Гипотеза эфира – это предположение о существовании особой физической среды, которая заполняет пространство. Колебаниями эфира в теориях, использующих данное понятие, объясняется наличие электромагнитных волн.
В теориях, связанных с эфиром часто имеются:
- Система отсчета (СО), которая покоится относительно эфира считается физически абсолютной. Даная СО является единственной и уникальной по своим физическим свойствам.
- Совокупность СО, перемещающихся по отношению к абсолютной СО с неизменной скоростью (равномерно и прямолинейно), являются инерциальными системами отсчета.
В инерциальных системах отсчета большинство физических процессов и явлений могут быть описаны наиболее простым способом.
Теории, которые использовали понятие эфира возникли еще в древности. Было создано множество разных гипотез и моделей эфира, но логичной и стройной картины мира при этом не получалось.
Гипотеза эфира была популярна в оптике на протяжении XVII – XIX веков.
После создания А. Эйнштейном теории относительности само существование эфира было подвергнуто серьезному сомнению. Великий ученый отрицал наличие эфира как такового.
Концепции эфира к началу XXI века стали искусственными и противоречивыми.
В настоящее время некоторые учены вновь пытаются создать теории, рассматривающие строение и свойства эфира, полагая, что это среда особого рода, где могут распространяться и взаимодействовать частицы и волны.
Эфир в представлении древних
В трудах ученых древней Греции встречается упоминание эфира как некоего небесного вещества, которое заполняет все пустоты в Космосе.
Эфир в переводе с греческого языка означает голубое небо, чистая атмосфера.
Понятие эфир означало, что это тонкая материя, которую человек ощущать не может, она является всепроникающей и неуловимой.
Гомер писал об эфире как об оплодотворяющем землю небе.
В интерпретации историков в своей единственной дошедшей до нас работе Платона «Тимей», ученый говорит о создании мира из некоего материнского субстрата, который можно понимать как эфир.
Лукреций Кар полагал, что созвездия состоят из эфира.
В соответствии со взглядами Аристотеля тела составлены из:
- огня,
- воздуха,
- земли и
- эфира.
Ученый писал о том, что земля находится в воде, вода в воздухе, воздух в эфире, эфир в небе, а небо ни в чем другом...
Гипотеза Декарта
Начиная с XVII века, благодаря работам Декарта, понятие эфир стало обладать материальным смыслом. Эфир стал материальной средой, которая наделялась физическими (механическими) свойствами.
Декарт полагал, что во Вселенной не существует пустоты, все пространство заполняет первоматерия или то, что из нее составлено. Ученый понимал под первоматерией тело огромной плотности, которое невозможно деформировать. Первоматерия делима на части. Эти части могут обладать формой, пока совершают движение. Если движение частей первоматерии прекращено, то частицы могут соединяться.
Все пространство, которое свободно от первоматерии, заполняет эфир. Эфир может быть разделен на элементы:
- огня,
- воздуха,
- земли.
При помощи механических свойств эфира Декарт объяснял, например, процессы распространения волн света.
Теории светоносного эфира
В начале XIX века после работ Юнга и Френеля волновая теория света получила всеобщее признание. При этом предполагалось, что волны света распространяются в эфире, которые заполнил все тела, включая вакуум.
Волны света уподобляли упругим поперечным волнам. При этом влияние вещества на скорость их распространения поясняли сгущением эфира в зависимости от плотности вещества.
Модель упругого эфира имела ряд существенных недостатков:
- Не было определено, почему вещество не оказывает влияния на упругость эфира.
- Не существовало объяснения причины, по которой упругий эфир может проникать во все тел и не оказывать влияния на перемещение тел.
Ошибочность модели упругого эфира стала очевидной после создания Дж. Максвеллом теории электромагнитных волн и определения природы света.
Заметим, что при этом научная общественность отказалась от понятия механического эфира, а стала рассматривать эфир электромагнитный.
Электромагнитный эфир стали считать проникающей во все средой, в которой совершаются все электромагнитные процессы. При этом его свойства описывали при помощи уравнений Максвелла. Так, например, электронная теория Лоренца опиралась на гипотезу о существовании электромагнитного эфира.
Развитием теории Максвелла на основе гипотезы об электромагнитном эфире занимались:
- Г. Герц,
- Г. Лоренц и др.
Современные теории об эфире
В настоящее время появляются теории, в которых предполагается, что в материальном мире имеется две формы материи:
- материя, состоящая из частиц,
- эфир, который является безчастичной материей.
В этом случае эфир – это сплошная материальная среда, в которой отсутствуют частицы, и нет пустот, обладающая массой.
В таком представлении эфир некая газообразная среда, которая стремится занять максимально возможный объем, но в отличие от газа в массе эфира не может возникать пустота.
Эфир является непрерывным, то есть ни какую часть эфира нельзя изолировать.
К эфиру можно применять законы гравитации, так как он наделен массой.
К свойствам эфира часто приписывают:
- Большую способность к проникновению в любое вещество.
- Сверхтекучесть. Перемещение эфира идет без трения.
- Атомы веществ способны поглощать эфир.
- Эфир может разрушить тело, при большой скорости их относительного движения.
- Эфир является упругой средой, в которой способны появляться разные волны и вихри.
В некоторых теориях имеются гипотезы о том, что эфир является основной материей вселенной. В таких работах предполагается, что частички эфира составляют известные нам элементарные частицы. В этом случае эфир дискретен, то есть обладает своими атомами и корпускулами, которые одинаковы. При этом отличаются только формы движения эфирных частиц.
- Возбужденные корпускулы эфира составляют все формы материи (вещество и поле).
- Эфир в невозбужденном состоянии – это то, в чем все находится и проистекает.
Встречаются работы, в которых говорится о том, что эфир непрерывно поглощается всеми материальными телами. При этом он трансформируется в материю. Сам эфир образуется, когда происходят взрывы звезд и радиогалактик. Энергия космоса – это внутренняя энергия эфира. Все пространство вселенной заполняет эфирный газ, состоящий из атомов бесконечно малого размера. Атомы эфира постоянно перемещаются. Концентрация частичек эфира столь велика, что эфир можно рассматривать как непрерывную среду даже в очень малых объемах. Эфир имеет высокую способность к самоорганизации, разные вихри эфира – это материальные тела.
Из части современных работ, которые посвящены свойствам эфира, можно сделать следующие выводы:
- Эфир рассматривается как стационарное электромагнитное поле в нейтральном состоянии. Заряды разных знаков взаимно компенсируют друг друга.
- Эфир имеет физическое поле, которое очень устойчиво. Это поле сложно деформировать. Оно может беспрепятственно пропускать любые тела.
- При взаимодействии эфира и электромагнитных волн в эфире появляются колебания, которые эту волну переносят. Нейтральное вещество не вызывает колебаний эфира.
- Единственным полем вселенной следует считать гравитационное поле эфира.
- Структура эфира является основой для создания всех физических тел. Вещество при взаимодействии с эфиром получает свои физические свойства.
