Древние философы полагали, что везде вокруг нас имеется некое вещество, из которого все состоит, и в котором мы находимся. Предполагалось, что данное вещество человек ощущать не может.
Теории эфира
Древнегреческие ученые полагали, что эфир является «пятым элементом» природы, дополняющим:
- огонь,
- воду,
- воздух,
- землю.
Аристотель дал название этому пятому элементу – квинтэссенция.
Позднее, в 1618 году Р. Декарт предложил идею существования светоносного эфира. Некоторой среды, которая:
- составлена из частиц,
- неощутима нами, в отличие от весомой материи,
- легко может быть представлена.
Эфир Декарта состоял из частиц в виде шариков, которые находятся в непрерывном движении и создают вихри. Ученый полагал, что данные частицы при воздействии давления и центробежной силы совершают направленное движение и тогда человек воспринимает поток света.
В конце XVII века были сформированы две концепции света:
- Свет, как поток корпускул.
- Волновая теория, где свет представлен в виде всплеска в эфире.
Великий физик И. Ньютон был сторонником корпускулярной природы света.
Волновую природу света признали известные физики своего времени, такие как Т. Юнг, Ж. Френель. Они считали свет упругими колебаниями упругого же эфира.
Большое количество именитых ученых делали попытки понять, что собой представляет эфир, какими свойствами он обладает. Модели эфира составляли:
- А. Навье,
- О. Л. Коши,
- Д. Г. Стокс,
- У. Томсон,
- М. В. Ломоносов,
- Г. Герц...
Мировой эфир в представлении этих ученых представлял собой фундаментальную сущность, которая изотропно и полностью заполняет все пространство Вселенной. Эфир служит источником и переносчиком всевозможных типов энергии.
После появления электродинамики Д. Максвелла были попытки сделать эфир носителем электричества и магнетизма.
В 1868 году Максвелл пытался доказать существование эфира. Он хотел обнаружить «эфирный ветер» используя интерферометр. Известным фактом является то, что Земля вращается вокруг Солнца, тогда получается, что она перемещается относительно эфира половину года в одном направлении, а вторую половину в другом. То есть «эфирный ветер» должен обтекать нашу планету каждые полгода с различных сторон, значит, показания интерферометра первую и вторую половины года будут отличаться. Эксперимент проводили Майкельсон и Морли. Зарегистрировать смещения показаний прибора не смогли.
Большая часть людей воспринимает информацию визуально, поэтому у нас есть желание получить модели процессов и явлений, которые легко представить хотя бы мысленно. Так, эфир отличается от материи, которая ощущаема нами. И он отличается от поля, которое является абстракцией.
Заметим, что с точки зрения математики между полем и эфиром не такая уж большая разница, так как поле и эфир описывают при помощи дифференциальных уравнений.
Гипотеза о ньютонии Д. И. Менделеева
Д. И. Менделеев был одним из последних гениальных ученых, который пытался отстоять идею эфира, как некоей Вселенской субстанции, придавая ей фундаментальное и практическое значение в открытии тайн Вселенной.
Д. И. Менделеев подошел к теме эфира как химик. В его работе «Попытка химического понимания мирового эфира» он рассказывает о химических элементах частиц эфира.
Ученый полагал, что понять механизм тяготения и решить задачи энергетики невозможно без понимания сущности эфира, как среды, которая передает энергию на расстоянии.
Настоящую природу эфира невозможно постичь, отбрасывая его химизм, и не полагая его элементарным веществом.
Исследователь определяет эфир как самый легкий, предельный газ, который имеет высокую степень проникновения.
Частицы гипотетического газа, который предложил Менделеев, обладают малым весом и имеют наибольшую скорость поступательного движения. В своей периодической таблице ученый отвел эфиру нулевую колонку.
Менделеев подчеркивал, что ньютоний должен находиться в самом начале периодической системы. По мнению ученого этот элемент является системообразующим элементом всей таблицы, так как мировой эфир является субстанциональным аргументом всего разнообразия элементов периодической системы.
В своей гипотезе о составе эфира Менделеев предложил два химических элемента:
- короний (или $Y$),
- ньютоний (или $X$) (в 1905 году).
Короний был размещен в первом ряду нулевой группы периодической системы элементов. Ньютоний ученый поместил в нулевом ряду в нулевой группе.
Менделеев вычислил массы атома ньютония. Он оттолкнулся от способности движущихся частиц покидать области притяжения Земли, Солнца, звезд. Ученым было получено, что масса атома ньютония должна находиться в пределах от $9,6\bullet 10^{-7}$ до $5,3\bullet 10^{-11}$ массы атома водорода.
По словам ученого элемент $X$ является самым быстро движущимся, поэтому он и должен считаться эфиром.
Менделеев писал:
«... мне хотелось бы назвать его «Ньютонием» - в честь бессмертного Ньютона...»
Ученый понимал, что для признания, что атом ньютония существует, не имеется данных экспериментов.
После смерти Менделеева нулевую группу и нулевой ряд периодической системы элементов, где находились короний и ньютоний, из таблицы убрали.
Причины отказа от гипотезы о ньютонии
Гипотеза о наличие ньютония была отметена после того, как:
- Эйнштейн сформулировал теорию относительности,
- была предложена квантово-механическая модель атома,
- гипотезы о мировом эфире были отвергнуты.
К тридцатым годам XX века проблема «эфира» в науке уже не рассматривалась, а вместе с ней отпал вопрос об элементах, которые были бы легче водорода.
В настоящее время возникают попытки выдать гипотезу Менделеева о ньютонии за гениальное предсказание существования или нейтрино, или фотона (неизвестных на тот момент).
Были предложения эфиром именовать субстанцию, которую, например, в общей теории относительности именуют вакуумом. Но данные предложения поддержки у научного сообщества не получили.
