Гипотеза эфира в физике

Содержание
  1. Теория эфира | Обучонок
  2. Подробнее о работе:
  3. Оглавление
  4. Введение
  5. Теория эфира Николы Тесла
  6. Опыт Майкельсона — Морли
  7. Опыт Майкельсона – Морли проведенный мною
  8. А. Эйнштейн. Эфир и теория относительности
  9. Заключение
  10. Список используемой литературы
  11. Почему из физики была изгнана теория светоносного эфира?
  12. От Аристотеля до Декарта и Максвелла
  13. Как Майкельсон и Морли ловили эфирный ветер
  14. Он ушел, но обещал вернуться?
  15. Гипотеза эфира в физике
  16. Как представляли эфир в древности
  17. Гипотеза Декарта о проявлениях эфира
  18. Теории светоносного эфира
  19. Современные теории об эфире
  20. Эфир в представлении древних
  21. Гипотеза Декарта
  22. Теории светоносного эфира
  23. Современные теории об эфире
  24. △ Теория эфира
  25. Теоретическое обоснование
  26. Эфир и теория относительности
  27. Картина мира при наличии эфира
  28. Вывод
  29. Как и почему теория эфира была отвергнута наукой?
  30. Что такое эфир?
  31. Проблема теории эфира
  32. Итоги

Теория эфира | Обучонок

Гипотеза эфира в физике

Автор работы: 

Судоренко Максим Владимирович

Руководитель проекта: 

Кузнецова Галина Васильевна

Учреждение: 

МКОУ «Качугская СОШ №1»

В данном исследовательском проекте по физике на тему «Теория эфира» автором будет проведен опыт Майкельсона — Морли согласно трактованию их теории об эфире, а также рассмотрены другие, существующие в физике, теории об эфире Николы Тесла и Альберта Энштейна.

Подробнее о работе:

В рамках исследования проанализированы исторические сведения о первых упоминаниях об эфире, рассмотрены философские трактования эфира в древнем мире, дано этимологическое и лексическое трактование термина «эфир».

Материалы данного проекта по физике «Теория эфира» можно использовать в качестве дополнительного материала при подготовке к урокам, факультативным занятиям и контрольным работам по физике, а также для самообразования в области физики.

Оглавление

Введение1. Теория эфира Николы Тесла.2. Опыт Майкельсона — Морли.3. А. Эйнштейн. Эфир и теория относительности.Заключение

Список используемой литературы

Введение

Теории эфира — теории в физике, предполагающие существование эфира как вещества или поля, которое заполняет пространство и служит средой для передачи и распространения электромагнитных (и, возможно, гравитационных) взаимодействий.

Различные теории эфира воплощают различные концепции этой среды или вещества.

Рене Декарт (1596–1650) стал первым, кто заговорил об эфире, как о научном феномене.

Ещё в древности философы предполагали, что везде и всюду существует некая «вода», из которой всё состоит, и в которой мы живём и которую не можем ощущать.

И начнём пожалуй с того, что вспомним, что же такое эфир? Сегодня в интернете распространены, можно сказать, два противоборствующих лагеря. Одни считают, что теория Николы Теслы о эфире — не более, чем бред сумасшедшего, а другие — что это технология, которая намеренно скрывается от простых смертных.

В античной философии эфир(aithér-греч) наряду с землей, водой, воздухом и огнем — один из пяти элементов бытия (по Аристотелю) — пятая сущность (quinta essentia -лат.), понимаемая как тончайшая всепроникающая материя.

В конце XIX века в ученых кругах получила широкое хождение гипотеза о мировом эфире (МЭ), заполняющем все мировое пространство. Он понимался как невесомая и упругая жидкость, которая пронизывает все тела. Существованием эфира пытались объяснить многие физические явления и свойства.

Теория эфира Николы Тесла

Тесла предполагал, что эфир — это суперлёгкий газ, состоящий из сверхмалых частиц, которые движутся с бешеной скоростью в вездесущем корпускулярном излучении — «основных солнечных лучах».

Эти лучи проникают в частицы эфира и взаимодействуют с электронными силами и массой. Тесла вёл разработки по воздействию на эфир, экспериментируя с электромагнитным полем и электричеством.

Тесла также считал, что можно извлекать из вакуума энергию в неограниченных количествах, но, к сожалению, не привел в своих записках доказательства этого утверждения. На первый взгляд кажется, что «энергия пустоты» (или энергия, которая содержится в вакууме) нарушает первый закон термодинамики.

