On the Proof of the Reality of the Luminiferous Aether

On the proof of the reality of the luminiferous
aether by the experiment with a rotating
interferometer (1913)
by Georges Sagnac, translated by Wikisource
In French: Sur la preuve de la réalité de l’éther
lumineux par l’expérience de l’interférographe
tournant, Comptes Rendus, 157: 1410-1413
Свидетельство реальности светоносного
эфира в опыте с вращением интерферометра
(1913)
Жорж Саньяк
Georges Sagnac. Sur la preuve de la réalité de
l’éther lumineux par l’expérience de
l’interférographe tournant // Comptes Rendus, 157:
1410-1413. URL:
http://fr.wikisource.org/wiki/Sur_la_preuve_de_la_
réalité_de_l’éther_lumineux
англ.:
http://en.wikisource.org/w/index.php?title=On_the
_Proof_of_the_Reality_of_the_Luminiferous_Aeth
er&oldid=3830155
Note by G. Sagnac, presented by E. Bouty.
In Comptes rendus of October 27 (p. 708 of this
Volume),
I showed that an interferometer whose optical
circuit encloses a specific area,
and which rotates in the plane of this circuit,
detects its overall motion
with respect to the vacuum aether.
Заметка Г. Саньяка, представленная E. Bouty.
В Comptes rendus от 27 октября (стр. 708 этого
издания),
я показал, что интерферометр, оптическая схема
которого окружает определенную область
и вращается в плоскости этой схемы,
определяет его общее движение
по отношению к эфиру в вакууме.
1. The interferometer, already described briefly,
is schematically illustrated in the figure:
a horizontally rotating plate (50 cm in diameter)
1. Интерферометр, уже описанный кратко,
схематически показан в плане на рисунке:
горизонтально вращающаяся платформа (50 см
в диаметре)
несет, будучи надежно закрепленной винтами
на ней
(настроечные винты заблокированы
фиксирующими винтами),
все оптические части, а также источник света О,
маленькую лампу
с металлической горизонтальной нитью накала.
Объектив микроскопа C0
проецирует изображение этой нити
через призму Николя N на горизонтальную
щель F
в фокальной плоскости коллиматора объектива
C;
m — отражающее зеркало.
Вертикально поляризованный по принципу
Френеля
параллельный пучок разделен воздушным
зазором в тонкой пластине J,
как обычно это происходит в интерферометре в
моих исследованиях
(Comptes rendus, вып. 150, 1910, с. 1676),
которые я применил для оптического изучения
движения Земли
(Congrès de Bruxelles, сентябрь 1910 г., т . 1, стр.
207;
Comptes rendus, том 152, 1911, стр. 310,
Le Radium, 1911, стр. 1):
луч T, который проходит в воздушном зазоре J,
carries, firmly screwed on it
(the adjustable screws being secured by lock
screws),
all the optical parts as well as the source of light O,
a small lamp
with a horizontal metal filament.
A microscope objective
projects the image of this filament
through the Nicol prism N onto the horizontal slit F
in the focal plane of the collimating objective C;
m is a reflecting mirror.
The vertically polarized (per Fresnel's convention)
parallel beam is divided by an air gap beam splitter
,
as in the usual interferometer of my research
(Comptes rendus, t. 150, 1910, p. 1676),
which I applied to the optical study
of the motion of the Earth
(Congrès de Bruxelles, sept. 1910, t. I, p. 207;
Comptes rendus, t. 152, 1911, p. 310;
Le Radium, 1911, p. I):
the ray T transmitted through the air gap
is reflected successively on four mirrors M
and traverses the closed circuit
of area
S.
The beam R which is reflected by the same air gap
traverses the same circuit in the opposite direction.
Returning to , the beam T, again transmitted,
and the beam R, again reflected,
are superimposed in the same direction along T²
and R²,
and form interference fringes at the principal focus
of the lens L on the fine-grained photographic plate
.
2. Mode of operation.
I point out that perfect superposition
of the two opposite beams T and R
is characterized by general extinction
of the telescope field for the radiation employed,
which is here close to the indigo portion
of the mercury arc spectrum.
Starting from there,
a small rotation ε of the beam splitter
around a vertical axis, in the clockwise direction
(swing-direction D[1]),
or counter-clockwise (swing-direction S[2]),
narrows the dark field into a central vertical fringe
bordered by parallel side fringes.
