Историческое развитие концепции эфира
Историческое развитие концепции эфира
Более ранешние письменные свидетельства об устройстве материи и вакуума известны нам из работ философов Китая и Греции [4, 5].
Посреди первого тысячелетия до новейшей эпохи китайскими философами была выдвинута догадка, что все сущее состоит из 2-ух обратных по знаку начал – инь и ян [4]. Инь и ян – категории, выражающие идею дуализма мира: пассивное и активное, мягкое и жесткое, внутреннее и наружное, женское и мужское, земное и небесное и т.д. В классической космогонии возникновение категорий инь и ян знаменует 1-ый шаг от хаотического единства первозданной пневмы (ци) к обилию, наблюдаемому во всей вселенной. Философ Лао Цзы утверждал, что инь и ян определяют не только лишь развитие, да и устройство всего сущего в мире.
Философы Старой Греции всесторонне занимались неуввязками универсума и космогонии. Конкретно они дали заглавие эфир той всепроникающей, неуловимой, не подлежащей нашим ощущениям материи. Более непротиворечивой нам представляется модель эфира, предложенная Демокритом [5]. Он утверждал, что в базе всех простых частиц лежат амеры – поистине неразделимые, лишенные частей. Амеры, являясь частями атомов, владеют качествами, совсем хорошими от параметров атомов, – если атомам присуща тяжесть, то амеры стопроцентно лишены этого характеристики. Вся же совокупа амеров, перемещающихся в пустоте, по Анаксимандру, является общей мировой средой, эфиром либо апейроном.
Творцы основ современной арифметики и физики считали эфир вещественной средой. К примеру, Рене Декарт писал, что место все сплошь заполнено материей. Образование видимой материи, планет, по Декарту, происходит из вихрей эфира. В конце собственной жизни Исаак Ньютон разъяснял наличие силы тяготения давлением эфирной среды на вещественное тело. Согласно его последним мнениям, градиент плотности эфира является нужным, для того, чтоб устремлять тела от более плотных областей эфира к наименее плотным. Но чтоб тяготение проявлялось таким макаром, каким оно наблюдается нами, эфир должен, по Ньютону, владеть очень большой упругостью.
Первую суровую попытку дать математическое описание эфира сделал МакКеллог (MacGullagh) в 1839г. Согласно МакКеллогу, эфир является средой, агрессивно закрепленной в мировом пространстве. Эта среда оказывает упругое сопротивление деформациям поворота и описывается антисимметричным тензором второго ранга, члены главной диагонали которого равны нулю. Следующими учеными было показано, что эфир МакКеллога описывается уравнениями Д.Максвелла для пустого места [6].
Из классиков естествознания более полное определение эфира отдал Джеймс Клерк Максвелл [7]: «Эфир отличен от обычной материи. Когда свет движется через воздух, то разумеется, что среда, по которой свет распространяется, не есть сам воздух, так как, во-1-х воздух не может передавать поперечных колебаний, а продольные колебания, им передаваемые, распространяются практически в миллион раз медлительнее света»…
«Нельзя допустить, что строение эфира подобно строению газа, в каком молекулы находятся в состоянии хаотического движения, ибо в таковой среде поперечное колебание в протяжении одной длины волны ослабляется до величины наименее, чем одна пятисотая исходной амплитуды. Но мы знаем, что магнитная сила в некой области вокруг магнита сохраняется, пока сталь держит собственный магнетизм и потому что у нас нет оснований к допущению, что магнит может утратить весь собственный магнетизм просто со временем, то мы заключаем, что молекулярные вихри не требуют неизменной издержки работы на поддержание собственного движения…».
«С какими бы трудностями в наших попытках выработать состоятельное представление о строении эфира ни приходилось нам сталкиваться, но непременно, что межпланетное и межзвездное место не сущность места пустые, но занятые вещественной субстанцией либо телом, самым широким и, нужно мыслить, самым однородным, какое только нам известно».
