Дейтон Миллер
Дейтон С. Миллер
Около 1921 г.
Рожденный( 1866-03-13 )13 марта 1866 г.
Стронгсвилл, Огайо , США
Умер22 февраля 1941 г. (22.02.1941)(74 года)
Кливленд, Огайо , США
Место отдыхаКладбище Лейк-Вью , Кливленд, Огайо
Альма-матерПринстонский университет
ИзвестныйРентгеновские лучи
Теория эфира
Абсолютное пространство
Акустика
НаградыМедаль Эдварда Лонгстрета (1917)
Премия Ньюкомба Кливленда (1925)
Медаль Эллиота Крессона (1927)
Научная карьера
ПоляФизик
УчрежденияШкола прикладных наук Кейс
научный руководительЧарльз А. Янг

Дейтон Кларенс Миллер (13 марта 1866 г. – 22 февраля 1941 г.) [1] [2] [3] [4] был американским физиком , астрономом , акустиком и опытным флейтистом- любителем . Один из первых экспериментаторов с рентгеновскими лучами , Миллер был сторонником теории эфира и абсолютного пространства и противником теории относительности Альберта Эйнштейна .

Родился в Огайо в семье Чарльза Вебстера Дьюи и Вены Померой Миллер, окончил Университет Болдуина в 1886 году и получил докторскую степень по астрономии в Принстонском университете под руководством Чарльза А. Янга в 1890 году. Миллер провел всю свою карьеру, преподавая физику в Школе прикладных наук Кейса в Кливленде, штат Огайо , в качестве заведующего кафедрой физики с 1893 года до выхода на пенсию в 1936 году. После открытия рентгеновских лучей Вильгельмом Рентгеном в 1895 году Миллер использовал электронно-лучевые трубки, созданные Уильямом Круксом, для создания некоторых из первых фотографических изображений скрытых объектов, включая пулю в конечности человека. Активно работая во многих научных организациях, Миллер был членом Американской академии искусств и наук и Американского философского общества . В 1920-х годах он занимал пост секретаря, вице-президента и президента Американского физического общества и председателя отделения физических наук Национального исследовательского совета . Миллер был одним из основателей Акустического общества Америки (ASA) и был президентом ASA с 1931 по 1933 год. [5]

Научный вклад

Исследование эфира

В 1900 году он начал работать с Эдвардом Морли над обнаружением эфирного дрейфа [6] , в то время одной из «горячих» областей фундаментальной физики . Продолжая базовый аппарат, как и более ранний эксперимент Майкельсона-Морли , Миллер и Морли опубликовали еще один нулевой результат в 1904 году. Эти экспериментальные результаты позже были приведены в поддержку теории относительности Альберта Эйнштейна . Миллер продолжал работать над совершенствованием своих экспериментальных методов после 1904 года, проведя миллионы измерений эфирного дрейфа и в конечном итоге разработав самый чувствительный интерферометр в мире на тот момент.

Дейтон Миллер выполнил более 326 000 оборотов интерферометра [7] [8] [9] [10] [11] с 16 показаниями на каждом (более 5 200 000 измерений). Они показали, что, по-видимому, имелся небольшой дрейф (около 9 км/с, 1/3 скорости Земли вокруг Солнца). С белым светом и 32-метровыми руками 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 в созвездии Золотой Рыбы .

Амплитудный анализ предполагает наличие сопротивления эфира. Но фазовый анализ предполагает, что Солнечная система движется к созвездию Золотой Рыбы 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 для неподвижного эфира. Для того чтобы эти результаты соответствовали эфиру, нужно было предположить, что эфир увлекается Землей в гораздо большей степени, чем обычно предсказывали теории эфира. Такие высокие значения могли быть устранены из-за других физических явлений, таких как звездная аберрация , которая накладывала верхние пределы на величину увлечения. Более того, измерение было статистически далеко от любых других измерений, проводившихся в то время. Сдвиги полос около 0,01 наблюдались во многих экспериментах, в то время как 0,08 Миллера не были воспроизведены нигде, включая собственные эксперименты Миллера 1904 года с Морли, которые показали дрейф всего 0,015.