Нет никаких сомнений в том, что энергия вакуума нарушает законы ньютоновой механики, но недавно вопрос о ней вновь возник на научном горизонте, но уже с совершенно нового направления.

Опыт Майкельсона — Морли

Трудно представить себе абсолютную пустоту — полный вакуум, не содержащий чего бы то ни было. Человеческое сознание стремится заполнить его хоть чем-то материальным, и на протяжении долгих веков человеческой истории считалось, что мировое пространство заполнено эфиром.

Идея состояла в том, что межзвездное пространство заполнено какой-то невидимой и неосязаемой тонкой субстанцией.

Когда была получена система уравнений Максвелла, предсказывающая, что свет распространяется в пространстве с конечной скоростью, даже сам автор этой теории полагал, что электромагнитные волны распространяются в среде, подобно тому, как акустические волны распространяются в воздухе, а морские — в воде.

В первой половине XIX столетия ученые даже тщательно проработали теоретическую модель эфира и механику распространения света, включая всевозможные рычаги и оси, якобы способствующие распространению колебательных световых волн в эфире.

В 1887 году два американских физика — Альберт Майкельсон и Генри Морли — решили совместно провести эксперимент, призванный раз и навсегда доказать скептикам, что светоносный эфир реально существует, наполняет Вселенную и служит средой, в которой распространяются свет и прочие электромагнитные волны.

Майкельсон обладал непререкаемым авторитетом как конструктор оптических приборов, а Морли славился как неутомимый и непогрешимый физик-экспериментатор. Придуманный ими опыт проще описать, чем провести практически.

Майкельсон и Морли использовали интерферометр — оптический измерительный прибор, в котором луч света расщепляется надвое полупрозрачным зеркалом (стеклянная пластина посеребрена с одной стороны ровно настолько, чтобы частично пропускать поступающие на нее световые лучи, а частично отражать их; аналогичная технология сегодня используется в зеркальных фотоаппаратах).

В итоге луч расщепляется и два получившихся когерентных луча расходятся под прямым углом друг к другу, после чего отражаются от двух равноудаленных от полупрозрачного зеркала зеркал-отражателей и возвращаются на полупрозрачное зеркало, результирующий пучок света от которого позволяет наблюдать интерференционную картину и выявлять малейшую десинхронизацию двух лучей (запаздывании одного луча относительно другого)

Опыт Майкельсона — Морли был принципиально направлен на то, чтобы подтвердить (или опровергнуть) существование мирового эфира посредством выявления «эфирного ветра» (или факта его отсутствия). Действительно, двигаясь по орбите вокруг Солнца, Земля совершает движение относительно гипотетического эфира полгода в одном направлении, а следующие полгода в другом.

Следовательно, полгода «эфирный ветер» должен обдувать Землю и, как следствие, смещать показания интерферометра в одну сторону, полгода — в другую.

Итак, наблюдая в течение года за своей установкой, Майкельсон и Морли не обнаружили никаких смещений в интерференционной картине: полный эфирный штиль! (Современные эксперименты подобного рода, проведенные с максимально возможной точностью, включая эксперименты с лазерными интерферометрами, дали аналогичные результаты.) Итак: эфирного ветра, а, стало быть, и эфира не существует.

В отсутствие эфирного ветра и эфира, как такового, стал очевиден неразрешимый конфликт между классической механикой Ньютона (подразумевающей некую абсолютную систему отсчета) и уравнениями Максвелла (согласно которым скорость света имеет предельное значение, не зависящее от выбора системы отсчета), что и привело в итоге к появлению теории относительности.

Опыт Майкельсона — Морли окончательно показал, что «абсолютной системы отсчета» в природе не существует.

И, сколько бы Эйнштейн впоследствии ни утверждал, что вообще не обращал внимания на результаты экспериментальных исследований при разработке теории относительности, сомневаться в том, что результаты опытов Майкельсона — Морли способствовали быстрому восприятию столь радикальной теории научной общественностью всерьез, вряд ли приходится.

Опыт Майкельсона – Морли проведенный мною

Собрав установку из подручных средств, я решил провести эксперимент на основе эксперимента Майкельсона и Морли. Я поставил два зеркала под углом 90 градусов, между ними шло полупрозрачное зеркало, так же я поставил источник света, в роли источника выступал фонарь с мощностью светового потока 500 люмен, я был в роли наблюдателя.

Но, так как эксперимент нужно проводить на протяжении года, я так ничего и не заметил, так как по мере движения земли происходит измерение ориентации интерферометра относительно вектора v(Эфира), следовательно, по мере изменения ориентации интерферометра должна манятся интерференционная картина. Но так как не хватало времени, эксперимент оказался не совсем успешным. Но попытка была.

