Roberta S. Shanklanda

Robert S. Shankland
Shankland c. 1969
Urodzić się	( 11.01.1908 ) 11 stycznia 1908 Willoughby, Ohio , Stany Zjednoczone
Zmarł	1 marca 1982 ( w wieku 74) ( 01.03.1982 ) Cleveland, Ohio , USA
Alma Mater	Case School for Applied Sciences University of Chicago
Znany z	Rozpraszanie Comptona Historia współczesnej fizyki
Małżonek (małżonkowie)	Hilda Katarzyna Kinson ​ ​ ( m. 1929; zm. 1970 <a i=3>) ​ Eleonora Newlin ​ ( m. 1970 <a i=3>) ​
Dzieci	5
Kariera naukowa
Pola	Fizyk
Doradca doktorski	Artura Comptona

Robert Sherwood Shankland (11 stycznia 1908 - 1 marca 1982) był amerykańskim fizykiem i historykiem .

Biografia

Robert S. Shankland był studentem studiów licencjackich w Case School for Applied Sciences w latach 1925–1929 i uzyskał tytuł magistra w 1933 r. Ukończył doktorat. stopień w 1935 za pracę nad rozpraszaniem fotonów z Arthurem Comptonem na Uniwersytecie w Chicago . Inne jego badania obejmowały prace nad jonosfery i częstotliwości standardowej w latach 1929-1930 z US National Bureau of Standards oraz pracował w Anglii nad sonarem dla podwodnej na początku II wojny światowej.

Raport Shanklanda na temat eksperymentów Alberta A. Michelsona na Irvine Ranch został opublikowany w 1953 roku. W brytyjskim czasopiśmie Nature Shankland przedstawił tło historyczne tego, jak Einstein sformułował w 1905 roku dwie pierwsze zasady szczególnej teorii względności z Michelsona –Eksperyment Morleya . Shankland uważał, że zaakceptowanego bezpośredniego wyjaśnienia eksperymentu Michelsona-Morleya dostarcza szczególna teoria względności podana przez Einsteina w 1905 r. Shankland odnotował, że podróż Michelsona do Santa Ana miała na celu przyjrzenie się nauce o eter .

Po ukończeniu studiów podyplomowych rozpoczął pracę na wydziale w Case School for Applied Sciences . W 1941 roku zastąpił Daytona C. Millera na stanowisku Ambrose Swasey profesora fizyki w Case, stanowisko to piastował aż do przejścia na emeryturę w 1976 roku. Shankland pracował nad eksperymentami z neutrinami w Argonne National Laboratory w latach 1953–1969 i miał inne zainteresowania, w tym historię teoria względności i akustyka architektoniczna. Współpracował z George'em Szellem , dyrektorem Cleveland Orchestra , aby poprawić akustykę Severance Hall , ułatwiając muzykom słyszenie się nawzajem na scenie.

Ojciec Shanklanda, Frank North Shankland, był autorem „Współczesnych romansów” i kilku książek o ptakach i zwierzętach. W 1929 Shankland ożenił się z Hildą Catherine Kinneson. Mieli pięcioro dzieci: Ruth Ellen, Dorothy Margaret, Lois Virginia, Ava Gertrude i Sherwood Jean oraz 14 wnucząt. Hilda zmarła w 1970 roku i ożenił się z Eleanor Newlin. Shankland był zapalonym człowiekiem na świeżym powietrzu i znającym się na rzeczy kolekcjonerem żelaznych pułapek na zwierzęta i artefaktów rdzennych Amerykanów.

Analiza eksperymentu Millera

Począwszy od 1952 roku Shankland kierował zespołem, który przeprowadził analizę wyników interferometrycznych Daytona Millera i doszedł do wniosku, że zgłoszony przez Millera dodatni dryf eteru był prawdopodobnie spowodowany fluktuacjami termicznymi, a biorąc to pod uwagę, wyniki były zgodne z szczególna teoria względności . Wyjaśnienie Shanklanda jest obecnie akceptowane przez większość naukowców głównego nurtu.

