У Вікіпедії є статті про інші значення цього терміна Ефір Ця стаття містить перелік посилань але походження тверджень у

У Вікіпедії є статті про інші значення цього терміна: Ефір.

Ефір або Етер (дав.-гр. αιθηρ) — гіпотетичне середовище, матеріал, крізь який протягом XIX століття, науковці пояснювали розповсюджування електромагнітних хвиль і гравітаційної взаємодії.

Ефір у Стародавній Греції

Ідея ефіру, як легкої субстанції, що утворює всесвіт, була введена в античну європейську думку Демокрітом (460—370 рр. до н. е.). Так, через повітря Демокріт означив субстанцію всесвіту, вважаючи її легкою, оскільки вона всепроникна, на відміну від важкої субстанції — землі. За Демокрітом, серед складових ефіру є амери (невимірювані) і атоми (нероздільні); зокрема, атоми є ненародженні і незнищенні, вони не можуть бути зруйновані і повинні асоціюватись з геометричною субстанцією. Ці атоми мають геометричні форми в яких є опуклості і угнутості. Відомо, що Демокріт багато мандрував світом, зокрема тривалий час жив в Єгипті та Індії. Тому такі його погляди на будову природи могли бути запозичені у єгипетських і, особливо, індійських мудреців, оскільки тут ми бачимо цілковитий збіг із ведичною фізикою. Погляди Демокріта підтримав Епікур (342—270 рр. до н. е.). Рукописи 4-го сторіччя н. е. розповідають, що епікурейські знання підхопив римський мислитель 1-го сторіччя до н. е. Тіт Лукрецій Кар, який виклав ці погляди в своїй книзі «Про природу речей» («De rerum nature»).

Механічний ефір

Християн Гюйгенс, мабуть, був першим серед дослідників 17-го сторіччя, хто повернувся до демокрітової ідеї ефіру. 1690 року він тлумачив світло як хвильове явище і запропонував етер як пружне середовище, у якому ці хвилі розповсюджуються. Подібно до того, як повітря є середовищем для розповсюдження звуку. Згідно з цими уявленнями, ефір пронизував як міжпланетний простір, так і тверді тіла та рідини. Крізь нього поширювалось не лише світло, а й теплове випромінювання.

Слабким місцем концепції механічного ефіру була очевидна суперечність: середовище мало бути досить щільним для розповсюдження хвиль і одночасно досить розрідженим, щоб не чинити опору тілам, які рухаються у безповітряному просторі. Ця суперечність стала ще очевиднішою, коли стало зрозуміло, що світлова хвиля, на відміну від звуку, є не поздовжньою, а поперечною. Поперечні хвилі не можуть розповсюджуватися в газах і рідинах, а лише в твердих тілах. Отже, механічний ефір мав мати властивості твердого тіла і разом з тим пронизувати всі тіла, не створюючи опору їхньому рухові. Це давало багатьом дослідникам привід піддавати сумніву не лише гіпотезу про існування механічного ефіру, а й пов'язану на той час з ним, хвильову теорію світла.

Електромагнітний ефір

З відкриттям Джеймсом Клерком Максвеллом рівнянь, що описують динаміку електромагнітного поля, була розвинена і отримала експериментальне підтвердження електромагнітна теорія світла: було встановлено, що світло — це електромагнітні, а не механічні хвилі. Отже, відпала потреба в гіпотезі про механічний ефір.

Згідно з рівняннями Максвелла, електромагнітна хвиля поширюється зі сталою швидкістю c = 299 792 458 м/с (у вакуумі). З погляду Ньютонівської механіки, ця умова не може бути виконана одночасно в усіх інерційних системах: якщо в одній з інерційних систем швидкість світла дорівнює $c$ то іншій системі, яка рухається відносно першої, ця швидкість, відповідно до галілеївського закону додавання швидкостей, буде іншою. Щоб розв'язати цю проблему було запропоновано гіпотезу про існування електромагнітного ефіру — середовища, через яке поширюється електромагнітна взаємодія. Припускалося, що лише в системі відліку, яка перебуває в спокої відносно цього середовища, справедливі рівняння Максвелла і швидкість світла дорівнює фіксованій величині $c$ . В інших системах відліку, які рухаються відносно ефіру, швидкість світла мала б відрізнятись від $c$ .

Експериментальна перевірка

Оскільки Земля рухається навколо Сонця (а Сонце, у свою чергу, рухається навколо центру Галактики), то на Землі мав би відчуватись «ефірний вітер»: швидкість світла мала залежати від напрямку руху Землі навколо Сонця.

Щоб виміряти швидкість «ефірного вітру» і таким чином перевірити гіпотезу про існування ефіру було проведено експеримент Майкельсона — Морлі. Результат виявився негативним: швидкість світла була з високою точністю однаковою при будь-якому напрямку руху Землі, «ефірного вітру» виявлено не було. Пізніше цей результат було підтверджено іншими дослідами, хоча треба зазначити, що з врахуванням наближень, вищих другого порядку (така була точність у досліді Майкельсона—Морлі), дослідники натрапляли на нові явища.