А. Эйнштейн. Эфир и теория относительности

Альберт Эйнштейн в своей работе «Ather und Relativitatstheorie» (1920) писал: «… ближайшее рассмотрение убеждает, что специальная теория относительности не должна отрицать существование эфира.

Необходимо признать, что эфир существует, но не следует наделять его определенными состояниями движения. Для этого необходимо его избавить от механического признака, который достался ему от Лоренца. После этого можно считать, что общая теория относительности позволяет воспринимать существование эфира. Давайте попробуем изучить данный вопрос на одном, хотя и не удачном примере.

Представьте мысленно себе волны на поверхности водяной глади. Такое явление можно рассматривать в двух ракурсах.

Во-первых, можно рассмотреть, как с течением времени меняется волна, которая разделяет воздушное и водное пространство.

Во втором случае, можно рассмотреть пример, в котором используются небольшие плавающие объекты, при этом исследовать, как происходит изменение с течением времени положение отдельных частиц воды.

Для этого необходимо отказаться от понятия плавающих тел, что поможет качественно исследовать движение частиц воды. Это позволит нам сконцентрировать внимание на изменениях во времени пространственного положения воды. С таким подходом мы избавляемся от основания предполагать, что вода состоит из подвижных частиц. Также правомерно мы можем считать воду непрерывной средой.

Если смотреть с другой стороны, то можно привести некоторые аргументы в пользу гипотезы об эфире. Отрицание эфира – это, в конечном счете, принятие, так как пустое пространство не может иметь никаких физических свойств. С такой трактовкой не соглашаются основные факты механики.

Принято считать, что эфир является специфической средой, которая лишена всех механических и кинетических свойств, но одновременно определяющая механические и электромагнитные процессы.

В заключение хочется сказать, что общая теория относительности наделяет пространство физическими свойствами, что не может привести к отрицанию существования эфира. Если рассматривать общую теорию относительности, то пространство не возможно без эфира.

В утверждении обратного пространство не сможет распространять свет, при этом будет отсутствовать масштабы и время, а также пространственно-временные расстояния, как физические явления. При этом эфир нельзя рассматривать, как состоящий из прослеживаемых во временном диапазоне частей. Такими свойствами может обладать только весомая материя. эфир должен быть недвижим».

Заключение

Если смотреть на теорию эфира с точки зрения современной физики, то становится реальным подойти к решениям тайн инерции, гравитации и других проблем, которые так и не смогла объяснить теория относительности А.Эйнштейна.

Теория эфира пока еще несовершенна и поверхностна, и именно поэтому необходимо всестороннее изучение данной теории, объяснение физических законов, предполагая наличие эфира как основополагающей и всепроникающей среды, которая присутствует во Вселенной.

Список используемой литературы

  1. QBIK-CLUB. Евгений. Теория эфира.
  2. Некоммерческий научно-популярный проект «Элементы большой науки». Опыт Майкельсона — Морли.
  3. Сайт о науке и философии. Эфиродинамика.

Источник: https://obuchonok.ru/node/5134

Почему из физики была изгнана теория светоносного эфира?

Гипотеза эфира в физике

Гипотетический светоносный эфир представляет собой вещественную среду, в которой распространяются электромагнитные волны (гамма-лучи, радиоволны тепловое излучение, свет), подобно звуку в воздухе. Эфир твердый, невесомый, охватывающий всю вселенную и увлекаемый за собой движущимися телами.

Такова основная суть этой теории, которая успешно восполняла потребность человеческого сознания, стремившегося наделить пустое космическое пространство (вакуум) чем-то материальным. Возможно, по этой причине с теорией не хотели расставаться даже после окончательного опровержения.

От Аристотеля до Декарта и Максвелла

Древнегреческие философы рассматривали эфир в качестве небесного вещества, «пятого элемента» природы в дополнении к четырем имеющимся — воздуху, огню, земле и воде, и считали, что даже видимые небесные тела состоят из эфира.

Аристотель придумал специальный термин «пятому элементу» — квинтэссенция, который позже был принят на вооружение европейскими схоластами. Античные представления оставались неизменными до 1618 года, когда французский ученый Рене Декарт сформулировал гипотезу светоносного эфира и позже развил ее в своих «Началах философии». Эта гипотеза и стала общепризнанной в науке.

Декартовский эфир состоит из шарообразных частиц, находится в постоянном движении и образует вихри. Под действием давления и центробежной силы эти частицы приходят в движение, воспринимаемое человеком как световой поток. В конце XVII века были разработаны две разные модели света: корпускулярная (свет как поток частиц) и волновая (свет как всплеск в эфире).