W latach 1925–1926 Dayton Miller przeprowadził obserwacje interferometryczne na Mount Wilson, podobne do eksperymentu Michelsona-Morleya , które zdawały się odzwierciedlać mierzalny dryf Ziemi przez świecący eter , w pozornej sprzeczności z innymi eksperymentami tego typu i z przewidywaniami teorii względności że żaden eter nie powinien być obserwowalny.

W 1955 roku Shankland opublikował artykuł analizujący dane Millera, argumentując, że „małe okresowe przesunięcia prążków stwierdzone przez Millera są częściowo spowodowane statystycznymi fluktuacjami odczytów pozycji prążków w bardzo trudnym eksperymencie”, a „pozostałe efekty systematyczne są przypisywane do lokalnych warunków temperaturowych”. Co więcej, argumentuje, że gradienty termiczne odpowiedzialne za efekty „były znacznie bardziej kłopotliwe w Mount Wilson niż te napotykane przez eksperymentatorów w innych miejscach, w tym samego Millera w jego pracy wykonanej w Case w Cleveland”. W artykule przeglądowym z 1973 roku na temat eksperymentalnego rozwoju teorii względności Shankland zamieścił list Einsteina z 31 sierpnia 1954 roku, w którym zgadzał się z jego analizą. (Shankland wysłał Einsteinowi rękopis przed jego publikacją). Einstein napisał:

Dziękuję bardzo za przesłanie mi dokładnego studium na temat eksperymentów Millera. Eksperymenty te, przeprowadzane z taką starannością, zasługują oczywiście na bardzo staranne badanie statystyczne. Jest tak tym bardziej, że istnienie nietrywialnego efektu pozytywnego wpłynęłoby bardzo głęboko na podstawy fizyki teoretycznej, tak jak jest ona obecnie akceptowana.

Pokazałeś przekonująco, że obserwowany efekt jest poza zakresem przypadkowych odchyleń i dlatego musi mieć przyczynę systematyczną. Dałeś całkiem prawdopodobne, że ta systematyczna przyczyna nie ma nic wspólnego z „wiatrem eteru”, ale ma związek z różnicami temperatur powietrza, przez które przechodzą dwie wiązki światła, które wytworzyły pasma interferencji. Taki efekt jest rzeczywiście praktycznie nieunikniony, jeśli ściany pomieszczenia laboratoryjnego mają znaczną różnicę temperatur.

Jest to jeden z przypadków, w których błędy systematyczne szybko rosną wraz z rozmiarem aparatury.

W ponownej analizie Shanklanda nie znaleziono statystycznie istotnego sygnału na istnienie eteru. Analiza jest akceptowana przez fizyków głównego nurtu, porzucenie koncepcji eteru jest niemal powszechne, a zaobserwowany przez Millera sygnał uważa się za wynik błędu eksperymentatora ; „sygnał”, który Miller zaobserwował w 1933 r., składa się w rzeczywistości z punktów, z których każdy składa się średnio z kilkuset pomiarów, a wielkość sygnału jest ponad 10 razy mniejsza niż rozdzielczość, z jaką rejestrowano pomiary.

Chociaż Maurice Allais i James DeMeo nie akceptują obalenia Shanklanda i trzymają się przekonania, że ​​eksperyment Millera unieważnia teorię względności, teoria Einsteina jest dziś uważana przez większość fizyków za udowodnioną, opartą w dużej mierze na znacznie dokładniejszych powtórzeniach pomiarów Millera wykonanych przy użyciu nowoczesnych technologii optycznej przez wielu niezależnych badaczy, którzy ostatecznie wykazali, że zgłoszony przez Millera pozytywny sygnał był fałszywy. Dane Millera i ich analiza przeprowadzona przez Shanklanda mają teraz znaczenie wyłącznie historyczne.