Основываясь на анализе ошибок, критики Миллера утверждали, что он переоценил точность своих результатов, и что его измерения на самом деле идеально согласуются с разницей полос, равной нулю — нулевым результатом, который регистрировал любой другой эксперимент. Однако Миллер продолжал защищать свои результаты, утверждая, что вероятной причиной так называемых нулевых результатов было то, что они не были получены в высоких местах (например, на вершинах гор), где эфирный ветер (дрейф) предположительно был намного сильнее из-за меньшего сопротивления эфира. [12]

Эйнштейн интересовался этой теорией эфирного дрейфа и признавал, что положительный результат существования эфира сделает недействительной теорию специальной теории относительности, но заметил, что влияние высоты и температуры могло стать источником ошибок в выводах. Миллер прокомментировал: [13]

Проблема с профессором Эйнштейном в том, что он ничего не знает о моих результатах. [...] Он должен отдать мне должное за то, что знал, что разница температур повлияет на результаты. Он написал мне в ноябре, предлагая это. Я не настолько прост, чтобы не учитывать температуру.

В 1920-х годах было проведено несколько экспериментов, как основанных на 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, мнение, которое остается верным и сегодня, [14] учитывая постоянно растущий объем 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 1/50 величины результатов Миллера (см. эксперимент Майкельсона–Морли#Последующие эксперименты ). Однако Миллер утверждал, что объяснение результатов экспериментов Георга Йоса было в том, что они проводились на малой высоте внутри здания, где эфирный ветер был очень слабым. [12]

анализ Шенкланда

В 1955 году Роберт С. Шенкленд , С. В. Маккаски, Ф. К. Леоне и Г. Куэрти провели повторный анализ результатов Миллера. Шенкленд, возглавлявший отчет, отметил, что «сигнал», который Миллер наблюдал в 1933 году, на самом деле состоит из точек, которые являются средним значением нескольких сотен измерений каждая, а величина сигнала более чем в 10 раз меньше разрешения, с которым были зарегистрированы измерения. Извлечение Миллером единственного значения для измерения статистически невозможно, данные слишком изменчивы, чтобы сказать, что «это» число лучше, чем «то» — данные, с позиции Шенкленда, поддерживают нулевой результат в равной степени, как и положительный результат Миллера.

Шенкленд пришел к выводу, что наблюдаемый сигнал Миллера был частично обусловлен статистическими флуктуациями, а частично — локальными температурными условиями, а также предположил, что результаты Миллера были обусловлены систематической ошибкой, а не наблюдаемым существованием эфира. В частности, он считал, что Миллер не проявил достаточной осторожности в защите от температурных градиентов в помещении, где проводился эксперимент, поскольку, в отличие от большинства экспериментов по интерферометрии, Миллер проводил свой эксперимент в помещении, где аппарат был намеренно оставлен открытым для стихий в некоторой степени.

В анализе Шенкленда не было обнаружено статистически значимого сигнала существования эфира. Шенкленд пришел к выводу, что наблюдаемый Миллером 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, наблюдаемый Миллером, был результатом эффекта экспериментатора , т. е. смещения, вызванного желанием экспериментатора найти определенный результат, что было распространенным источником систематической ошибки в статистическом анализе данных до того, как были разработаны современные экспериментальные методы. (Этот эффект не был назван по имени в раннем учебнике Миллера по экспериментальным методам ; см . Ginn & Company, 1903).

Другие начинания

Доктор Миллер опубликовал руководства, разработанные как учебные пособия для выполнения экспериментальных задач по физике. В 1908 году интерес Миллера к акустике привел его к разработке машины для фотографической записи звуковых волн , названной фонодеиком . Он использовал машину для сравнения форм волн, создаваемых флейтами , изготовленными из разных материалов. Во время Первой мировой войны Миллер работал с физическими характеристиками волн давления больших орудий по просьбе правительства. Дейтон Миллер был избран в Национальную академию наук в 1921 году. Он был членом Национального исследовательского совета в Вашингтоне, округ Колумбия, с 1927 по 1930 год. [15]

Опубликованные работы

В Wikisource есть оригинальные работы, написанные или о которых:
Дейтон Миллер
  • Лабораторная физика, учебник для студентов колледжей и научных школ. (Нью-Йорк: Ginn & Company, 1903)
  • Выдержка из письма, датированного Кливлендом, штат Огайо, 5 августа 1904 г., лорду Кельвину от профессоров Эдварда У. Морли и Дейтона К. Миллера (Philosophical Magazine, S. 6, Vol. 8. No. 48, Dec. 1904, pp. 753–754)
  • О теории экспериментов по обнаружению аберраций второй степени. (совместно с Эдвардом Морли, Philosophical Magazine, S. 6, Vol. 9. No. 53, May 1905, pp. 669–680)
  • Отчет об эксперименте по обнаружению эффекта Фицджеральда-Лоренца (совместно с Эдвардом Морли, Труды Американской академии искусств и наук, т. XLI, № 12. 1905 г.)
  • Заключительный отчет об экспериментах по эфирному ветру (совместно с Эдвардом Морли, Science, т. XXV, № 2, стр. 525, 1907)
  • Наука музыкальных звуков (Нью-Йорк: The Macmillan Company, 1916, переработано в 1926)
  • История науки о звуке (Нью-Йорк: The Macmillan Company, 1935)
  • Звуковые волны: их форма и скорость (Нью-Йорк: The Macmillan Company, 1937)
  • Искры, молнии и космические лучи (Нью-Йорк: The Macmillan Company, 1939)
  • Эксперименты по эфирному ветру и определение абсолютного движения Земли (Обзоры современной физики 5, 203-242 (1933))