Исаак Ньютон был сторонником первой модели и рассматривал эфир в качестве переносчика световых частиц.

Однако волновая теория вскоре получила большую поддержку у авторитетных физиков следующего века — Томаса Юнга и Жана Френеля, ведь с ней согласовывались такие оптические явления, как дифракция и интерференция. Эти ученые считали, что свет представляет собой упругие колебания упругого же эфира.

Хоть с волновой оптикой было все более-менее ясно, оставалось загадкой, что представляет собой эфир, каковы его свойства и как с позиции этой теории объяснить поляризацию и преломление света.

Дальнейшим развитием моделей занимались Анри Навье, Огюстен Луи Коши, Джордж Габриель Стокс, Уильям Томсон и другие ученые, но существенного прорыва на этой ниве добиться не удалось.

С появлением электродинамики Максвелла эфир стал носителем не только для света, а и для электричества и магнетизма.

Как Майкельсон и Морли ловили эфирный ветер

К концу XIX века начали вырисовываться явные недостатки и трудности в теории эфира, несмотря на обилие изящных концепций.

Прежде всего, они не давали ответов на вопросы о строении вещества, не объясняли основные виды физических взаимодействий, не учитывали электромагнитных явлений.

К тому же астрономами была обнаружена звездная аберрация, а это означало, что эфир неподвижен, однако по предположению Френеля, он может увлекаться движущимся веществом.

В 1868 году, Максвелл решил раз и навсегда доказать существование эфира и разработал для этого весьма остроумный опыт, который чуть позже был осуществлен двумя американскими физиками — Альбертом Майкельсоном и Генри Морли. Задачей эксперимента было обнаружение так называемого «эфирного ветра» с помощью интерферометра (что такое эффект интерференции, знакомо каждому современному человеку из школьного курса физики).

Если Земля, обращаясь вокруг Солнца, двигается относительно эфира полгода в одном направлении, а полгода в другом, то, естественно, «эфирный ветер» должен обдувать планету каждые полгода с разных сторон.

В этом случае показания интерферометра в первые и во вторые полгода были бы разными. Но увы, Майкельсону и Морли не удалось зарегистрировать каких-либо смещений.

А если «эфирного ветра» не существует, следовательно, нет и самого эфира.

Этот опыт хоть и нанес тяжелейший удар по традиционной теории, однако полное ее «изгнание» из физики наступило лишь после разработки Альбертом Эйнштейном специальной теории относительности.

С приходом СТО, которая, кстати, получила множество экспериментальных подтверждений и описала целый ряд физических эффектов, само понятие «эфир» стало лишним, а электромагнитное поле начало рассматриваться как отдельный физический объект.

Он ушел, но обещал вернуться?

Эйнштейн предлагал назвать эфиром физический вакуум, однако этот термин уже приобрел репутацию главного «врага» теории относительности, поэтому от него вынуждены были отказаться.

Теперь «эфир» упоминается главным образом лишь в статьях по истории науки.

Однако появились так называемые «альтернативщики», которые даже после окончательного опровержения продолжают отстаивать гипотезу светоносного эфира.

Их аргументы сводятся в основном к неверной интерпретации опыта Майкельсона-Морли, внутреннему противоречию СТО, известному как парадокс близнецов, и эксперименту Стефана Маринова по распространению световой волны.

В настоящее время создано множество эфирных теорий, появилась даже эфирная физика, но международным научным сообществом она не признается в силу неопровержимых доказательств теории относительности, как частной, так и общей.

Наука развивается, на смену старым моделям приходят более точные концепции. Возможно, такая же участь когда-нибудь постигнет теорию Эйнштейна, и о ней будут читать в учебниках истории наши потомки…

Источник: https://ShkolaZhizni.ru/world/articles/64345/

Гипотеза эфира в физике

Гипотеза эфира в физике

Определение 1.
Гипотеза эфира приставляет собой теорию о наличие особой среды, которая обладает физическими характеристиками и способна заполнить собой пространство. В нем существуют электромагнитные волны, которые ответственны за осуществление колебаний.

Теории, которые разработаны для объяснения сущности эфира, нередко включают такие показатели, как определенная система отсчета. Она необходима для фиксации передвижения эфира. Совокупность системы отсчета и неизменной скорости можно инерциальными системами отсчета.

Если системы отсчета инерциальные, то все процессы и явления, которые происходят в них, описываются простым способом.

