Dayton Miller - Dayton Miller

Dayton C. Miller
Dayton Miller 1921 crop.jpg
Hacia 1921
Nació ( 03/13/1866 )13 de marzo de 1866
Strongsville, Ohio , Estados Unidos
Fallecido 22 de febrero de 1941 (02/22/1941)(74 años)
Estados Unidos
Lugar de descanso Cementerio Lake View , Cleveland, Ohio , EE. UU.
alma mater Universidad de Princeton
Conocido por Rayos X
Teoría del éter Acústica del
espacio absoluto
Premios Medalla Edward Longstreth (1917)
Premio Newcomb Cleveland (1925)
Medalla Elliott Cresson (1927)
Carrera científica
Campos Físico
Instituciones Escuela Case de Ciencias Aplicadas
Asesor de doctorado Charles A. Young

Dayton Clarence Miller (13 de marzo de 1866-22 de febrero de 1941) fue un físico , astrónomo , acústico y flautista aficionado consumado estadounidense . Miller, uno de los primeros experimentadores de rayos X , fue un defensor de la teoría del éter y el espacio absoluto y un oponente de la teoría de la relatividad de Albert Einstein .

Nacido en Ohio, hijo de Charles Webster Dewey y Vienna Pomeroy Miller, se graduó de la Universidad de Baldwin en 1886 y obtuvo un doctorado en astronomía en la Universidad de Princeton con Charles A. Young en 1890. Miller pasó toda su carrera enseñando física en la Case School of Applied Science. en Cleveland, Ohio , como jefe del departamento de física desde 1893 hasta su jubilación en 1936. Tras el descubrimiento de los rayos X por Wilhelm Röntgen en 1895, Miller utilizó tubos de rayos catódicos construidos por William Crookes para tomar algunas de las primeras imágenes fotográficas de objetos ocultos, incluida una bala dentro de la extremidad de un hombre. Activo en muchas organizaciones científicas, Miller fue miembro de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias y de la Sociedad Filosófica Estadounidense . Durante la década de 1920, se desempeñó como secretario, vicepresidente y presidente de la American Physical Society y como presidente de la división de Ciencias Físicas del National Research Council . De 1931 a 1933 fue presidente de la Acoustical Society of America .

Contribuciones científicas

Investigación del éter

En 1900, comenzó a trabajar con Edward Morley en la detección de la deriva del éter , en ese momento una de las áreas "calientes" de la física fundamental . Siguiendo con el aparato básico como el experimento anterior de Michelson-Morley , Miller y Morley publicaron otro resultado nulo en 1904. Estos resultados experimentales fueron citados más tarde en apoyo de la teoría de la relatividad de Albert Einstein . Miller continuó trabajando en el perfeccionamiento de sus técnicas experimentales después de 1904, realizando millones de mediciones sobre la deriva del éter y, finalmente, desarrollando el interferómetro más sensible del mundo en ese momento.

Dayton Miller realizó más de 326.000 vueltas de interferómetro con 16 lecturas cada una (más de 5.200.000 mediciones). Mostraron lo que parecía ser una pequeña cantidad de deriva (aproximadamente 9 km / s, 1/3 de la velocidad de la Tierra alrededor del Sol). Con luz blanca y brazos de 32 m podía ver casi siempre el mismo resultado:

  • Una amplitud de desplazamiento de 0,12 ± 0,01 franja, incompatible con cero.
  • Una fase de cambio que apunta a un vértice en la constelación de Dorado .

El análisis de amplitud sugiere un arrastre de éter. Pero el análisis de fase sugiere que el Sistema Solar se dirige hacia la constelación Dorado a una velocidad de 227 km / s.

Miller presentó estos resultados como una indicación positiva de la existencia de una deriva del éter. Sin embargo, el efecto que vio Miller fue pequeño, mucho más pequeño de lo que se esperaría para un éter estacionario. Para que estos resultados fueran consistentes con un éter, se tuvo que suponer que el éter fue arrastrado junto con la Tierra en un grado mucho mayor de lo que las teorías del éter predecían típicamente. Los valores tan altos podrían eliminarse debido a otros fenómenos físicos como la aberración estelar , que pone límites superiores a la cantidad de arrastre. Además, la medición estaba estadísticamente lejos de cualquier otra medición que se estuviera llevando a cabo en ese momento. En muchos experimentos se observaron cambios marginales de aproximadamente 0,01, mientras que el 0,08 de Miller no se duplicó en ningún otro lugar, incluidos los propios experimentos de Miller en 1904 con Morley, que mostraron una deriva de solo 0,015.