Смотрите также

  1. ↑ Роберт С. Шенкленд , «Дейтон Кларенс Миллер: физика через пятьдесят лет».
  2. ↑ Харви Флетчер, «Биографические мемуары Дейтона Кларенса Миллера 1866-1941», Национальная академия наук США, Биографические мемуары , V23, N3, 16 стр. (1943).
  3. ↑ Некролог, Энциклопедия истории Кливленда
  4. ↑ Уильям Дж. Мейнард, Дейтон С. Миллер: его жизнь, работа и вклад как ученого и органолога, магистерская диссертация, Университет Лонг-Айленда, 1971).
  5. ^ Фаррелл, Дэн (11.10.2019). "СЕМЬДЕСЯТ ПЯТЬ ЛЕТ ИСТОРИИ АКУСТИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА АМЕРИКИ - Чарльз Э. Шмид и Элейн Моран". Acoustics Today . Получено 01.08.2023 .
  6. ↑ Генри Т. Эдди, Эдвард У. Морли и Дейтон К. Миллер, «Скорость света в магнитном поле», Physical Review (серия I) , т. 7, № 5, стр. 283–295 (декабрь 1898 г.).
  7. ↑ Дейтон С. Миллер, «Эксперименты по эфирному ветру в солнечной обсерватории Маунт-Вильсон», Physical Review (серия II) , т. 19, № 4, стр. 407–408 (апрель 1922 г.).
  8. ^ Дейтон С. Миллер, «Значение экспериментов по эфирному ветру 1925 года на горе Вильсон», Обращение президента, Американское физическое общество, Science , V63, стр. 433–443 (1926). Статья на премию AAAS.
  9. ↑ Дейтон С. Миллер, «Эксперименты по эфирному ветру на горе Вильсон в феврале 1926 г.», Национальная академия наук , Вашингтон (апрель 1926 г.) {«Протоколы Вашингтонского заседания 23 и 24 апреля 1926 г.», Physical Review (серия II), т. 27, № 6, стр. 812 (июнь 1926 г.)}.
  10. ↑ Дейтон С. Миллер, «Эксперимент по эфирному ветру и определение абсолютного движения Земли», Rev. Mod. Phys. , т. 5, № 3, стр. 203–242 (июль 1933 г.).
  11. ↑ Джордж Джус и Дейтон С. Миллер, «Заметка о повторении эксперимента Майкельсона-Морли», Physical Review (серия II) , т. 45, № 2, стр. 114 (январь 1934 г.).
  12. ^ ab Miller не согласен с Joos Архивировано 2013-11-04 в Wayback Machine . 1934: Dayton Miller & Georg Joos, «Письма редактору», Physical Review, том 45, стр. 114, 15 января 1934 г.
  13. ↑ Cleveland Plain Dealer, 27 января 1926 г.
  14. ^ Робертс, Томас Дж. (2006). «Объяснение аномального результата «эфирного ветра» Дейтона Миллера». arXiv : physics/0608238 .
  15. ↑ Академия наук Огайо. Архивировано 06.02.2006 на Wayback Machine .

Основной

  • " Дейтон Кларенс Миллер ". Сегодня в Science, 13 марта - рождения.
  • « Изображения Дейтона Миллера ». Американский институт физики, 2003.
  • Уильям Фикингер «Волны Миллера» — неофициальная научная биография 2011 г.

Другие начинания

  • Онлайн-коллекция Дейтона К. Миллера и помощь в поиске полной коллекции в Библиотеке Конгресса .
  • Акустическая коллекция Дейтона Миллера, архивированная 06.01.2007 в Wayback Machine , описывающая его исследования в области акустики.
  • « Фонодейк ». Наука о музыкальных звуках.
  • " Исследования профессора Дейтона Миллера в области акустики Архивировано 29 апреля 2004 г. в Wayback Machine ". Инженерные науки E-129.
  • « Рентгеновские трубки Крукса ». Центр истории медицины Диттрика, Университет Кейс Вестерн Резерв. 2004.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Dayton_Miller&oldid=1253198469"