Те теории, которые применяются для простейшего описания такого явления, как эфир, появились еще в глубокой древности. С течением времени и развитием человечества круг знаний расширялся, появлялись теории и предположения, которые объяснялись логично и стройно. При этом сформулировать четкую картину мира все равно долгое время не представлялось возможным.

Часто гипотезы об эфире применялись для объяснения оптических явлений, особенно популярно это было с семнадцатого по девятнадцатый век.

Когда А. Эйнштейн разработал свою знаменитую теорию относительности, существование эфира стало вызывать много сомнений и недоверия. Сам Эйнштейн много раз отрицал наличие эфира вообще.

В настоящее время некоторые ученые вновь пытаются создать теории, рассматривающие строение и свойства эфира, полагая, что это среда особого рода, где могут распространяться и взаимодействовать частицы и волны.

Как представляли эфир в древности

Если обратиться к трудам великих ученых Древней Греции, которые вели свои рукописи долгое время и отмечали все события, то там часто встречаются описания эфиров. Чаще всего можно было увидеть, что они описывали эфир как вещество, из которого состоит небо, а так же оно заполняет пустоты за его пределами.

Да и само слово «эфир» имеет греческое происхождение. Изначально оно обозначает голубое и чистое небо.

Используя современный язык, можно попытаться интерпретировать, что имели в виду греки. Становится понятно, что они представляли эфир как тонкую материю, которая не может быть физически понята человеком. Ее нельзя потрогать и даже увидеть, она неуловима и может проникать сквозь закрытые двери.

Один из первых писателей, создатель Илиады и Одиссеи, Гомер обозначал, что эфир представляет собой жителя неба, который может возродить землю, напитывая ее.

Историки смогли изучить несколько документов времен Древней Греции и интерпретировали их. Одной из доведших до нашего времени работой является «Тимей» Платона. Древнегреческий ученый предполагает, что весь мир создан с помощью субстрата, его можно представить как дарующая жизнь мать. Под таким обозначением можно узнать эфир.

По мнению Лукреция Кара, все звезды и созвездия были образованы эфиром.

Еще один видный деятель науки того времени, это Аристотель. Он выражал предположения, что все тела состоят из огня, воздуха, земли и еще одного вещества, который представляет собой неуловимый эфир.

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 о проявлениях эфира

В семнадцатом веке в науке произошел переворот, это можно связать с улучшением условий жизни во многих странах. Не обошел вниманием подъем и такую науку, как физика. Одним из выдающихся ученых этого времени является Декарт. Его перу принадлежат множество работ на различные темы. Он говорил и об эфире.

Ученый представлял эфир как материальное вещество, некую среду, которая обладает физическими характеристиками.

По предположению Декарта, Вселенная не может содержать пустых мест, она полностью заполнена первоматерией. Эта первоматерия обладает очень высокой плотностью и никогда не деформируется. Ее можно разделить на некоторые части, которые будут иметь форму, но только в тот момент, пока осуществляют перемещение. Если частей будет очень мало, то они соединятся.

Если в пространстве нет первоматерии, то оно заполняется эфиром. Он так же включает ряд элементов, среди них огонь, воздух и земля.

При помощи механических свойств эфира Декарт объяснял, например, процессы распространения волн света.

Теории светоносного эфира

Начало девятнадцатого века принесло миру огромное количество работ в области физики, которые охватывали много различных тем и направлений. Активное внимание было приковано к теориям об эфире и его свойствах.

Известные ученые Юнг и Френель представили волновую теорию света, которая получила огромную популярность и признание. Одним из условий данной теории было распространение лучей света в эфире, который заполняет все участки пространства, даже вакуум.

В данном предположении было много недостатков. Например, не были объяснены причины проникновения эфира во все пространства и его связь с перемещением тел.

Появилось так же понятие об электромагнитном эфире. Уравнение Максвелла помогало его описать. Даже теория Лоренца включала в себя гипотезу о наличие данного вида эфира.

Современные теории об эфире

Современная наука сделала огромный шаг вперед, появилось множество новых теорий и предположений, касающихся существования эфира. Основу их составляют теории о том, что материальный мир делится на мир, который состоит из материи. Эту материю составляет множество частиц. Второй вариант основан на существование эфира, в котором частиц нет.

Замечание 1.
Если эфир не состоит из частиц, значит, он представляет собой сплошную материальную среду. Это некая газообразная среда, она занимает весь существующий объем. Там не может возникнуть пустота, как в газе.

Эфир не может прерываться, а так же на него не оказывают действия законы гравитации. К основным характеристикам эфира относится наличие массы, способность проникать в труднодоступные места и заполнять их.

