Si el experimento de Michelson-Morley no había sido llevado a cabo, hay otros motivos para pensar, a partir de la evidencia experimental disponible en ese momento, que Einstein podría pensar de la Teoría Especial de la Relatividad?
Hay alguna otra manera de pensar en por qué la velocidad de la luz es el último límite de velocidad?
Un montón de gente a encontrar algo sorprendente, pero Einstein la formulación inicial de la teoría especial de la relatividad fue en un papel, Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento, que se hace muy poca referencia al resultado de Michelson-Morley; en su lugar, se basa en la simetría de análisis electromagnético en distintos marcos de referencia.
Desde una perspectiva moderna, hay una sólida formación teórica que la relatividad especial es, al menos, un fuerte contendiente para la descripción de la realidad. Estos están muy bien resumido en Nada pero la Relatividad (doi), pero el argumento es que en virtud de alguna de las más débiles supuestos, que son esencialmente
básicamente se reduce a
con ninguna de las otras opciones.
Para llegar a la realidad, necesita complementar este marco teórico con el experimento - no hay otra manera alrededor de ella. El experimento de Michelson-Morley es, por supuesto, la forma más sencilla pieza de evidencia para poner en la ranura, pero en el transcurso del siglo que hemos hecho un montón de otros experimentos que se ajustan a la ley. Desde una perspectiva puramente mecánico, el LHC se produce a diario $7\:\mathrm{TeV}$ protones, que la velocidad a aproximadamente a $120c$ en la mecánica Newtoniana: es muy claro que $c$ es un universal de límite de velocidad, porque tratamos de acelerar las cosas más rápido y más rápido, pero (independientemente de la cantidad de energía cinética que mantener pulsado) nunca ir más allá de $c$.
Si desea una respuesta que se inscribe en "la física experimental como de 1888, menos el resultado de Michelson-Morley" entonces, como he dicho, las propiedades de simetría de electromagnetismo (que son directamente compatibles con SR como se deriva de $v\ll c$ experimentos, pero requieren aether las teorías del sentido de la relatividad galileana) fueron mucho para convencer a Einstein que el SR fue la elección correcta.
Editar:
Como se señaló en un comentario, Einstein original en papel hace alguna referencia al experimento de Michelson-Morley (tipo), los experimentos, en su segundo párrafo:
Ejemplos como el recíproco electrodinámica acción de un imán y un conductor], junto con los infructuosos intentos cualquier movimiento de la tierra, relativamente a la luz el "medio", sugieren que el los fenómenos de la electrodinámica así como de la mecánica, no posee propiedades de acuerdo con la idea de reposo absoluto.
Sin embargo, aparte de este pequeño guiño, no hace ningún sustantivo referencias al éter o sus equivalentes: el trabajo se inicia con la relatividad postula (basado en la constancia de la velocidad de la luz), las utiliza para la construcción de la relatividad especial (como se refiere transformaciones entre el movimiento de los fotogramas, y así sucesivamente), y luego construye su caso en las propiedades de transformación de las ecuaciones del electromagnetismo: estos proporcionan la más profunda intuición fundamental que subyace a la simetría de análisis electromagnético de situaciones a cabo en distintos marcos de referencia.
En la actualidad tenemos muy medición directa de la velocidad de comportamiento de las partículas a medida que agrega energía cinética. El CEBAF acelerador del Laboratorio de Jefferson sólo funciona debido a la adición (mucho!) más energía a los electrones después de haber entrado en el circuito por primera vez, no cambia su velocidad relativa al laboratorio lo suficiente como para ser medido.
Realmente.
Entre la salida de la dosis de refuerzo con 123 MeV de energía cinética y se entregan a las salas con hasta 12 GeV de energía cinética (un factor de ~100 de incremento) de la viga de la velocidad permanece constante a alta precisión.
En los cálculos esto significa que tenemos que ir de a$\gamma_\text{booster} = 241$$\gamma_\text{max} = 23500$. Usted necesitará una alta precisión de la calculadora para determinar la diferencia en las velocidades que implica este y el mundo real de los osos de tales consideraciones.
Usted simplemente no puede empujar una partícula más rápida que la de $c$.
El experimento de Fizeau es una manera de medir la velocidad de la luz en un movimiento medio. Desde nuestro punto de vista actual, proporciona un ensayo experimental para la transformación de Lorentz de una velocidad de $u$ en un marco de referencia en movimiento en $v$, en el régimen en el que las $u$ es de orden $c$$v \ll c$. Fundamentalmente, el aparato es lo suficientemente sensible para discriminar la transformación de Lorentz fórmula $u' = \frac{u + v}{1 + \frac{uv}{c^2}}$ a partir de la fórmula de Galileo $u' = u + v$. El experimento fue realizado en el año 1851, que fue de 36 años antes de que el experimento de Michelson-Morley.
Fizeau resultados fueron inesperados en el tiempo, en desacuerdo con los ingenuos éter-arrastre teorías. Sin embargo, la respuesta entre los teóricos de la era a favor más complicado de éter-arrastre teorías, donde los diferentes materiales que arrastra el éter en diferentes grados. Estas teorías creció aún más complejo para incorporar la dispersión, es decir, diferentes longitudes de onda de la luz que tienen diferentes índices de refracción.
