Albert Abraham Michelson

American physicist. Born in Prussia, he moved to the United States with his parents at a young age. He graduated from the Naval Academy in 1873, and after several voyages, became a physics instructor at his alma mater. From 1880 to 1882, he studied in Germany and France, where he studied under Helmholtz and others. He then became a professor of physics at Case University of Applied Sciences in Ohio in 1882, Clark University in Massachusetts in 1889, and the University of Chicago in 1893. In the 1920s, he began to do more research at the California Institute of Technology. His research themes were consistently related to the precise measurement of the speed of light. While studying abroad in Berlin, he devised and put into practice a method to experimentally detect the relative motion of the Earth with respect to the ether, which was assumed to be stationary and ubiquitous in space as the carrier of electromagnetic phenomena (and therefore the medium of light). The principle was to send light from a light source on Earth back and forth in mutually perpendicular directions, cause it to interfere, and then rotate the entire device in a horizontal plane to observe the movement of the interference fringes. The experimental results showed that there was no relative motion. In 1887, he collaborated with Morley to carry out more precise experiments, but the results were still negative. Later, Dayton C. Miller (1866-1941) announced that he had obtained results from a similar experiment he conducted between 1925 and 1926, which showed that the absolute speed of the solar system was 200 kilometers per second. Michelson and others also carried out follow-up experiments, but Miller's results were not confirmed.

Although the experiments by Michelson and others are consistent with the theory of relativity, the idea that Einstein developed the special theory of relativity as a direct result of explaining the results of the Michelson-Morley experiments has been refuted by recent research into the history of science.

The interferometer that Michelson improved for these experiments (the Michelson interferometer) was itself an important achievement in experimental physics, and he also made a valuable contribution to the precise measurement of the speed of light itself. In 1892-1893, he also measured how many times the length of the Paris prototype metre was the wavelength of the red spectral line of cadmium, and proposed that this wavelength be used as the standard of length. He was awarded the Nobel Prize in Physics in 1907 for his invention of the interferometer and his work on spectroscopy using it and on the prototype metre. He was the first American to receive the Nobel Prize.

[Shigeru Sugiyama]

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

アメリカの物理学者。プロイセンに生まれ、幼時、両親とともにアメリカに移住。1873年海軍兵学校を卒業し、数回の航海ののち、母校の物理学の講師となる。1880～1882年ドイツ、フランスに留学、ヘルムホルツらに師事した。その後1882年オハイオ州のケース応用科学大学、1889年マサチューセッツ州のクラーク大学、1893年シカゴ大学の物理学教授を歴任した。1920年代に入ると、カリフォルニア工科大学で研究することが多くなった。研究テーマは一貫して光速の精密測定に関連したものであった。ベルリンに留学中、電磁現象の担い手（したがって光の媒質でもある）として宇宙空間に静止してあまねく存在するものと想定されていたエーテルに対する、地球の相対運動を実験的に検出する方法を考え実行に移した。その原理は、地球上の光源からの光を互いに直交する方向に往復させたあと干渉させ、さらに装置全体を水平面内で回転させて干渉縞(じま)の移動を見る、というものであった。実験結果は相対運動がないことを示した。1887年にモーリーと共同して精度を高めた実験を行ったが、結果はやはり否定的であった。のちにミラーDayton C. Miller（1866―1941）が1925～1926年に行った同種の実験で、太陽系の絶対速度が秒速200キロメートルであることを示す結果を得たと発表、マイケルソンらも追試を行ったが、ミラーの結果は再確認されなかった。

　マイケルソンらの実験は相対性理論と一致するものであるが、マイケルソン‐モーリーの実験結果を説明することを直接的契機としてアインシュタインが特殊相対性理論を生み出したとする理解は、近年の科学史研究により否定されている。

　マイケルソンがこうした実験のため改良した干渉計（マイケルソン干渉計）は、それ自体、実験物理学上の重要な功績であり、彼は光速の値そのものの精密測定においても貴重な貢献をした。また、1892～1893年には、パリのメートル原器の長さがカドミウムの赤色スペクトル線の波長の何倍かを測定し、その波長を長さの標準とすることを提案した。干渉計の考案とそれによる分光学およびメートル原器に関する研究で1907年にノーベル物理学賞を受賞した。アメリカ人として初めてのノーベル賞受賞であった。

［杉山滋郎］

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