Эфир перемещается без силы трения, вещества поглощают эфир самостоятельно. Эфир обладает уникальной возможностью разрушать тела, если его скорость высока.

В эфире могут проявляться волны и даже вихри, так как это упругая среда.

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.

Много работ ученых содержат сходную информацию о том, что эфир бесконечно поглощается другими веществами и осуществляет переход в состояние материи. Образование эфира связывают со взрывом звезд. Космос является источником энергии для эфира.

Эфирный газ способен заполнить все пространство во Вселенной. Он состоит из атомов, размер которых ничтожно мал. Атомы находятся в бесконечном движении. Эфир имеет высокую способность к самоорганизации, разные вихри эфира – это материальные тела.

Последние исследования говорят о том, что эфир может обладать нейтральным состоянием, тогда он будет стационарен. Заряды с противоположными знаками будут взаимно компенсировать друг друга. Физическое поле эфира обладает высокой стабильностью, его трудно нарушить. Поле пропускает любые тела без ограничений и препятствий.

Если на поле воздействуют электромагнитные волны, то оно колеблется. 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.

Источник: https://sciterm.ru/spravochnik/gipoteza-efira-v-fizike/

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:

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:

  1. Не было определено, почему вещество не оказывает влияния на упругость эфира.
  2. Не существовало объяснения причины, по которой упругий эфир может проникать во все тел и не оказывать влияния на перемещение тел.

Замечание 1

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:

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.

Замечание 2

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:

  1. Большую способность к проникновению в любое вещество.
  2. Сверхтекучесть. Перемещение эфира идет без трения.
  3. Атомы веществ способны поглощать эфир.
  4. Эфир может разрушить тело, при большой скорости их относительного движения.
  5. 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:

  1. Эфир рассматривается как стационарное электромагнитное поле в нейтральном состоянии. Заряды разных знаков взаимно компенсируют друг друга.
  2. Эфир имеет физическое поле, которое очень устойчиво. Это поле сложно деформировать. Оно может беспрепятственно пропускать любые тела.
  3. При взаимодействии эфира и электромагнитных волн в эфире появляются колебания, которые эту волну переносят. Нейтральное вещество не вызывает колебаний эфира.
  4. Единственным полем вселенной следует считать гравитационное поле эфира.
  5. Структура эфира является основой для создания всех физических тел. Вещество при взаимодействии с эфиром получает свои физические свойства.

Источник: https://spravochnick.ru/fizika/fizicheskie_gipotezy/gipoteza_efira_v_fizike/

△ Теория эфира

Гипотеза эфира в физике

Теория эфира

Во все времена лучшие умы человечества пытались понять основы мироздания. Постепенно наблюдая различные физические явления и ставя все более совершенные опыты, ученые накопили обширную теоретическую и практическую базу в объяснении физического устройства мира и к концу 19 века имели четкое представление о наличии какой-то невидимой материи, которая заполняет всю Вселенную.

Согласно теории у нее должны были присутствовать одновременно самые невероятные свойства, например, физическая структура как у твердого тела и возможность абсолютного проникновения во все тела без исключения.

Так как ни под какую известную категорию данная материя не подпадала было принято решение назвать ее эфиром – универсальной средой, в которой передаются все виды излучений.

Определиться, что же такое эфир и есть ли он вообще, ученые точно пока не могут, поэтому рассмотрим основные этапы развития теории эфира.

Строение Вакуума

Теоретическое обоснование

То, что есть какая-то среда, без наличия которой теоретически и практически невозможно распространение электромагнитных полей стало понятно уже довольно давно.

Так еще древнегреческие ученые считали, что существует отличающаяся от всей видимой Вселенной материя пронизывающая все пространство. Именно они придумали существующее и сегодня название – эфир.

Они считали, что солнечный свет состоит из отдельных частичек – корпускул, и что эфир служит средой распространения этих частичек.

В дальнейшем такие крупные ученые как Гюйгенс, Френель и Герц расширили теоретическую базу распространения и отражения света, предположив, что свет является волной, а так как волна обязательно должна распространяется в какой-нибудь среде, то эфир и стали считать средой распространения электромагнитных волн. Действительно, волна – это колебания.

А колебания обязаны в чем-то распространяться – должна быть среда, в которой происходят колебания, иначе никаких колебаний получить невозможно. А раз свет – это волна, то чтобы она появилась, необходимо произвести эти колебания. Но там где нет материи, в которой можно вызвать колебания, там нет и волн – им просто негде распространяться, поэтому эфир обязан существовать.