Zewnętrzne linki i odnośniki

• Międzynarodowy katalog źródeł AIP , podsumowanie archiwum audio Roberta S. Shanklanda .
• James DeMeo, „ Ether-Drift Experiments Daytona Millera: świeże spojrzenie ”
• Allais, Maurice, „ Eksperymenty Daytona C. Millera (1925–1926) i teoria względności ”. XXI wiek – nauka i technologia. Wiosna 1998.
  • „ Eksperymenty Daytona C. Millera (1925–1926) i teoria względności ”. (Niemiecki)
• Allais, Maurice, „ Bardzo znaczące prawidłowości w obserwacjach interferometrycznych Daytona C. Millera 1925–1926 ”. Francuska Akademia Nauk, 23 stycznia 1997 r.
• Allais, Maurice, „ Nowe bardzo znaczące prawidłowości w obserwacjach interferometrycznych Daytona C. Millera 1925–1926 ”. Francuska Akademia Nauk, 26 kwietnia 1999 r.
• Allais, Maurice, „ Pochodzenie bardzo znaczących prawidłowości wyświetlanych w obserwacjach interferometrycznych Daytona C. Millera 1925–1926: efekty temperaturowe czy anizotropia przestrzeni ? ”. Francuska Akademia Nauk, grudzień 2000
• „ Wpływ ruchu słonecznego na przesunięcia prążków w interferometrze Michelsona-Morleya a la Miller ”. Annales de la Fondation Louis de Broglie, tom 27 nr 3, 2002 463. ( PDF )
• „ Eksperyment Michelsona z prędkością światła na ranczu Irvine ”
• Czas i wieczność – Rozdział 1
• Czas : Konto naukowe [1]
• RS Shankland, SW McCuskey, FC Leone i G. Kuerti, „Nowa analiza obserwacji interferometrycznych Daytona C. Millera”, Rev. Mod. fizyka 27 , 167-178 (1955).
• RS Shankland, „Rola Michelsona w rozwoju teorii względności”, Applied Optics 12 (10), 2280 (1973).

---

Dodatek: częściowy wykaz publikacji Shanklanda

• RS Shankland, „Pozorna porażka fotonowej teorii rozpraszania”, Phys. Obj. 49 , 8–13 (1936).
• RS Shankland, JW Coltman, „Odejście podtekstów wibrującego drutu z prawdziwej serii harmonicznej”, J. Acoust. soc. Jestem. 10 (3), 161-166 (1939).
• RS Shankland, „Analiza impulsów za pomocą analizatora harmonicznych”, J. Acoust. soc. Jestem. 12 (3), 383–386 (1941).
• EW Samuel, RS Shankland, „Pole dźwiękowe kryształu Straubel X-cut”, J. Acoust. soc. Jestem. 22 (5), 589-592 (1950).
• RS Shankland, SW McCuskey, FC Leone i G. Kuerti, „Nowa analiza obserwacji interferometrycznych Daytona C. Millera”, Rev. Mod. fizyka 27 , 167-178 (1955).
• HJ Ormestad, RS Shankland, AH Benade, „Charakterystyka czasu pogłosu Severance Hall”, J. Acoust. soc. Jestem. 32 (3), 371–375 (1960).
• RS Shankland, Fizyka atomowa i jądrowa (Macmillan: Nowy Jork, 1960).
• RS Shankland, „Eksperyment Michelsona-Morleya”, Am. J. Fiz. 32 (1), 16–35 (1964).
• RS Shankland, „Jakość pogłosu”, J. Acoust. soc. Jestem. 43 (3), 426-430 (1968).
• RS Shankland, red., Artykuły naukowe Arthura Holly Comptona , ( University of Chicago Press: Chicago, 1973).
• RS Shankland, „Rola Michelsona w rozwoju teorii względności”, Applied Optics 12 (10), 2280 (1973).
• RS Shankland, „Rozmowy z Einsteinem”, American Journal of Physics 41 (7), 895–901 (1973).
• RS Shankland, „Akustyka greckich teatrów”, Physics Today 26 (10), 30 (1973).
• RS Shankland, „Michelson i jego interferometr”, Physics Today 27 (4), 37 (1974)
• RS Shankland, „Michelson: pierwszy zdobywca nagrody Nobla w Ameryce w dziedzinie nauki”, Biuletyn Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego 21 (4), 601–602 (1976).
• RS Shankland, „Akustyka architektoniczna w Ameryce do 1930 r.”, J. Acoust. soc. Jestem. 61 (2), 250-254 (1977).
• RS Shankland, „Projektowanie akustyczne dla wykonawców”, J. Acoust. soc. Jestem. 65 (1), 140-144 (1979).
• RS Shankland, „Einstein, Albert — ku pamięci”, Biografia — kwartalnik interdyscyplinarny 2 (3), 190–200 (1979)