With the fringes appropriately adjusted
and the photographic plate
mounted in its frame
and uncovered in red light,[3]
I gradually start up an electrical motor
whose vertical axis carries a horizontal disc D
that is encircled by a leather belt
and which rolls this belt on the thick rim of the
plate.
When the desired rotational frequency N is
reached,
I make a photographic exposure
by establishing electric current to the small lamp O,
using a sliding contact
on the axis of the revolving plate.
3. Direction and magnitude of the optical vortex
effect.
- In Fresnel's aether hypothesis,
отражается последовательно от четырех зеркал
M
и проходит замкнутый цикл Ja1a2a3a4J площади
S.
Луч R, который отражается тем же воздушным
зазором,
следует по тому же маршруту в обратном
направлении.
Возвращаясь к J, луч Т, вновь пропущенный,
и луч R, вновь отраженный,
пересекаются в одном направлении, вдоль T² и
R²,
и формируют интерференционные полосы в
главном фокусе
линзы L на мелкозернистую фотографическую
пластинку рр '.
2. Процедура.
Отмечу, что идеальное совмещение
двух противоположных лучей Т и R
характеризуется общим исчезновением
в поле телескопа используемого излучения,
которое здесь близко к части спектра цвета
индиго
ртутной дуги.
Начиная отсюда,
небольшое вращения ε сепаратора лучей J
вокруг вертикальной оси по часовой стрелке
(направление вращения D) (от лат. Dexter –
правосторонний – прим. перев.)
или против часовой стрелки (направление
вращения S) (от лат. Sinister – левосторонний –
прим. перев.)
сужает темное поле центральной вертикальной
полосы, которая граничит с расположенными
параллельно нее полосами.
Подходящим образом настроив полосы
и фотографическую пластину рр',
смонтированную на ее раме
и не закрытую для красного света,
я постепенно стартовал электрический мотор,
вертикальная ось которого несет
горизонтальный диск D,
окруженный поясом из кожи,
и который вращается на толстой оправе
пластины.
Когда желаемая частота N достигнута,
я произвожу фотографическую экспозицию
включением электрического тока лампочки O,
используя скользящий контакт
на оси поворотного стола.
3. Направление и величина оптического
эффекта вихря.
Если предположить гипотезу эфира Френеля,
when the circuit rotates in the D direction.
The magnitude 4πNS of this vortex,
that is, the relative circulation C
of the aether in the optical circuit,
световые волны T и R
распространяются в вакууме эфира
со скоростью V0,
которая не зависит от общего движения
интерферометра;
фаза волн Т
в направлении распространения по часовой
стрелке
(см. рисунок)
изменяется по замкнутому контуру,
как если бы светоносный эфир
направлялся вихрем с направлением против
часовой стрелки,
когда устройство вращается в направлении D.
Величина 4πNS этого вихря,
или относительное движение C
эфира в оптической схеме
gives, according to the expression
задается формулой
the light waves T and R
are propagated in the aether of vacuum
with a velocity V0
that is independent of the overall motion of the
interferometer;
the phase of the waves T
in the clockwise direction of propagation
(see the figure)
is altered along the closed circuit,
as if the luminiferous aether
were driven by a counter-clockwise vortex
,
the phase delay x of the wave T
and the equal advance of wave R
propagating in the opposite direction;
the displacement y of the fringes equals 2x.
The absolute direction of this fringe displacement
must be from p to p′,
that is, the d direction,
in the same sense as the rotation of the
interferometer
(the effect is in the positive direction)
when the swing-direction adjustment of the beamsplitter is D.
The total fringe displacement z, equal to 2y or 4x,
measured by comparing an s exposure with a d
exposure,[4]
then must be of direction d.
If the swing-direction of the beam-splitter
adjustment is S, displacements y and z will change
sign.
During many tests, I constantly observed the
predicted fringe displacements.
The fact that effect z
reverses when I turn the beam-splitter
by only a fraction of degree
to reverse the swing-direction of its adjustment,
C
,
V0
задержка фазы волны х Т
и равное движение волны R
распространяется в противоположном
направлении;
смещение y полос равно 2x.
Абсолютное направление этого смещения полос
должно быть рр ',
то есть, направление d,
как и вращение интерферометра
(эффект в положительном направлении),
когда настройка направления вращения
светоделителя установлена в D.
Полное смещение полос z, равное 2y или 4x,
измеренное сравнением экспозиции s с
экспозицией d, (экспозиции s и d находились на
соседних участках одной и той же
фотопластинки, что производилось
установкой лезвия для блокирования верхней
или нижней части интерференционной
картины перед стартом вращения в том или
другом направлении – Прим. перев.)
