gymlit.in.ua



Проблема ефіру в сучасній фізиці

Сортувати: за оцінками | за датою
20.10.18
[1]
переходи:0
Проблема ефіру в сучасній фізиці
В основі наукових уявлень про світ лежать поняття про простір, час і матерію. Найбільш визнана фізиками в даний час Спеціальна Теорія відносності (СТО) постулює принцип єдності категорій простору і часу.
Ухвалення постулатів, як Спеціальної теорії відносності, так і загальної теорії відносності позбавила змоги отримати несуперечливу фізичну модель, яка могла б об'єднати спостережувані явища з області гравітації і електромагнетизму [1].
Подібне становище існує вже більше 90 років і, на думку багатьох видатних вчених (В. Рітц, А. Пуанкаре, М. Рейхенбах, В.Ф. Міткевич, Н.П. Кастерин, А.К. Тімірязєв, Л. Брілюена) демонструє глибокий занепад уявлень про основи світобудови.
На думку деяких дослідників, виправити існуюче становище дозволить створення фізичної моделі вакууму (ефірної середовища) узгоджується з відомими явищами при поширенні світлових і електромагнітних хвиль, а також пояснює природу інерції і гравітації.
Інь і ян - категорії, що виражають ідею дуалізму світу: пасивне і активне, м'яке і тверде, внутрішнє і зовнішнє, жіноче і чоловіче, земне і небесне і т.д. У традиційній космогонії поява категорій інь і ян знаменує перший крок від хаотичного єдності первозданної пневми (ци) до різноманіття, що спостерігається у всьому всесвіті. Філософ Лао Цзи стверджував, що інь і ян визначають не тільки розвиток, але і пристрій всього сущого в світі.
Філософи Стародавньої Греції всебічно займалися проблемами універсуму і космогонії. Саме вони дали назву ефір тієї всепроникною, невловимою, що не підлягає нашими відчуттями матерії. Найбільш несуперечливої ​​нам представляється модель ефіру, запропонована Демокрітом [5]. Він стверджував, що в основі всіх елементарних частинок лежать амеро - істинно неподільні, позбавлені частин. Амер, будучи частинами атомів, володіють властивостями, абсолютно відмінними від властивостей атомів, - якщо атомам притаманна тяжкість, то амер повністю позбавлені цієї властивості. Вся ж сукупність амеро, що переміщаються в порожнечі, по Анаксимандру, є загальною світовою середовищем, ефіром або апейроном.
Творці основ сучасної математики і фізики вважали ефір матеріальним середовищем. Наприклад, Рене Декарт писав, що простір все суцільно заповнене матерією. Освіта видимої матерії, планет, по Декарту, відбувається з вихорів ефіру. В кінці свого життя Ісаак Ньютон пояснював наявність сили тяжіння тиском ефірного середовища на матеріальне тіло. Згідно з його останніми поглядам, градієнт щільності ефіру є необхідним, для того, щоб спрямовувати тіла від більш щільних областей ефіру до менш щільним. Однак щоб тяжіння виявлялося таким чином, яким воно спостерігається нами, ефір повинен, по Ньютону, мати дуже великий пружністю.
Першу серйозну спробу дати математичний опис ефіру зробив МакКеллог (MacGullagh) в 1839 р Згідно МакКеллогу, ефір є середовищем, жорстко закріпленої в світовому просторі. Це середовище надає пружний опір деформацій повороту і описується антисиметричних тензором другого рангу, члени головної діагоналі якого дорівнюють нулю. Наступними вченими було показано, що ефір МакКеллога описується рівняннями Д. Максвелла для порожнього простору [6].
«З якими б труднощами в наших спробах виробити заможне уявлення про будову ефіру ні доводилося нам стикатися, але безсумнівно, що міжпланетний і міжзоряний простір не суть простору порожні, але зайняті матеріальною субстанцією або тілом, самим великим і, треба думати, самим однорідним, яке тільки нам відомо ».