Мало того, если даже предположить, что свет – это частица, то не будь между Солнцем и Землей какой-то однородной среды, фотоны долетали бы до нас с разными скоростями в зависимости от величины излучаемой Солнцем энергии, но как известно все они прилетают с одной скоростью – скоростью света. А постоянство скорости распространения – это характеристика однородных сред.

Еще один пример наличия эфира – способность магнита притягивать металлические предметы.

Если бы не было какой-то передающей волны среды то, металл притянулся бы к магниту только в момент их соединения, но на деле притяжение происходит на определенном расстоянии и чем больше сила магнита, тем больше получается расстояние, с которого начинается процесс притягивания, что соответствует наличию среды, в которой распространяются электромагнитные волны.

Распространенное состояние эфира – хаотическое движение кольцевых вихрей (торов) из частичек эфира

Так же без наличия эфира невозможно объяснить появление новых частиц разной полярности при столкновении  двух высокоэнергетических нейтронов. Ведь нейтрон не имеет заряда, следовательно, частицы имеющие заряд не способны появиться из пустоты, поэтому теоретически должен существовать эфир – материя, содержащая такие частицы.

Теория эфира — запретная физика

Эфир и теория относительности

Наиболее бурное развитие физика получила в начале 20 века. Именно в это время появляется такое направление как квантовая физика и создается знаменитая теория относительности, соединяющая понятия пространства и времени и отрицающая само понятие эфир. Вместо него вводится другое определение – вакуум.

Обтекание земли эфирным ветром

Теория относительности смогла объяснить увеличении массы и времени жизни частицы при достижении ею скорости близкой к скорости света, но сделано это было с допущением того, что каждая частица может иметь свойства и частицы и волны одновременно.

А постоянная Планка, которая связывает длину волны любой частицы с ее импульсом движения, закрепила эту двойственность. То есть другими словами любая частица имеет массу, скорость движения и одновременно свою частоту, и длину волны. Но если вакуумпустота, то, что передает волновое движение.

Ответ на этот вопрос в теории относительности так и остался неопределенным и по сей день.

Эфир и Бог

Картина мира при наличии эфира

Давайте представим, как же поменяется физическая картина мира, если предположить, что эфир все же материален. При введении понятия эфира убираются основные противоречия теории относительности:

  • появляется среда распространения электромагнитных волн, что подводит логическую базу под такие физические понятия, как магнетизм и гравитация;
  • в понятии фотон пропадает необходимость, так как переход электрона на новую орбиту вызывает не испускание фотона, а лишь волновое возмущение эфира, которое мы и видим;
  • скорость электромагнитной волны не зависит от скорости источника или приемника и ограничивается скоростью распространения волны в эфире;
  • не ограничивается скоростью света скорость распространения гравитации, что дает понимание целостности Вселенной;
  • оказываются ненужными частицы обмена при ядерных реакциях – происходит просто деформация эфира.

Вывод

Таким образом, понятие эфира как среды распространения волн объясняет дуализм частиц, отклонение света в гравитационном поле, возможность образования “черных дыр” и эффект красного смещения света от больших космических тел. К тому же в физику возвращается понятие однородной среды, позволяющей передавать волновые колебания.

Потоки эфира в Галактике

а – кругооборот эфира; б – обдув Солнечной системы потоком эфира; 1 – ядро Галактики – центр вихреобразования и формирования протонов; 2 – область образования звезд из протонного газа; 3 – потоки эфира, текущие от периферии Галактики к центру (проявляются в виде магнитного поля спиральных рукавов Галактики); 4 – общее направление смещения эфира от периферии Галактики к ее ядру; 5 – общее направление потока заезд от ядра Галактики к ее периферии; 6 -область распада вещества в свободный эфир.

Развивая теорию эфира с точки зрения современной физики реально подойти к решению тайны инерции, гравитации и других проблем, которые так и не смогла объяснить теория относительности.

Теория эфира пока еще очень несовершенна и поверхностна и именно поэтому необходимо всестороннее изучение и объяснение физических законов, предполагая наличие эфира как основополагающей и всепроникающей среды, которая присутствует во Вселенной.

Источник: https://www.13min.ru/nauka/teoriya-efira/

Как и почему теория эфира была отвергнута наукой?

Гипотеза эфира в физике

В средние века было очевидно, что Земля — это центр Вселенной и вокруг нее вращаются Солнце и планеты. После Коперника все были уверенны, что центр вселенной — Солнце. Потом оказалось, что другие звезды — это такие же Солнца, как и наше и так далее. Научный прогресс меняет наши представления о том, как устроен мир.