тогда должно иметь направление d.
Если настройка направления вращения у
светоделителя установлена в S, смещения y и z
должны изменить направление.
Во многих исследованиях я постоянно
наблюдаю смещение полос в ожидаемом
направлении.
Тот факт, что эффект z,
становится обратным, когда я поворачиваю
светоделитель J
только на долю градуса
для изменения настройки направления
вращения,
characterizes the effect as a phase difference
related to the motion of the interferometer,
and makes it possible to distinguish it from the
effect of deformation of the optical components.
характеризует эффект как разность фаз,
связанную с движением интерферометра
и позволяет отличить его от влияния
деформации оптических деталей.
Here are the examples of measurements of z
compared with the computed values using the
Здесь есть примеры измерений z по сравнению
со значениями, рассчитанными по
expression
формуле
;
I determined the wavelength λ corresponding to the
distance between the interference rings
16 NS
;
V0
which was conducive
to precision measurement of the fringe peaks
which I performed under low magnification,
while framing the fringe peak
between two parallel threads
of an ocular micrometer.
Я определял длину волны λ пропорционально
расстоянию между интерференционными
кольцами,
полученные при помощи лампочки O,
сравнением этого расстояния
с расстоянием между слегка различающимися
диаметрами интерференционных колец,
полученными используя 436mμ линию ртутной
дуги.
Измерения выполнены одним из двух способов,
указанных в моей записке от 27 октября.
Центральная полоса c,
которая ясно видна на негативе,
который мы изучали,
и темные боковые полосы f ,
ограниченные только относительно узкой
полутенью,
которые были благоприятны
для точных измерений пиков полос,
что я делал при малом увеличении,
выделяя пики полос
между двумя параллельными нитями
окуляра микрометра.
Swing-direction.
N.
z from c
z from f.
z calc.
Method 1 (S=863cm²)....
0,86
-0,026
-0,029
1,88
+0,070
+0,065
Method 2 (S=866cm²)....
2,2
-0,072
-0,078
-0,075
2,35
-0,077
-0,080
-0,079
Направление вращения
N.
z из c
z из f.
z расч.
Способ 1 (S = 863 см ²) ....
0,86
-0,026
-0,029
1,88
0,070
0,065
Способ 2 (S = 866 см ²) ....
2,2
-0,072
-0,078
-0,075
2,35
-0,077
-0,080
-0,079
obtained by the small lamp O,
by comparing this distance
with the distance between the slightly different
diameter interference rings
obtained using the 436mμ line from a mercury arc.
Measurements are made by one of the two methods
indicated in my note of October 27.
The central fringe c
which is clear on the negative
that we studied,
and the dark lateral fringes f,
are bordered by only relatively narrow penumbras,
The interferometer produces and measures,
Интерферометр производит и измеряет,
by the expression z,
в соответствии с выражением
the first order vortex-effect of its overall motion,
without using any external reference.
вихревой эффект первого порядка относительно
его абсолютного движения,
без использования каких-либо внешних ссылок.
The result of these measurements shows
that, in ambient space,
light propagates with a velocity ,
independent of the collective motion
of the source of light O and the optical system.
This property of space experimentally characterizes
the luminiferous aether.
The interferometer measures, according to the
Результаты измерений показывают,
что в окружающем пространстве
свет распространяется со скоростью V0,
независимо от общего движения
источника света O и оптической системы.
Это свойство пространства экспериментально
характеризует светоносный эфир.
Интерферометр измеряет, в соответствии с
expression
выражением
,
the relative circulation of the luminiferous aether in
the closed circuit
..
Translator's Notes
↑ D and d, used variously in the text, are
abbreviations for the Latin dexter, right-handed
↑ S and s, used variously in the text, are
abbreviations for the Latin sinister, left-handed
↑ Photographic plates of this period were almost
totally insensitive to red light, so the experimenter
could work with a red safelight turned on.
↑ s and d exposures were adjacent to each other on
the same piece of film.
This was done by positioning a razor edge to block
off the upper or lower portion of the fringe pattern
prior to starting up the turntable in a counterclockwise (s) or clockwise (d) direction.
Retrieved from
"http://en.wikisource.org/w/index.php?title=On_the
_Proof_of_the_Reality_of_the_Luminiferous_Aeth
er&oldid=3830155"
1
z,
2
1
zV0 ,
4
относительное движение светоносного эфира в
замкнутом контуре Ja1a2a3a4J.