19. stoljeće - Elektricitet i magnetizam

Nikola Tesla (1856. – 1943.), znanstvenik i izumitelj rođen u srpskoj obitelji u Smiljanu kraj Gospića, nakon školovanja u Karlovcu, Grazu i Pragu je radio u Budimpešti i Parizu, a 1884. godine emigrira u Ameriku gdje osnova laboratorij te svojim brojnim istraživanjima i patentima ostvaruje golem doprinos na području elektrotehnike i radiotehnike. Tesla je otkrio okretno magnetno polje, višefazni sustav izmjeničnih struja, konstruirao prvi praktični motor za izmjeničnu struju, jednofazni i višefazni elektromotor, višefazni transformator sa željeznom jezgrom te je ostvario preko 700 izuma i brojne patente. Od 1891. godine bavi se bežičnim prijenosom (radiovalovima) i problemima razvođenja energije bežičnim putem te patentira niz izuma koji čine temelj suvremene radiotehnike. Na elektrotehničkoj je izložbi u New Yorku 1898. godine demonstrirao daljinsko upravljanje brodom. Bio je nominiran za Nobelovu nagradu, ali je nije dobio.

Ruski fizičar Aleksandar Popov (1859. – 1906.) je otkrio mogućnost praktičnoga korištenja elektromagnetnih valova i 1895. godine konstruirao prvi radioprijemnik, ali svoj izum nije patentirao. Godine 1897. talijanski je inženjer i fizičar Guglielmo Marconi (1874. – 1937.) patentirao otkriće „usavršeno za predaju električnih impulsa i signala” te ulazi u povijest kao osnivač bežične telegrafije i izumitelj radija. Marconi je 1901. godine prvi uspio odaslati radiosignal preko Atlantskoga oceana te je za radove na bežičnoj telegrafiji 1909. godine nagrađen i Nobelovom nagradom za fiziku. No, Vrhovni je sud Sjedinjenih Američkih Država u pitanju zasluga za izum radija, tj. pripadnosti odgovarajućih patenata, ipak presudio u korist Nikole Tesle.

Ernst Lecher (1856. – 1926.) je pronašao metodu motrenja i mjerenja valne duljine elektromagnetnih valova pomoću rezonancije. Godine 1876. Adolfo Bartoli (1851. – 1896.) na temelju termodinamičkih razmišljanja dolazi do zaključka da postoji tlak svjetlosti, a Pjotr Lebedev (1866. – 1912.) izvodi pokus kojim i dokazuje njegovo postojanje.

Nov je pogled na svjetlost kao na transverzalni elektromagnetni val dovelo fizičare 19. st. do pitanja o sredstvu u kojem se transverzalni valovi šire, pa je i prirodna bila težnja da se dotadašnji koncept etera, kao mehaničke supstancije koja ispunjava svemir i sudjeluje u propagaciji elektromagnetnih valova, uklopi u nove koncepte o svjetlosti nastale Maxwellovom elektrodinamikom. Po uzoru se na zakone klasične mehanike prema kojima brzina objekta uvijek ovisi o brzini njezina mjeritelja, takva zakonitost očekivala i kod motritelja uronjenih u eter prilikom njihovih mjerenja brzine svjetlosti, tj. elektromagnetnih valova koji se tim istim eterom propagiraju. Naime, ako je Zemlja kao i ostala svemirska tijela uronjena u eter, a njime se širi i svjetlost, onda bi motritelji s gibajuće Zemlje trebali izmjeriti različite brzine svjetlosti odaslane iz izvora, npr. zvijezde, ovisno o tome udaljuje se Zemlja ili približava toj zvijezdi. Niz je pokusa kojima je bio cilj to istražiti 1881. godine započeo američki fizičar Albert Michaelson (1852. – 1931.), a kasnije se tim istraživanjem bavio i Edward Morley (1838. – 1923.). Rezultat je pokusa bilo jedno od najvećih iznenađenja zbog kojih se Michaelson – Morleyev eksperiment ubraja u povijesne pokuse i smatra „najčuvenijim neuspjelim pokusom“ zbog svojega začuđujućeg ishoda. Naime, potpuno suprotno očekivanjima, pokusom nije ustanovljena razlika u brzini svjetlosti u ovisnosti o gibanju motritelja, već je brzina svjetlosti u svim slučajevima bila konstantna. To je bilo objašnjivo jedino ako je pretpostavka o postojanju etera bila pogrešna. Eksperiment Michaelsona i Morleyja iz 1887. godine time je protresao temelje klasične fizike, srušio koncept etera i otvorio vrata nadolazećoj nadgradnji klasične mehanike – Einsteinovoj teoriji relativnosti.