Один из творцов традиционной физики У.Томсон в прошедшем веке также разрабатывал концепцию несжимаемой эфирной среды, состоящей из «атомов, условно, бардовых и синих», связанных меж собой жесткими связями и располагающихся в узлах решетки Браве [8]. По его концепции подразумевается, что эфир является квазижестким и полностью сопротивляется хоть каким поворотам (вращению). Эфир Томсона может быть подвержен сдвиговой деформации. Для того, чтоб модель эфира отвечала условию абсолютного сопротивления повороту, на жестких связях У.Томсон расположил крутящиеся гироскопы. Гироскопы могут быть представлены потоками несжимаемой воды. Угловая скорость движения в каждом из гироскопов может быть нескончаемо велика. При всем этом условии пространственная сеть разноориентированных гироскопов окажет нескончаемо огромное сопротивление повороту эфирной среды вокруг хоть какой оси. Построенная таким макаром модель эфира, по концепции У.Томсона, способна передавать колебания подобно тому, как это делает природный эфир.
Вне сомнения, модель У.Томсона фактически не согласуется с современными представлениями. Она очень сложна. Тяжело представить гироскопы с нескончаемо большой угловой скоростью. Сравнимо обыкновенные рассуждения приводят к выводу, что нескончаемо большая скорость просит нескончаемо большой энергии. Не совершенно ясно, как сопрягаются области гироскопов, в каких вращение происходит вокруг взаимно перпендикулярных осей. У.Томсон не разъясняет, какой физический механизм производит жесткие связи. Совместно с этим, по нашему воззрению, концепция эфирной среды, состоящей из «атомов» двойственного рода, соединенных жесткими связями, находящихся в узлах определенной решетки, представляется рациональной.
Значимая революция посреди физиков в представлениях об эфире произошла после опубликования принципов Теории Относительности А.Эйнштейном. К примеру, в 1905 году А.Эйнштейн пишет «Введение «светоносного эфира» окажется при всем этом излишним»[9, с.8]. В другой работе, в 1915г. он пишет: «…следует отрешиться от введения понятия эфира, который перевоплотился только в никчемный привесок к теории…» [9, с.416]. В 1920г. он пишет: «Гипотеза о существовании эфира не противоречит специальной теории относительности» [9, с.685]. Прямо до 1952г. А.Эйнштейн то признавал существование эфира, то отрешался от него.
Один из выдающихся физиков, Поль Дирак так обрисовал свое осознание вакуума [10]: «Согласно этим новым представлениям, вакуум не является пустотой, в какой ничего не находится. Он заполнен колоссальным количеством электронов, находящимся в состоянии с отрицательной энергией, которое можно рассматривать как некоторый океан. Этот океан заполнен электронами без предела для величины отрицательной энергии, и потому нет ничего схожего на дно в этом электрическом океане. Те явления, которые заинтересовывают нас, это явления, происходящие у поверхности этого океана, а то, что происходит на глубине, не наблюдаемо и не представляет энтузиазма. До того времени, пока океан совсем однороден, пока его поверхность плоская, он ненаблюдаем. Но если взять пригоршню воды из океана и поднять, то получающееся нарушение однородности будет тем, что наблюдается в виде электронов, представляющихся в этой картине, как поднятая часть воды и остающаяся на ее месте дырка, т.е. позитроны».
Другой выдающийся ученый, Л.Бриллюэн сделал вывод, что «Общая Теория Относительности – блестящий пример прекрасной математической теории, построенной на песке и ведущей к все большему нагромождению арифметики в космологии (обычный пример научной фантастики)» [1]. В книжке «Новый взор на теорию относительности» он пишет, что и теория относительности, как и квантовая теория, появились сначала 20-го столетия. Дальше началось бурное развитие квантовой механики. Был открыт спин, принцип запрета Паули, волны де Бройля, уравнение Шредингера и почти все другое. Опыты дополняли теорию, уточненная теория позволяла предсказать новые явления. Развитие квантовой механики показало тот превосходный симбиоз теории и опыта, который ведет к бескрайному росту познаний. Другое положение с Теорией Относительности. Подвергнутая только нескольким экспериментальным проверкам, она остается логически противоречивой. Она не отдала той буйной поросли новых научных направлений, которую могла бы дать плодотворная теория. На ее поле до сего времени длятся томные бои с логическими и физическими противоречиями в самой теории.
Заметим, что вышеприведенные аргументированные утверждения ученых с мировой известностью не могут быть проигнорированы. Последние научные заслуги, в особенности в области распространения радиоволн, в том числе и в галлактическом пространстве, побуждают опять возвратиться к решению трудности эфира.