Таким чином виявилося, що гіпотеза про існування електромагнітного ефіру, а отже й гіпотеза про існування пов'язаної з ним «абсолютної» системи координат, не узгоджується з експериментом (з урахуванням ефектів другого порядку).

Ефір та теорія відносності

Спеціальна теорія відносності Альберта Ейнштейна відкинула гіпотезу про існування ефіру. Теорія Ейнштейна базується на постулаті про однакову швидкість світла в усіх інерційних системах відліку і повну рівноправність цих систем. Гіпотеза про поширення світла в середовищі — ефірі — суперечить цьому постулату, оскільки з цим середовищем можна було б пов'язати особливу, нерівноправну з іншими систему відліку.

Усі наявні на сьогодні дослідні дані повністю підтверджують висновки спеціальної теорії відносності. Із погляду сучасної фізики, електромагнітні хвилі, зокрема, світло, можуть поширюватись у вакуумі, не потребуючи ніякого середовища для свого розповсюдження. Гіпотеза ефіру, у тому вигляді, в якому вона існувала наприкінці XIX — початку XX століття, не відповідає реаліям сучасної науки. Натомість новітні гіпотези щодо квантового ефіру і його збігом з абстрактним поняттям фізичного вакууму, привертають до себе все більший інтерес фізиків і філософів науки^[]. Проблеми ефіру досліджував американський фізик Дейтон Кларенс Міллер.

Слово «ефір» у повсякденній мові

Гіпотеза про ефір, як середовище, крізь яке поширюються радіохвилі, залишила власний слід у повсякденній мові. Саме звідси беруть свій початок вислови «в ефірі Новини» (починаємо/тривають Новини), «прямий ефір» (працюємо наживо), «вийти в ефір» (почати передачу), «ви в етері» (ви приєдналися/ ви з нами/ ми вас чуємо), Ethernet (ефір + net) тощо.

Див. також

Гіпотеза захоплення ефіру

Примітки

Д. К. Миллер. Эфирный ветер. Доклад, прочитанный в Вашингтонской академии наук. (1925 г.) [ 19 травня 2011 у Wayback Machine.] // Успехи физических наук. 1925. Т.5. С.177—185.;
Proc. Nat. Ас. of Washington. 1925. Vol II. Р. 307. Російський переклад з англ. Сергія Вавілова.

Література

Christiaan Huygens: Abhandlung über das Licht (Tractatus de lumini), Deutsch, Thun, 1996, <Repr. d. Ausg. 1690>
Johann Friedrich Radinger: Der Äther und das Licht, Gerold, Wien, 1901
Banesh Hoffman, Relativity and Its Roots (Freeman, New York, 1983).
Michael Janssen, , Einstein for Everyone course at UMN (2001).
Isaac Newton, Opticks [ 6 липня 2005 у Wayback Machine.] (1704). Republished 1952 (Dover: New York), with commentary by Bernard Cohen, Albert Einstein, and Edmund Whittaker.
Tipler, Paul; Llewellyn, Ralph, Modern Physics" (4th ed.), W. H. Freeman, 2002,
J. Larmour, «A Dynamical Theory of the Luminiferous Medium». Transactions of the Royal Society, 1885-86.
Albert Einstein, «Ether and the Theory of Relativity», republished in Sidelights on Relativity (Dover, NY, 1922)
И. В. Терентьев, История эфира, Москва: ФАЗИС, 1999 г. 176 стр. . Рецензия на эту книгу [ 16 травня 2005 у Wayback Machine.].
Э. Уиттекер, История теории эфира и электричества, Издательство: Регулярная и хаотическая динамика, 2001 г. 512 стр. .
D.C.Miller, «Ether drift experiments of Mount Wilson solar observatory», Phys.Rev.,19,407-408(1922).
D.C.Miller, «Ether drift experiment of Mount Wilson», Proc.Nat.Acad.Amer.,11,306-314(1925).
D.C.Miller, «Significance of the ether-drift experiments of 1925 at Mount Wilson», Science,68,No.1635,433-443(1926)
A.A.Michelson, F.G.Pease and F.Pearson, «Repetition of the Michelson-Morley experiment», J.Optical Soc.Amer.Rev.Sci.Instr.,18,No.3,181-182(1929).
Yu.M.Galaev, «Etheral wind in experience of millimetric radiowaves propagation», in: Spacetime and Substance,2,No.5(10), Research and Technological Institute of Transcription, Translation, and Replication, Kharkov(2001), pp.211-225.
L.P.Khoroshun, «General Dynamic Equations of Electromagnetomechanics for Dielectrics and Piezoelectrics», International Applied Mechanics, Vol.42,No.4,407-420(2006).

[g10-1] Д. К. Миллер. Эфирный ветер. Доклад, прочитанный в Вашингтонской академии наук. (1925 г.) [ 19 травня 2011 у Wayback Machine.] // Успехи физических наук. 1925. Т.5. С.177—185.;
Proc. Nat. Ас. of Washington. 1925. Vol II. Р. 307. Російський переклад з англ. Сергія Вавілова.