Теории эфира

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Теории эфира — теории в физике, предполагающие существование эфира как вещества или поля, заполняющего пространство, а также среды для передачи и распространения электромагнитных и гравитационных сил. Различные теории эфира воплощают различные концепции этой среды или вещества. С момента разработки специальной теории относительности теории эфира больше не используются в современной физике и заменяются на более абстрактные модели.

Исторические модели[править | править исходный текст]

Светоносный эфир[править | править исходный текст]

В XIX веке светоносный эфир считали средой для распространения света (электромагнитного излучения). Однако ряд экспериментов, проведенных в конце XIX века, таких как эксперимент Майкельсона-Морли в попытке обнаружить движение земли через эфир не смогли сделать это. Впрочем, вывод был сделан скорее о несовершенстве предложенного метода: «Из всего сказанного, — заключают свою статью Майкельсон и Морли, — явствует, что безнадёжно пытаться решить вопрос о движении Солнечной системы по наблюдениям оптических явлений на поверхности Земли». Согласно примечанию С. И. Вавилова «способ обработки таков, что всякие непериодические смещения исключаются. Между тем эти непериодические смещения были значительны. Максимальное смещение в этом случае составляет 1/10 теоретического».[1]

Механический гравитационный эфир[править | править исходный текст]

С 16-го по 19-й века различные теории использовали эфир для описания гравитационных явлений. Наиболее известна теория гравитации Лесажа, хотя другие модели были предложены Исааком Ньютоном, Бернхардом Риманом и Лордом Кельвином. Ни одна из этих концепций не считается сегодня научным сообществом жизнеспособной.

Нестандартные толкования в современной физике[править | править исходный текст]

Общая теория относительности[править | править исходный текст]

Эйнштейн иногда использовал слово эфир для обозначения гравитационного поля в рамках общей теории относительности, но эта терминология никогда не получала широкую поддержку.[2]

« Мы можем сказать, что, согласно общей теории относительности, пространство обладает физическими свойствами; в этом смысле, таким образом, эфир существует. Согласно общей теории относительности пространство без эфира немыслимо; в таком пространстве не только бы не было никакого распространения света, но и не могли бы существовать никакие стандарты пространства и времени (измерительных масштабов и часов), и, следовательно, никакие пространственно-временные интервалы в физическом понимании. Но этот эфир не может рассматриваться как наделенный какими-либо качественными характеристиками непрерывная среда, состоящая из частей, которые могут быть прослежены с течением времени. Идея движения к нему неприменима.

Einstein, Albert: "Ether and the Theory of Relativity" (1920), republished in Sidelights on Relativity (Methuen, London, 1922)
»

Квантовый вакуум[править | править исходный текст]

Квантовая механика может описывать пространство как непустое в чрезвычайно малых масштабах. Поль Дирак предположил, что этот квантовый вакуум может быть эквивалентом в современной физике понятию эфира.[3] Однако гипотеза Дирака была мотивирована его неудовлетворённостью по поводу квантовой электродинамики и она никогда не получала широкой поддержки со стороны научного сообщества.

Лауреат Нобелевской премии по физике Роберт Б. Лафлин так сказал о роли эфира в современной теоретической физике:

« Как это ни парадоксально, но в самой креативной работе Эйнштейна (общей теории относительности) существует необходимость в пространстве как среде, тогда как в его исходной предпосылке (специальной теории относительности) необходимости в такой среде нет… Слово «эфир» имеет чрезвычайно негативный оттенок в теоретической физике из-за его прошлой ассоциации с оппозицией теории относительности. Это печально, потому что оно довольно точно отражает, как большинство физиков на самом деле думают о вакууме… Теория относительности на самом деле ничего не говорит о существовании или несуществовании материи, пронизывающей вселенную… Но мы не говорим об этом, потому что это табу.[4] »

Теория волны-пилота[править | править исходный текст]

В непринятой научным сообществом теории, которая должна была заменить квантовую механику, Луи де Бройль заявлял:

« Любая частица, даже изолированная, должна быть представлена в непрерывном "энергетическом контакте" со скрытой средой.[5][6] »

Тёмная материя и тёмная энергия как эфир[править | править исходный текст]

В настоящее время некоторые ученые начинают видеть в тёмной материи и тёмной энергии новую ссылку на концепцию эфира. Кроме того, эфиром иногда называют гипотетические пока отклонения от Лоренц-инвариантности определённого типа. Необходимо подчеркнуть, однако, что с историческим понятием эфира как светоносной среды эти толкования не имеют практически ничего общего.

См. также[править | править исходный текст]

Примечания[править | править исходный текст]

  1. Экспериментальные основания теории относительности. С. И. Вавилов. Собрание сочинений, т.~4, АН СССР, М., 1956 г. (pdf, русс.)(Ч.II. Опыты Майкельсона, его повторения и аналоги.)
  2. Kostro, L. (1992), "An outline of the history of Einstein's relativistic ether concept", in Jean Eisenstaedt & Anne J. Kox, «Studies in the history of general relativity», vol. 3, Boston-Basel-Berlin: Birkäuser, сс. 260–280, ISBN 0-8176-3479-7 
  3. Dirac, Paul: "Is there an Aether?", Nature 168 (1951), p. 906.
  4. Laughlin Robert B. A Different Universe: Reinventing Physics from the Bottom Down. — NY, NY: Basic Books, 2005. — P. 120–121. — ISBN 978-0-465-03828-2
  5. Annales de la Fondation Louis de Broglie, Volume 12, no.4, 1987
  6. Foundations of Physics, Volume 13, Issue 2. — Springer, 1983. — P. 253-286.

Литература[править | править исходный текст]

Ссылки[править | править исходный текст]