Aquí están las conclusiones extraídas por Fizeau (el énfasis es mío):
Bien, en primer lugar, el æther se adhiere o se fija a las moléculas del cuerpo, y, en consecuencia, las acciones de todos los movimientos del cuerpo; o en segundo lugar, el æther es libre e independiente, y, en consecuencia, no se realiza con el cuerpo en sus movimientos; o, en tercer lugar, sólo una parte de la æther es gratis, el resto se fija a las moléculas del cuerpo y, solo, compartiendo sus movimientos.
...
Concluyo, entonces, que [la primera] hipótesis no está de acuerdo con el experimento. Vamos a la próxima ver que, por el contrario, la tercera, o de Fresnel hipótesis, conduce a un valor de desplazamiento que se diferencia muy poco de el resultado de la observación.
...
El éxito de este experimento debe, creo, conducen a la adopción de la hipótesis de Fresnel, o al menos a la de la ley descubierta por él, que exprese la relación entre el cambio de velocidad y el movimiento del cuerpo; porque aunque el hecho de que esta ley haya sido encontrado para ser verdad constituye un fuerte argumento en favor de la hipótesis de que se trata de una mera consecuencia de ello, sin embargo, para muchos la concepción de Fresnel sin duda todavía aparecen extraordinario y, en algunos aspectos, improbable; y antes de que pueda ser aceptado como la expresión del estado real de las cosas, las pruebas adicionales que le sea solicitada desde el físico, así como un examen detallado de la asignatura desde el matemático.
Sobre el Efecto del Movimiento de un Cuerpo a la Velocidad con la que es atravesado por la Luz (1860) Hippolyte Fizeau, Filosóficas Revista, Serie 4, vol. 19, pp 245-260
Esto se está volviendo un poco como una lista de la pregunta, pero he aquí otra forma se puede hacer sin luz.
Como Emilio Pisanty describe elocuentemente, no son muy fuertes el terreno teórico, utilizando sólo la simetría de los resultados que intuitiva claro para todos nosotros, desde una edad muy temprana (<10 años), que hay algunos, única, universal señalización de límite de velocidad que es también inercial-marco-invariante. Sólo necesitamos medir este parámetro $c$ a encontrar la leyes. Aviso me dijo "parámetro" en lugar de la velocidad, debido a que no needfully han de observar algo que se mueve en un sistema inercial-marco-invariante de la velocidad de deriva $c$ experimentalmente. Esto es debido a que estos mismos argumentos nos dan la forma completa de la transformación de Lorentz (sin el actual valor de $c$). En particular, ellos nos dan el tiempo de dilatación factor de $\gamma(v)$ como una función de la velocidad relativa $v$.
Por lo que podemos utilizar cualquier experimento que observa a $\gamma(v,\,c)$ como una función de la $v$ y la curva de ajuste de los resultados experimentales a $\gamma(v,\,c) = 1/\sqrt{1-(v^2/c^2)}$ mediante el ajuste de la $c$ parámetro para mayor ajuste de los resultados a la curva teórica. Si nuestros experimentos incluyen los valores de $v$ que son una fracción significativa de $c$, luego de que la estimación de $c$ va a ser una buena.
Hay toda una lista de experimentos en los que puede trabajar de esta manera.
Podríamos, por ejemplo, la medida de muones de vida de decaimiento de las mediciones de $\tau = \tau_0 \,\gamma(v,\,c)$ como una función de la $v$.
O, podríamos hacer una energía menor variación en Dmckee del ejemplo y medida $v$ como una función de la energía cinética $E = m_o\,c^2 (\gamma(v,\,c) -1 )$ y la curva de ajuste de éste. Solo tendríamos que medir hasta alrededor de $v=c/2$ (al $\gamma = 1.155$) para obtener una buena estimación de $c$ con un modesto precisa de equipos.
Por supuesto, los resultados experimentales mejoran a medida que nuestra tecnología mejora y nuestros experimentos acceso a más y más velocidad.
Finalmente llegan a la situación descrita por Dmckee: simplemente no podemos empujar las partículas más rápido y estamos efectivamente en $c-\epsilon$ velocidades, por lo que podemos leer en $c$ realmente con precisión.
Pero, suponiendo que tuvimos progresivamente trabajado hacia una mejor y mejor a los resultados experimentales utilizando más y más altas velocidades como he descrito y que nadie jamás había decidido la velocidad de la luz fueron marco-invariante. Debía pensar en las estimaciones que uno obtendría en $v=c/4$ (al$\gamma = 1.033$), con un gran número de repeticiones y el buen procesamiento estadístico daría una estimación de $c$ de precisión suficiente que alguien diga, "Hey, creo que sé algo que realmente mueve a la velocidad del parámetro $c$"!
El más fuerte de la actual evidencia experimental es el modelo estándar de la física de partículas, la hermosa simetrías de SU(3)xSU(2)xU(1) con la gran cantidad de datos que se produjeron, iba a caer en su cara si c no fueron la limitación de la velocidad, es decir, si la relatividad especial no espera.
Cada medición de la masa de la partícula libro de datos , proviene del uso de la energía y el impulso de la conservación de ecuaciones basado en el álgebra de los cuatro vectores de la relatividad especial y miles y miles de medición de eventos .
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