마이컬슨 간섭계

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1. 개요[편집]

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Michelson interferometer
프로이센 출신 미국의 물리학자 앨버트 에이브러햄 마이컬슨[1]이 고안한 실험 장치.

원리는 단순한데, 하나의 소스에서 나온 파동은 빔 스플리터를 거쳐 두 갈래로 나누어진다. 두 경로의 진행 거리와 파동의 전파 속도가 완벽하게 같다면 다시 모인 빛은 완전히 같은 위상을 가지게 되고, 약간이라도 틀어진다면 간섭 무늬가 나타나게 된다 [2].

그러나 단순한 원리에 비해서 극도로 미세한 차이도 분별해 낼 수 있는 정밀도를 가지고 있다. 설계원리에 큰 변화 없이 측정기만 좀 더 정밀하게 만드는 것만으로 원자핵의 지름 정도의 차이조차 검출해 내는 장비를 만들 수 있는 걸작이다. 덕분에 100년이 지난 이후에도 여전히 사용하고 있는 장비로, 이를 이용하여 중력파를 검출 할 수 있었다.

마이컬슨-몰리 실험에서는 지구의 진행 방향과 빛의 전파 속도가 무관하다는 것을 관측함으로써, 에테르가 존재하지 않음을 증명하였다. 사실 본래 실험의 목적은 에테르의 존재를 검증하려는 것이었으나, 실험은 실패하여 그 결과 에테르의 존재가 부정되었다. 실험이 실패했으나 결과가 의미가 있다 보니 노벨상을 수상하였다.

LIGO에서는 비슷한 원리를 사용해 시공간의 왜곡을 아주 정밀하게 분석하여 중력파를 탐지한다.