Experiments of Rayleigh and Brace
रेले और ब्रेस (1902,1904) के प्रयोगों का उद्देश्य यह दिखाना था कि क्या लंबाई के संकुचन से बाइरफ्रिंजेंस होता है या नहीं। वे पृथ्वी और चमकदार ईथर की सापेक्ष गति को मापने वाले पहले प्रकाशिक प्रयोगों में से कुछ थे जो दूसरे क्रम के परिमाण का पता लगाने के लिए पर्याप्त रूप से सटीक थे। परिणाम नकारात्मक थे, जो लोरेंट्ज़ परिवर्तन के विकास और इसके परिणामस्वरूप सापेक्षता के सिद्धांत के लिए बहुत महत्वपूर्ण थे। विशेष सापेक्षता के परीक्षण भी देखें। माइकलसन-मॉर्ले प्रयोग के नकारात्मक परिणाम की व्याख्या करने के लिए, जॉर्ज फिट्जगेराल्ड (1889) और हेंड्रिक लॉरेंट्ज़ (1892) ने संकुचन परिकल्पना की शुरुआत की, जिसके अनुसार एक वस्तु स्थिर ईथर के माध्यम से अपनी गति के दौरान संकुचित होती है। लॉर्ड रेले (1902) ने इस संकुचन की व्याख्या एक यांत्रिक संपीड़न के रूप में की जो सामग्री की ऑप्टिकल अनिसोट्रोपी का कारण बनती है, इसलिए विभिन्न अपवर्तन सूचकांक बाइरफ्रिंजेन्स का कारण बनेंगे। इस प्रभाव को मापने के लिए, उन्होंने एक घूमने योग्य मेज पर 76 सेमी लंबाई की एक नली स्थापित की। नली को उसके सिरों पर कांच से बंद किया गया था, और कार्बन बाइसल्फाइड या पानी से भरा गया था, और तरल दो निकोल प्रिज्मों के बीच था। तरल के माध्यम से, प्रकाश (एक विद्युत दीपक द्वारा और अधिक महत्वपूर्ण रूप से प्रकाश द्वारा उत्पादित) इधर-उधर भेजा जाता था। यह प्रयोग आधे तरंग दैर्ध्य की मंदता को मापने के लिए पर्याप्त रूप से सटीक था, अर्थात। आदेश से। पृथ्वी की गति के सापेक्ष दिशा के आधार पर, द्विध्रुवीयता के कारण अपेक्षित मंदता 10−8 क्रम की थी, जो प्रयोग की सटीकता के भीतर थी। इसलिए, यह माइकलसन-मॉर्ले प्रयोग और ट्राउटॉन-नोबल प्रयोग के अलावा, उन कुछ प्रयोगों में से एक था जिसके द्वारा v/c में दूसरे क्रम के परिमाण का पता लगाया जा सकता था। हालांकि, परिणाम पूरी तरह से नकारात्मक था। रेले ने कांच की प्लेटों की परतों के साथ प्रयोगों को दोहराया (हालांकि 100 के कारक से कम सटीकता के साथ), और फिर से एक नकारात्मक परिणाम प्राप्त किया। हालाँकि, उन प्रयोगों की डेविट ब्रिस्टल ब्रेस (1904) द्वारा आलोचना की गई थी। उन्होंने तर्क दिया कि रेले ने संकुचन (के बजाय) के साथ-साथ अपवर्तन सूचकांक के परिणामों पर ठीक से विचार नहीं किया था, ताकि परिणाम निर्णायक न हों। इसलिए, ब्रेस ने बहुत अधिक सटीकता के प्रयोग किए। उन्होंने एक उपकरण का उपयोग किया जो 4.13 मीटर लंबा, 15 से. मी. चौड़ा और 27 से. मी. गहरा था, जो पानी से भरा हुआ था, और जिसे ऊर्ध्वाधर या क्षैतिज अक्ष के बारे में (प्रयोग के आधार पर) घुमाया जा सकता था। सूर्य के प्रकाश को लेंस, दर्पण और प्रतिवर्त प्रिज्म की एक प्रणाली के माध्यम से पानी में निर्देशित किया गया था, और 7 बार परावर्तित किया गया था ताकि यह 28.5 मीटर को पार कर सके। इस तरह, क्रम का मंदन अवलोकन योग्य था। हालांकि, ब्रेस को भी एक नकारात्मक परिणाम मिला। पानी के बजाय कांच के साथ एक और प्रयोगात्मक स्थापना (परिशुद्धताः) से भी बाइरफ्रिंजेंस का कोई संकेत नहीं मिला। बाइरफ्रिंजेन्स की अनुपस्थिति की शुरुआत में ब्रेस द्वारा लंबाई के संकुचन के खंडन के रूप में व्याख्या की गई थी। हालाँकि, लॉरेंट्ज़ (1904) और जोसेफ लार्मर (1904) द्वारा यह दिखाया गया था कि जब संकुचन परिकल्पना को बनाए रखा जाता है और पूर्ण लॉरेंट्ज़ परिवर्तन को नियोजित किया जाता है (यानी। समय परिवर्तन सहित), तब नकारात्मक परिणाम को समझाया जा सकता है। इसके अलावा, यदि सापेक्षता सिद्धांत को शुरू से ही मान्य माना जाता है, जैसा कि अल्बर्ट आइंस्टीन के विशेष सापेक्षता के सिद्धांत (1905) में माना गया है, तो परिणाम काफी स्पष्ट है, क्योंकि एक समान अनुवाद गति में एक पर्यवेक्षक खुद को विश्राम में मान सकता है, और इसके परिणामस्वरूप वह अपनी गति के किसी भी प्रभाव का अनुभव नहीं करेगा। इस प्रकार एक गतिशील पर्यवेक्षक द्वारा लंबाई के संकुचन को मापा नहीं जा सकता है, और गैर-गतिशील पर्यवेक्षकों के लिए समय विस्तार द्वारा पूरक किया जाना चाहिए, जिसे बाद में ट्राउटॉन-रैंकिन प्रयोग (1908) और कैनेडी-थॉर्नडाइक प्रयोग (1932) द्वारा भी पुष्टि की गई थी। विशेष सापेक्षता का इतिहास भी देखें प्राथमिक स्रोत माध्यमिक स्रोत विशेष सापेक्षता के परीक्षण