Один з творців класичної фізики У. Томсон в минулому столітті також розробляв концепцію нестисливої ​​ефірного середовища, що складається з «атомів, умовно, червоних і синіх», пов'язаних між собою жорсткими зв'язками і розташовуються у вузлах решітки Браве [8].
Без сумніву, модель У. Томсона практично не узгоджується з сучасними уявленнями. Вона дуже складна. Важко уявити гіроскопи з нескінченно великою кутовою швидкістю. Порівняно прості міркування приводять до висновку, що нескінченно велика швидкість вимагає нескінченно великої енергії. Не зовсім ясно, як сполучаються області гіроскопів, в яких обертання відбувається навколо взаємно перпендикулярних осей. У. Томсон не пояснює, який фізичний механізм здійснює жорсткі зв'язку. Разом з цим, на нашу думку, концепція ефірного середовища, що складається з «атомів» двоякого роду, з'єднаних жорсткими зв'язками, що знаходяться у вузлах певної грати, видається раціональною.
Істотна революція серед фізиків в уявленнях про ефір сталася після опублікування принципів теорії відносності А. Ейнштейном. Наприклад, в 1905 році А. Ейнштейн пише «Введення« світлоносного ефіру »виявиться при цьому зайвим» [22, с. 8].
В іншій роботі, в 1915 році він пише: «... слід відмовитися від введення поняття ефіру, який перетворився лише на безплідний доважок до теорії ...» [9, с. 416]. У 1920 р він пише: «Гіпотеза про існування ефіру не суперечить спеціальної теорії відносності» [22, с. 685]. Аж до 1952 р А. Ейнштейн то визнавав існування ефіру, то відмовлявся від нього.
Один з видатних фізиків, Поль Дірак так описав своє розуміння вакууму [10]: «Згідно з цими новими уявленнями, вакуум не є порожнечею, в якій нічого не знаходиться. Він заповнений колосальною кількістю електронів, що знаходяться в стані з негативною енергією, яке можна розглядати як якийсь океан. Цей океан заповнений електронами без межі для величини негативної енергії, і тому немає нічого схожого на дно в цьому електронному океані. Ті явища, які цікавлять нас, це явища, що відбуваються у поверхні цього океану, а то, що відбувається на глибині, що не наблюдаемо і не представляє інтересу. До тих пір, поки океан абсолютно однорідний, поки його поверхня плоска, він не спостерігаємо.
Але якщо взяти пригорщу води з океану і підняти, то що виходить порушення однорідності буде тим, що спостерігається у вигляді електронів, що представляються в цій картині, як піднята частина води і залишається на її місці дірка, тобто позитрони ».
Інший видатний вчений, Л. Брілюена прийшов до висновку, що «Загальна Теорія відносності - блискучий приклад чудової математичної теорії, побудованої на піску і веде до все більшого нагромадження математики в космології (типовий приклад наукової фантастики)» [1].
У книзі «Новий погляд на теорію відносності» він пише, що й теорія відносності, як і квантова теорія, виникли на початку 20-го століття. Далі почався бурхливий розвиток квантової механіки. Був відкритий спін, принцип заборони Паулі, хвилі де Бройля, рівняння Шредінгера і багато іншого. Експерименти доповнювали теорію, уточнена теорія дозволяла передбачити нові явища. Розвиток квантової механіки продемонструвало той чудовий симбіоз теорії і експерименту, який веде до безмежного росту знань. Інакша ситуація з Теорією відносності. Піддана тільки кільком експериментальним перевірок, вона залишається логічно суперечливою. Вона не дала тієї буйної порослі нових наукових напрямів, яку могла б дати плідна теорія. На її полі досі тривають важкі бої з логічними і фізичними протиріччями в самій теорії.
Зауважимо, що вищенаведені аргументовані твердження вчених зі світовою популярністю не можуть бути проігноровані. Останні наукові досягнення, особливо в області поширення радіохвиль, в тому числі і в космічному просторі, в даний час спонукають фізиків знову повернутися до вирішення проблеми ефіру.
uk | coolreferat.com/Проблема_эфира_в_современной_физике