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'''레일리-브레이스 실험''' (Experiments of Rayleigh and Brace, 1902, 1904)은 [[길이 수축|길이 수축이]] [[복굴절]]로 이어지는지 여부를 보여주기 위한 것이었다. 이 실험은 지구의 상대 운동과 v/c의 2차 크기를 감지할 수 있을 만큼 충분히 정확한 [[에테르 (물리)|발광 에테르]]를 측정하는 최초의 광학 실험 중 일부였다. 결과는 부정적이었고, 이는 [[로런츠 변환|로렌츠 변환]]의 발전과 결과적으로 [[상대성이론|상대성 이론]]의 발전에 매우 중요했다. 특수 상대성 시험 기사도 참조.

== 실험 ==
[[마이컬슨-몰리 실험|마이켈슨-몰리 실험]]의 부정적인 결과를 설명하기 위해 [[조지 프랜시스 피츠제럴드|조지 피츠제럴드]] (1889)와 [[헨드릭 로런츠|헨드릭 로렌츠]] (1892)는 고정된 [[에테르 (물리)|에테르]]를 통해 움직이는 동안 물체가 수축된다는 [[길이 수축|수축 가설]]을 도입했다.

[[제3대 레일리 남작 존 윌리엄 스트럿|레일리 경]] (1902)은 이 수축을 재료의 광학적 비등방성으로 이어지는 기계적 압축으로 해석하여 서로 다른 [[굴절률]]에 의하여 [[복굴절]]이 유발될 수 있도록 했다. 이 효과를 측정하기 위해 그는 길이 회전식 테이블에 76 cm의 튜브를 설치했다. 이 관은 끝이 유리로 막혀 있었고, [[이황화 탄소|중황화탄소]] 또는 물로 채워져 있었고, 액체는 두 개의 니콜 프리즘 사이에 있었다. 액체를 통해 빛(전기 램프와 더 중요하게는 각광(limelight) 에 의해 생성됨)이 이리저리 전송되었다. 실험은 {{수직분수|1|6000}} 반[[파장]]의 지연 즉 {{val|1.2|e=-10}} 차수의 지연을 측정하기에 충분히 정확했다. 지구 운동에 대한 상대적인 방향에 따라, 복굴절로 인한 예상 지연은 10<sup>-8</sup> 차수 정도였으며, 이는 실험의 정확도 내에 있었다. 따라서 마이켈슨-몰리 실험과 트라우턴-노블 실험 이외에 v/c의 2차 차수의 크기를 감지할 수 있는 몇 안 되는 실험 중 하나였다. 그러나 결과는 완전히 부정적이었다. 레일리는 유리판 층으로 실험을 반복했지만(정밀도는 100배 감소했지만) 다시 부정적인 결과를 얻었다.<ref>{{저널 인용|제목=Does Motion through the Aether cause Double Refraction?|저널=Philosophical Magazine|성=Lord Rayleigh|저자링크=John William Strutt, 3rd Baron Rayleigh|연도=1902|권=4|쪽=678–683|doi=10.1080/14786440209462891}}</ref>

그러나 이러한 실험은 [[드윗 브리스톨 브레이스]] (1904)에 의해 비판을 받았다. 그는 레일리가 수축의 결과( 10<sup>-8</sup> 대신에 0.5 ×10<sup>-8</sup> )와 굴절률을 제대로 고려하지 않았기 때문에 결과가 결정적이지 않다고 주장했다. 따라서 브레이스는 훨씬 더 정밀한 실험을 수행했다. 그는 길이가 4.13 m, 폭이 15 cm, 깊이 27 cm이고 물로 채워져 있고 (실험에 따라) 수직 또는 수평 축을 중심으로 회전할 수 있는 장치를 사용했다. [[햇빛|태양광]]은 렌즈, 거울 및 반사 프리즘 시스템을 통해 물 속으로 향하여 7번 반사되어 28.5 m를 진행하도록 하였다. 이러한 방식으로, 7.8×10<sup>-13</sup> 차수의 지연이 관찰 가능했다. 그러나 브레이스도 부정적인 결과를 얻었다. 물 대신 유리를 사용한 또 다른 실험 장치(정밀도: {{Val|4.5}} ×10<sup>-11</sup> )에서도 복굴절의 징후가 나타나지 않았다.<ref>{{저널 인용|제목=On Double Refraction in Matter moving through the Aether|저널=Philosophical Magazine|성=Brace|이름=DeWitt Bristol|저자링크=DeWitt Bristol Brace|연도=1904|권=7|호=40|쪽=317–329|doi=10.1080/14786440409463122}}</ref>
[[파일:Brace1904.png|가운데|500x500픽셀]]
복굴절의 부재는 처음에 브레이스에 의해 길이 수축에 대한 반박으로 해석되었다. 그러나 로렌츠 (1904)와 [[조지프 라모어]] (1904)는 수축 가설이 유지되고 완전한 로렌츠 변환이 사용되면(''즉'', 시간 변환 포함) 부정적인 결과가 설명될 수 있음을 보여주었다. 게다가 [[알베르트 아인슈타인]]의 [[특수 상대성이론|특수 상대성]] 이론(1905)에서처럼 [[상대성 원리|상대성 원리가]] 처음부터 유효한 것으로 간주된다면 그 결과는 매우 분명한데, 이는 균등하게 이동하는 관측자는 자기 자신이 정지해 있는 것으로 고려하고, 따라서 결과적으로 자신의 움직임에 따른 효과를 경험하지 않게 되기 때문이다.  따라서 길이 수축은 움직이는 관찰자에 의해 측정될 수 없으며, 움직이지 않는 관찰자에 대한 [[시간 팽창]]으로 보완되어야 하며, 이는 이후에 [[트루턴-랜카인 실험|트라우턴-랜카인 실험]] (1908)과 케네디-손다이크 실험 (1932)에서도 확인되었다.<ref>{{인용|last=Lorentz|first=Hendrik Antoon|author-link=Hendrik Lorentz|year=1904|title=Electromagnetic phenomena in a system moving with any velocity smaller than that of light|journal=Proceedings of the Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences|volume=6|pages=809–831|title-link=s:Electromagnetic phenomena}}</ref><ref>{{저널 인용|제목=On the ascertained Absence of Effects of Motion through the Aether, in relation to the Constitution of Matter, and on the FitzGerald–Lorentz Hypothesis|저널=Philosophical Magazine|성=Larmor|이름=Joseph|저자링크=Joseph Larmor|url=https://zenodo.org/record/1430734|연도=1904|권=7|호=42|쪽=621–625|형식=PDF|doi=10.1080/14786440409463156}}</ref><ref group="A">{{저널 인용|제목=Über die experimentellen Grundlagen des Relativitätsprinzips|저널=Jahrbuch der Radioaktivität und Elektronik|성=Laub|이름=Jakob|저자링크=Jakob Laub|연도=1910|권=7|쪽=405–463}}</ref><ref group="A">{{서적 인용|제목=[[A History of the Theories of Aether and Electricity]]|성=Whittaker|이름=Edmund Taylor|저자링크=E. T. Whittaker|연도=1910|판=1. Ausgabe|출판사=Longman, Green and Co.|위치=Dublin}}</ref>

== 같이 보기 ==
* [[특수상대론의 역사|특수 상대성 이론의 역사]]

== 주요 자료 ==
<references />

== 보조 자료 ==
<references group="A" />

{{특수 상대성 이론의 테스트}}

[[분류:특수상대론 실험]]