マイケルソン・モーリーの実験（Michelson-Morley experiment）は、アメリカの物理学者、マイケルソンとモーリーが行った有名な実験。
当時、宇宙に充満していると考えられていたエーテルの存在を確かめるために、1881年に行われた。
同じ光源から出た光をハーフミラーを使って二つに分け、違う方向に何度も鏡で往復させてから再び一つに戻して干渉させる。干渉により干渉縞が観測される。もしエーテルが存在し、実験装置がそれに対して運動しているとしたら、実験装置の向きを変えると干渉縞の位相が変化するはずであるが、そのような変化は観測できなかった。
その後も精度を上げ今日まで何度も同様の実験が繰り返されたが、干渉縞の位相の変化が観測されることはない。
この実験はしばしば相対性理論の光速度不変の原理の根拠の一つとして引き合いに出される。
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