Can Lorentz transformations be determined by the null Michelson-Morley result?

Abstract

The so-called principle of relativity is able to fix a general coordinate transformation which differs from the standard Lorentzian form only by an unknown speed which cannot in principle be identified with the light speed. Based on a reanalysis of the Michelson-Morley experiment using this extended transformation we show that such unknown speed is analytically determined regardless of the Maxwell equations and conceptual issues related to synchronization procedures, time and causality definitions. Such a result demonstrates in a pedagogical manner that the constancy of the speed of light does not need to be assumed as a basic postulate of the special relativity theory since it can be directly deduced from an optical experiment in combination with the principle of relativity. The approach presented here provides a simple and insightful derivation of the Lorentz transformations appropriated for an introductory special relativity theory course. Keywords: Michelson-Morley experiment, Lorentz transformations, principle of relativity O chamado princípio da relatividadeé capaz de determinar uma transformação geral de coordenadas que difere da forma lorentziana padrão por um velocidade desconhecida que não pode, em princípio, ser identificada com a velocidade da luz. Com base em uma nova análise do experimento de MichelsonMorley, usando esta transformação estendida, mostramos que tal velocidade invarianteé determinada analíticamente, sem qualquer referênciaàs equações de Maxwell e questões conceituais relacionadas a procedimentos de sincronização, definição de tempo e causalidade. Tal resultado demonstra de uma maneira pedagógica que a constância da velocidade da luz não precisa ser suposta como um postulado básico da teoria da relatividade especial, uma vez que ela pode ser deduzida diretamente a partir de um experimentoóptico em combinação com o princípio da relatividade. O método apresentado aqui resulta numa dedução das transformações de Lorentz queé simples e elucidativa, apropriada para um curso introdutório sobre teoria da relatividade especial. Palavras-chave: Experimento de Michelson-Morley, transformações de Lorentz, princípio da relatividade

About the Informative Parameters of Michelson Interferometers With the Division of Amplitude and the Wave Front

“…3,4) the formed reflected rays are deflected at an angle since their wave fronts propagate parallel to the speed of the interferometer. Its registration is facilitated by measuring the displacement of the cross sections of the rays on the screen (15). Thus, a propagation angle for the speed direction of the device has the significant influence on the informative value of difference of the ways in the reference system, connected with the interferometer, reflected rays and their angles of deflection.…”

The Features of the Reference Frame Concomitant to the Cosmic Microwave Background

“…The experiments of Michelson (1881), Michelson-Morley (1887) to determine the movement of the Earth relative to the ether were the culmination of the search for motion relative to the ether [2], [3]. Similar experiments, with increasing their accuracy, continue to the present time [4], [5].…”