Michelson-Interferometer

ドイツのポツダムは科学の歴史が息づく街で、その歴史をたどる最初の立ち寄り点がミヒェルソン干渉計です。アルベルト・アブラハム・ミヒェルソンが1887年に発明した光学機器であり、光の干渉を利用してごく小さな光路の差を測ります。まずビームスプリッターが光を二方向に分けます。鏡がそれぞれの道を反射して戻し、重なった光は干渉縞となって検出器やカメラに届きます。レーザーでも白色光でも光源に変えられる融通さが、この装置の持ち味です。

発明と同じ1887年に行われたミヒェルソン・モーレーの実験が、この装置を歴史に留めました。当時の物理学者は、光を運ぶ媒質としてエーテルの存在を信じていました。干渉計で地球の運動を検出しようとしたのです。しかし、結果はゼロでした。このヌル結果がエーテル説を覆し、アインシュタインの相対性理論への道を開きました。この原理は現代にも引き継がれ、2015年にはLIGO（レーザー干渉計重力波観測所）が重力波を初めて直接観測し、一般相対性理論の予言を実証しました。応用の幅も広がり、フーリエ変換分光法でのスペクトル分析や、光学部品を検査するトワイマン・グリーン干渉計にもつながっています。

鏡とビームスプリッターという簡素な構成のまま、この干渉計は百年余りにわたって物理学の転換点を支えてきました。干渉縞のごく小さな明暗が、エーテルの否定と重力波の発見という二つの答えを、同じ手法で導き出したのです。