Basándose en un análisis de errores, los críticos de Miller argumentaron que sobrestimó la precisión de sus resultados y que sus mediciones eran en realidad perfectamente consistentes con una diferencia marginal de cero, el resultado nulo que registraban todos los demás experimentos. Sin embargo, Miller continuó defendiendo sus resultados, alegando que la razón probable de los llamados resultados nulos era que no se estaban haciendo en lugares altos (como cimas de montañas), donde el viento de éter (deriva) era supuestamente mucho más alto debido a a menos arrastre de éter.

Einstein estaba interesado en esta teoría de la deriva del éter y reconoció que un resultado positivo de la existencia de éter invalidaría la teoría de la relatividad especial, pero comentó que las influencias y temperaturas altitudales pueden haber proporcionado fuentes de error en los hallazgos. Miller comentó:

El problema con el profesor Einstein es que no sabe nada sobre mis resultados. [...] Debería darme crédito por saber que las diferencias de temperatura afectarían los resultados. Me escribió en noviembre sugiriéndome esto. No soy tan simple como para no tener en cuenta la temperatura.

Durante la década de 1920 se llevaron a cabo una serie de experimentos, tanto basados ​​en interferometría , como en el experimento de Miller, como otros que utilizaron técnicas completamente diferentes, y estos también arrojaron un resultado nulo . Incluso en ese momento, el trabajo de Miller se consideró cada vez más como una anomalía estadística, una opinión que sigue siendo cierta en la actualidad, dado un cuerpo cada vez mayor de resultados negativos. Por ejemplo, Georg Joos repitió el experimento de Miller utilizando una configuración muy similar (los brazos de su interferómetro eran de 21 m frente a los 32 m en el experimento de Miller) y obtuvo resultados que fueron 1/50 de la magnitud de los de Miller (ver Michelson - Experimento de Morley # Experimentos posteriores ). Sin embargo, Miller afirmó que la explicación de los resultados de los experimentos de Georg Joos se debió a que se realizaron a baja altura en el interior de un edificio, donde el viento de éter era muy bajo.

Análisis de Shankland

En 1955, Robert S. Shankland , SW McCuskey, FC Leone y G. Kuerti realizaron un nuevo análisis de los resultados de Miller. Shankland, quien dirigió el informe, señaló que la "señal" que observó Miller en 1933 en realidad está compuesta por puntos que tienen un promedio de varios cientos de mediciones cada uno, y la magnitud de la señal es más de 10 veces menor que la resolución con la que se registraron las mediciones. La extracción de Miller de un solo valor para la medición es estadísticamente imposible, los datos son demasiado variables para decir que "este" número es mejor que "eso"; los datos, desde la posición de Shankland, apoyan un resultado nulo tan igualmente como el positivo de Miller.

Shankland concluyó que la señal observada por Miller se debía en parte a fluctuaciones estadísticas y en parte a las condiciones de temperatura locales, y también sugirió que los resultados de Miller se debían a un error sistemático más que a la existencia observada de éter. En particular, sintió que Miller no tuvo suficiente cuidado en protegerse contra los gradientes térmicos en la habitación donde se llevó a cabo el experimento, ya que, a diferencia de la mayoría de los experimentos de interferometría, Miller realizó el suyo en una habitación donde el aparato se dejó deliberadamente abierto a los elementos para algun grado.

En el análisis de Shankland, no se encontró ninguna señal estadísticamente significativa de la existencia de éter. Shankland concluyó que la señal observada por Miller era falsa, debido principalmente a efectos incontrolados de la temperatura más que a la existencia observada de un éter. Además, algunos científicos de la corriente principal hoy en día han argumentado que cualquier señal que observó Miller era el resultado del efecto del experimentador , es decir, un sesgo introducido por el deseo del experimentador de encontrar un resultado determinado, que era una fuente común de error sistemático en el análisis estadístico de datos antes de que se desarrollaran las técnicas experimentales modernas. (Este efecto no se abordó por su nombre en el primer libro de texto de Miller sobre técnicas experimentales ; ver Ginn & Company, 1903 ).

Otros esfuerzos

El Dr. Miller publicó manuales diseñados como manuales para estudiantes para la realización de problemas experimentales en física. En 1908, el interés de Miller por la acústica lo llevó a desarrollar una máquina para grabar ondas sonoras fotográficamente, llamada phonodeik . Usó la máquina para comparar las formas de onda producidas por flautas fabricadas con diferentes materiales. Durante la Primera Guerra Mundial , Miller trabajó con las características físicas de las ondas de presión de las armas grandes a pedido del gobierno. Dayton Miller fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias en 1921. Fue miembro del Consejo Nacional de Investigación en Washington, DC de 1927 a 1930.

Obras publicadas

Ver también

Referencias y enlaces externos

Principal

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