Аналогично и в физике в прошлом существовало множество воззрений, которые нынешней наукой признаны неверными или избыточными. Одной из таких теорий являетсятеория эфира.

Источник: brooklynrail.org

Что такое эфир?

В 17-м веке сперва Декарт, а затем Гюйгенс предположили, что свет распространяется в невидимой, всепроникающей среде, называемой эфиром. Само название позаимствовано у древних греков. Теория эфира развивалась в течении последующих двух столетий и была довольно неплохо проработана.

Предполагалось, что свет – это волны в эфире. Также как звуковые волны нуждаются в среде, чтобы распространяться, так по представлениям физиков того времени световые волны также нуждались в среде, в которой они могут распространяться. Поэтому и появилась концепция всепроникающего, невидимого эфира.

Распространение света в эфире. Источник: roberthenrycontemporary.com

Считалось, что свет — это механические колебания эфира вызываемые источником света и распространяющиеся с огромной скоростью. С открытием электромагнетизма и законов классической электродинамики возникло мнение, что эфир также служит средой для распространения и электромагнитных волн.

Так согласно одной из эфирных теорий гравитации два тела как бы закрывают друг друга от давления частиц эфира (корпускул), что и создает силу притяжения между ними. Источник: wikipedia.org

Эфир также пробовали использовать для физического объяснения гравитации. Так как закон всемирного тяготения Ньютона имел форму постулата, аксиомы, т.е. утверждения без доказательств.

Проблема теории эфира

Проблемой теории эфира являлось то, что согласно ней скорость света должна различаться для различных систем отсчета. Если наблюдатель движется в эфире по направлению к источнику света, то скорость света должна быть больше, а если наоборот наблюдатель удаляется от источника света, то для него свет должен замедляться.

Но это не подтверждалось экспериментами. Поначалу считали, что это потому, что скорости с которыми мы можем двигаться пренебрежительно малы, чтобы заметить различие в скоростях света и это долго считалось вполне разумным объяснением.

Наблюдательная и измерительная техника совершенствовалась и в конце 19-го века Майкельсон и Морли поставили серию экспериментов с целью доказательства существования эфира.

Предполагаемое движение Земли через светоносный эфир. Источник: wikipedia.org

Земля вращается вокруг Солнца и ее направление движения относительно эфира должно постоянно меняться. Полгода земля должна была бы двигаться относительно эфира в одну сторону, а затем полгода в другую. Значит одну половину года скорость света должна была быть больше, а вторую – меньше.

Схема интерферометра Майкельсона использовавшегося в экспериментах. Источник: wikipedia.org

Однако опыты показали, что это не так. Независимо от направления движения Земли скорость света всегда оставалась неизменной. Ученые многократно повторяли эксперименты, ища проблема в точности измерений, но в итоге были вынуждены признать, что никакого «эфирного ветра» не существует.

Примирить теорию эфира с результатами опытов пытались многие ученые. Лучше всего это получилось у Лоренца. Он предположил, что эфир неподвижен и необнаружим. Развивая эту теорию, Лоренц пришел к формулам похожим на уравнения специальной теории относительности, в частности Лоренц пришел к тем же выводам о замедлении времени и сокращении длины при движении на околосветовых скоростях.

Лоренц в 1902-м году. Источник: wikipedia.org

Позже Эйнштейн, который хоть в своих работах и не упоминал опыты Майкельсона-Морли, но был с ними знаком предложил специальную теорию относительности (СТО), согласно которой в эфире нет нужды и которая прекрасно описывает все результаты наблюдений.

Итоги

В отличие от прочих, теория эфира Лоренца не ошибочна. Прогнозы сделанные на ее основе идентичны предсказаниям сделанным на основе СТО. Но есть две причины, почему современная наука предпочитает СТО теории эфира Лоренца:

  • предположение о существовании невидимого и необнаружимого статичного эфира излишне. Нет никакого способа доказать или опровергнуть эту лоренцовскую аксиому, что противоречит критериям научности;
  • СТО будучи сформулированной в терминах метрики Минковского наглядным образом ведет к общей теории относительности. В то же время нет способа вывести принципы ОТО из теории эфира Лоренца.

Таким образом ранние теории эфира не нашли экспериментальных подтверждений в ходе опытов Майкельсона-Морли (а также многих последующих), так как из ранних теорий эфира следовала зависимость скорости света от системы отсчета, чего не удалось обнаружить.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5b96357d5960b700aa6863c6/5c40dde674381300aeb67fce

Booksm
Добавить комментарий