Teorie éteru

Teorie éteru  jsou teorie ve fyzice, které předpokládají existenci éteru jako látky nebo pole, které vyplňuje prostor a slouží jako médium pro přenos a šíření elektromagnetických (a případně i gravitačních) interakcí. Různé teorie éteru ztělesňují různé koncepty tohoto média nebo látky. Od schválení speciální teorie relativity se pojem éteru v moderní fyzice již nepoužívá [1] .

Historické vzory

Světelný éter

Světelný éter byl v 19. století považován za médium pro šíření světla ( elektromagnetického záření ). Nicméně, množství experimentů dělaných v pozdní 19. století, takový jako Michelson-Morley experiment , v pokusu odhalit pohyb země přes éter, nedokázal dělat tak.

Na začátku 20. století, aby bylo možné vysvětlit všechny do té doby provedené experimenty, musela být teorie éteru tak obludná a přetékající dalšími ad hoc úvahami (např. Lorentzova teorie éteru sestávala z tzv. 27 různých hypotéz), že vytvoření teorie relativity, která by mohla vysvětlit elektromagnetické jevy, aniž by se uchýlilo k použití tohoto konceptu obecně, zničilo teoretické a filozofické základy pro použití konceptu éteru ve fyzice.

Mechanický gravitační éter

Od 16. do 19. století používaly různé teorie éter k popisu gravitačních jevů. Nejznámější je Le Sageova teorie gravitace , i když jiné modely navrhli Isaac Newton , Bernhard Riemann a Lord Kelvin . Žádný z těchto konceptů není dnes vědeckou komunitou považován za životaschopný.

Nestandardní interpretace v moderní fyzice

Obecná teorie relativity

Albert Einstein navrhl používat termín „éter“ k označení fyzického prostoru v obecné relativitě , ale tato terminologie nikdy nezískala širokou podporu [2] .

Můžeme říci, že podle obecné teorie relativity má prostor fyzikální vlastnosti; v tomto smyslu tedy éter existuje. Podle obecné teorie relativity je prostor bez éteru nemyslitelný; v takovém prostoru by nejen že nedocházelo k šíření světla, ale také by nemohly existovat žádné standardy prostoru a času (měřicí stupnice a hodiny), a v důsledku toho ani žádné časoprostorové intervaly ve fyzikálním smyslu. Tento éter však nelze považovat za těžké médium obdařené nějakými kvalitativními charakteristikami, skládající se z částí, které lze vysledovat v čase. Myšlenka pohybu se na něj nevztahuje.

Původní text  (anglicky)[ zobrazitskrýt] Můžeme říci, že podle obecné teorie relativity je prostor vybaven fyzikálními vlastnostmi; v tomto smyslu tedy existuje éter. podle obecné teorie relativity je prostor bez éteru nemyslitelný; neboť v takovém prostoru by se nejen nešířilo světlo, ale ani by neexistovala možnost existence měřítek prostoru a času (měřicí tyče a hodiny), a tudíž ani žádné časoprostorové intervaly ve fyzikálním smyslu. Tento éter však nelze považovat za obdařený kvalitou charakteristickou pro vážená média, protože se skládá z částí, které lze sledovat v čase. Myšlenku pohybu na to nelze aplikovat.


Einstein, Albert: „ Ether and the Theory of Relativity “ (1920), znovu publikován v Sidelights on Relativity (Methuen, Londýn, 1922)

Kvantové vakuum

Kvantová mechanika může popsat prostor jako neprázdný na extrémně malých měřítcích. Paul Dirac navrhl, že toto „ kvantové vakuum “ by mohlo být v moderní fyzice ekvivalentní konceptu éteru [3] . Nicméně, Diracova hypotéza je motivována jeho nespokojeností s kvantovou elektrodynamikou a nikdy nezískala širokou podporu vědecké komunity.

Nositel Nobelovy ceny za fyziku Robert B. Laughlin řekl toto o roli éteru v moderní teoretické fyzice :

Paradoxně, ale v nejkreativnějším díle Einsteina (obecná teorie relativity) je potřeba prostor jako médium, zatímco v jeho výchozí premise (speciální teorie relativity) takové médium není potřeba... Slovo „éter“ má extrémně negativní konotace v teoretické fyzice kvůli jeho minulému spojení s opozicí vůči relativitě. To je nešťastné, protože to docela přesně odráží to, jak většina fyziků skutečně uvažuje o vakuu… Teorie relativity ve skutečnosti neříká nic o existenci nebo neexistenci hmoty prostupující vesmírem… Ale nemluvíme o tom, protože je to tabu [4] .

Teorie pilotních vln

V teorii, která nebyla přijata vědeckou komunitou, která měla nahradit kvantovou mechaniku, Louis de Broglie uvedl:

Jakákoli částice, i izolovaná, musí být prezentována v nepřetržitém „energetickém kontaktu“ se skrytým prostředím [5] [6] .

Temná hmota a temná energie jako éter

V současné době někteří vědci začnou v temné hmotě a temné energii vidět nový pohled na koncept éteru. Navíc se éter někdy nazývá hypotetické odchylky od určitého typu Lorentzovy invariance . Nutno však zdůraznit, že tyto výklady nemají s historickým pojetím éteru jako světélkujícího média prakticky nic společného.

Viz také

Poznámky

  1. Éter //Fyzická encyklopedie (v 5 svazcích) / Edited by Acad. A. M. Prochorova . - M .: Sovětská encyklopedie , 1988. - V. 5. - S. 688. - ISBN 5-85270-034-7 . Archivováno 7. července 2020 na Wayback Machine
  2. Kostro, L. Nástin historie Einsteinova relativistického konceptu éteru // Studie z dějin obecné relativity / Jean Eisenstaedt & Anne J. Kox. - Boston-Basel-Berlin: Birkäuser, 1992. - S. 260-280. — ISBN 0-8176-3479-7 .
  3. Dirac, Paul. Existuje éter?  (anglicky)  // Nature. - 1951. - Ne. 168 . — S. 906 .
  4. Laughlin, Robert B. A Different Universe: Reinventing Physics from the bottom  down . - NY, NY: Basic Books , 2005. - S.  120-121 . - ISBN 978-0-465-03828-2 .
  5. Louis de Broglie. Annales de la Foundation . - 1987. - Vydání. 12 , č. 4 . Archivováno z originálu 19. ledna 2012.
  6. ↑ Základy fyziky , svazek 13, vydání 2  . - Springer, 1983. - S. 253-286. - doi : 10.1007/BF01889484 . . - "Ukazuje se, že de Broglieho vlny lze odvodit jako skutečné kolektivní Markovovy procesy na vrcholu Diracova éteru."

Literatura

Odkazy