenz einer Ätherdrift präsentiert. Der Effekt, den Miller sah, war jedoch winzig – viel kleiner, als man von einem stationären Äther erwarten würde. Damit diese Ergebnisse mit einem Äther vereinbar waren, musste davon ausgegangen werden, dass der Äther viel stärker mit der Erde mitgeschleppt wurde, als es Äthertheorien typischerweise vorhersagten. So hohe Werte könnten aufgrund anderer physikalischer Phänomene wie der stellaren Aberration eliminiert werden , die dem Betrag des Ziehens obere Grenzen setzen. Darüber hinaus war die Messung statistisch weit von allen anderen zu diesem Zeitpunkt durchgeführten Messungen entfernt. In vielen Experimenten wurden Streifenverschiebungen von etwa 0,01 beobachtet, während Millers 0,08 nirgendwo anders dupliziert wurde, einschließlich Millers eigenen Experimenten von 1904 mit Morley, die eine Drift von nur 0,015 zeigten.

Basierend auf einer Fehleranalyse argumentierten Millers Kritiker, dass er die Genauigkeit seiner Ergebnisse überschätzte und dass seine Messungen tatsächlich perfekt mit einer Randdifferenz von Null übereinstimmten – dem Nullergebnis, das jedes andere Experiment aufzeichnete. Miller verteidigte jedoch weiterhin seine Ergebnisse und behauptete, dass der wahrscheinliche Grund für die sogenannten Nullergebnisse darin bestand, dass sie nicht an hohen Standorten (wie Berggipfeln) durchgeführt wurden, wo der Ätherwind (Drift) angeblich viel höher war zu weniger Ätherwiderstand.

Einstein interessierte sich für diese Theorie der Ätherdrift und räumte ein, dass ein positives Ergebnis für die Existenz des Äthers die spezielle Relativitätstheorie ungültig machen würde, kommentierte jedoch, dass Höheneinflüsse und Temperaturen Fehlerquellen in den Ergebnissen gewesen sein könnten. Müller kommentierte:

Das Problem mit Professor Einstein ist, dass er nichts über meine Ergebnisse weiß. [...] Er sollte mir gutschreiben, dass ich wusste, dass Temperaturunterschiede die Ergebnisse beeinflussen würden. Er hat mir im November geschrieben und mir das vorgeschlagen. Ich bin nicht so einfach, die Temperatur nicht zu berücksichtigen.

Während der 1920er Jahre wurden eine Reihe von Experimenten durchgeführt, sowohl auf Interferometrie- Basis, wie in Millers Experiment, als auch andere, die völlig andere Techniken verwendeten, und auch diese lieferten ein Nullergebnis . Schon damals wurde Millers Arbeit zunehmend als statistische Anomalie betrachtet, eine Meinung, die angesichts der ständig wachsenden negativen Ergebnisse bis heute wahr ist. Georg Joos zum Beispiel wiederholte Millers Experiment mit einem sehr ähnlichen Aufbau (die Arme seines Interferometers waren 21 m gegenüber den 32 m im Miller-Experiment) und erhielt Ergebnisse, die 1/50 der Größenordnung von denen von Miller waren (siehe Michelson– Morley-Experiment#Anschließende Experimente ). Miller behauptete jedoch, dass die Erklärung für die Ergebnisse der Experimente von Georg Joos darin lag , dass sie in geringer Höhe im Inneren eines Gebäudes durchgeführt wurden, wo der Ätherwind sehr schwach war.

Shankland-Analyse

1955 führten Robert S. Shankland , SW McCuskey, FC Leone und G. Kuerti eine erneute Analyse der Ergebnisse von Miller durch. Shankland, der den Bericht leitete, stellte fest, dass das "Signal", das Miller 1933 beobachtete, tatsächlich aus Punkten besteht, die im Durchschnitt mehrere hundert Messungen umfassen, und die Größe des Signals ist mehr als zehnmal kleiner als die Auflösung, mit der die Messungen wurden aufgezeichnet. Millers Extraktion eines einzelnen Wertes für die Messung ist statistisch unmöglich, die Daten sind zu variabel, um zu sagen, dass „diese“ Zahl besser ist als „das“ – die Daten aus Shanklands Position unterstützen ein Nullergebnis ebenso wie Millers positives Ergebnis.

Shankland kam zu dem Schluss, dass Millers beobachtetes Signal teilweise auf statistische Fluktuationen und teilweise auf lokale Temperaturbedingungen zurückzuführen war, und schlug auch vor, dass die Ergebnisse von Miller eher auf einen systematischen Fehler als auf eine beobachtete Existenz von Äther zurückzuführen waren. Insbesondere war er der Meinung, dass Miller beim Schutz vor thermischen Gradienten in dem Raum, in dem das Experiment stattfand, nicht genügend Sorgfalt walten ließ, da Miller im Gegensatz zu den meisten Interferometrie-Experimenten seine Experimente in einem Raum durchführte, in dem die Apparatur absichtlich den Elementen ausgesetzt war, um einem gewissen Grad.

In Shanklands Analyse wurde kein statistisch signifikantes Signal für die Existenz von Äther gefunden. Shankland kam zu dem Schluss, dass Millers beobachtetes Signal falsch war, hauptsächlich aufgrund unkontrollierter Temperatureffekte und nicht aufgrund der beobachteten Existenz eines Äthers. Darüber hinaus haben einige Mainstream-Wissenschaftler heute argumentiert, dass jedes von Miller beobachtete Signal das Ergebnis des Experimentatoreffekts sei , dh einer Verzerrung, die durch den Wunsch des Experimentators verursacht wurde, ein bestimmtes Ergebnis zu finden, was eine häufige Quelle für systematische Fehler bei der statistischen Analyse von . war Daten, bevor moderne experimentelle Techniken entwickelt wurden. (Dieser Effekt wurde in Millers frühem Lehrbuch über experimentelle Techniken nicht namentlich angesprochen ; siehe Ginn & Company, 1903 ).

Andere Bemühungen

Dr. Miller veröffentlichte Handbücher, die als Schülerhandbücher für die Durchführung experimenteller Probleme in der Physik konzipiert waren. Im Jahr 1908 führte sein Interesse an der Akustik Miller dazu, eine Maschine zu entwickeln, die Schallwellen fotografisch aufzeichnete , die Phonodeik . Er benutzte die Maschine, um die Wellenformen von Flöten aus verschiedenen Materialien zu vergleichen . Während des Ersten Weltkriegs arbeitete Miller auf Wunsch der Regierung mit den physikalischen Eigenschaften von Druckwellen großer Geschütze . Dayton Miller wurde 1921 in die National Academy of Science gewählt. Von 1927 bis 1930 war er Mitglied des National Research Council in Washington, DC .

Veröffentlichte Werke

Siehe auch

Verweise und externe Links

Main

  • „ Dayton Clarence Miller “. Heute in der Wissenschaft, 13. März - Geburten.
  • " Dayton Miller-Bilder ". Amerikanisches Institut für Physik, 2003.
  • William Fickinger "Miller's Waves" eine informelle wissenschaftliche Biographie 2011.

Andere Bemühungen