Éteru teorie - Aether theories


z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Éteru teorie (také známý jako ether teorie ) ve fyzice navrhnout existence střední, éter (psáno také ether , z řeckého slova ( αἰθήρ ), což znamená „horní vzduch“ nebo „čistý, čerstvý vzduch“), je prostorově plnicí látku nebo pole, považováno za nezbytné jako přenosové médium pro šíření elektromagnetických nebo gravitačních sil. Tyto rozmanité éteru teorie ztělesňují různé koncepce tohoto „ média “ a „ látky “. To brzy moderní éter má jen málo společného s éteru klasických prvků , ze kterého byl vypůjčil název. Vzhledem k vývoji speciální relativity , teorie používající podstatnou éter vypadával použití v moderní fyzice , a byly nahrazeny více abstraktních modelů.

historické modely

luminiferous éter

Isaac Newton naznačuje existenci éteru ve třetím svazku Opticks (1718): „Zdaliž toto aethereal médium při průchodu z vody, skla, křišťálu a dalších kompaktních a hustých těles v prázdných prostorách, rostou hustší a hustší podle stupňů , a to znamená, že lámou paprsky světla nejsou v místě, ale jejich ohýbání postupně křivky linií? ... není to medium mnohem vzácnější v hustých orgánů slunce, hvězd, planet a komet, než v ? prázdná nebeská prostor mezi nimi a při pohybu z nich do velké vzdálenosti, rozněcuje to nerostou hustší a hustší neustále, a tím způsobí, že závažnost těchto velkých subjektů vůči sobě navzájem, a jejich dílů vůči orgánům; každý subjekt snaží jít z hustších částí média směrem vzácnější?“

V 19. století, luminiferous éteru (nebo ether), což znamená, světlo nesoucí éter, byl Teoretický médium pro šíření světla (elektromagnetického záření). Nicméně řada stále složitější experimenty byly provedeny na konci roku 1800, jako je experiment Michelson-Morley ve snaze zachytit pohyb Země přes éteru, a to selhaly. Řada navrhovaných éteru-tažením teorií by mohlo vysvětlit výsledek nulový, ale to byly složitější, a inklinoval použít libovolné vypadající koeficienty a fyzické předpoklady. Joseph Larmor diskutovali éter z hlediska pohybujícího se magnetického pole, způsobené zrychlením elektronů.

James Clerk Maxwell , že z éteru, „v několika částech tohoto pojednání byl proveden pokus o vysvětlení elektromagnetických jevů pomocí mechanického působení přenášených z jednoho těla do druhého pomocí média zabírat prostor mezi nimi. The vlnivý teorii světlo také předpokládá existenci média. nyní musíme ukázat, že vlastnosti elektromagnetického média jsou totožné s těmi luminiferous média.“

Hendrik Lorentz a George Francis FitzGerald nabízeny v rámci Lorentz éteru teorie mnohem elegantnější řešení, jak se pohyb absolutního éteru může být nezjistitelné (kontrakce délek), ale v případě jejich rovnice byly správné, Albert Einstein ‚s 1905 speciální teorie relativity by mohl přinést stejné matematiky, aniž by s odkazem na éteru vůbec. To vedlo většina fyziků k závěru, že to brzy moderní pojetí luminiferous éteru nebyl užitečný pojem. Einstein však uvedla, že tato úvaha byla příliš radikální a příliš předjímající a že jeho teorie relativity stále potřebuje přítomnost média s určitými vlastnostmi.

Mechanické gravitační éter

Od 16. až do konce 19. století, gravitační jevy také byl modelován využívající éter. Nejvíce dobře známý formulace je Le Sage teorie gravitace , ačkoli jiné modely byly navrženy Isaac Newton , Bernhard Riemann , a lord Kelvin . Žádný z těchto pojmů jsou považovány za životaschopnou vědeckou komunitou dnes.

Nestandardní výkladů v moderní fyziky

Obecná teorie relativity

Einstein někdy používal slovo éter za gravitačního pole v rámci obecné teorie relativity , ale tato terminologie nikdy získal širokou podporu.

Můžeme říci, že podle obecné teorie relativity prostor je obdařen fyzikálními vlastnostmi; V tomto smyslu tedy existuje éter. Podle obecné teorie relativity prostor bez éteru je nemyslitelný; v takovém prostoru, že nejenže by nebylo šíření světla, ale také žádná možnost existence pro standardy času a prostoru (měřicí-pruty a hodiny), ani proto nějaké prostorově časové intervaly ve fyzickém smyslu. Ale tento éter nemusí být myšlenka jak dotoval s charakteristikou kvality ponderable médií, jak se skládá z částí, které mohou být sledovány v průběhu času. Myšlenka návrhu nesmí být aplikován na to.

kvantového vakua

Kvantová mechanika může být použit k popisu časoprostoru jako non-prázdná při extrémně malých měřítcích, kolísavé a vytváření párů částic , které se objevují a mizí neuvěřitelně rychle. Bylo navrženo některými, jako Paul Dirac , že tento kvantové vakuum může být ekvivalent v moderní fyziky částicového éteru. Nicméně, Diracova éter hypotéza byla motivována jeho nespokojenosti s kvantové elektrodynamiky , a to nikdy získal podporu od hlavního proudu vědecké komunity.

Robert B. Laughlin , laureát Nobelovy ceny za fyziku, dotoval židli ve fyzice, Stanford University, měl toto říkat o éteru v současné teoretické fyziky:

Je ironií, že Einsteinova nejkreativnější práce, obecná teorie relativity, mělo se redukuje na conceptualizing prostor jako médium, když jeho původní předpoklad [ve speciální relativitě] bylo, že žádná taková medium neexistovala [..] slovo ‚éter‘ má extrémně negativní konotace v teoretické fyzice, protože jeho minulé spojení s opozicí na relativity. To je nešťastné, protože zbavený těchto konotací, spíše dobře vystihuje způsob, jakým většina fyziků skutečně přemýšlet o vakuu. , , , Relativita ve skutečnosti neříká nic o existenci nebo neexistenci hmoty prostupující celý vesmír, jen to, že každá taková záležitost musí mít relativistický symetrii. [..] Ukazuje se, že existuje takový záležitost. O čas relativity byla stávat se přijímaný, studium radioaktivity začalo ukazovat, že prázdný vakuum prostor měl spektroskopické strukturu podobnou obyčejných kvantových pevných látek a kapalin. Následné studie s velkými urychlovače částic jsou nyní nás vedly k pochopení, že prostor je jako kus okenního skla, než ideální newtonovské prázdnoty. Je naplněn ‚věcí‘, která je za normálních okolností průhledné, ale může být zviditelněny tím, že udeří je dostatečně těžké knock out část. Moderní koncepce vakuu prostoru, potvrzuje, že každý den experimentu je relativistická éter. Ale nebudeme říkat to, protože to je tabu.

pilotní vlny

Louis de Broglie uvedl: „Každá částice, někdy izolován, musí být představit jako v nepřetržitém‚energetickým kontaktu‘se skrytým média.“

Dohady a návrhy

Podle filosofického hlediska Einstein, Dirac, Bell, Polyakov, ‚t Hooft, Laughlin, de Broglie, Maxwell, Newton a další teoretici, může se jednat o prostředek s fyzikálními vlastnostmi náplní‚prázdný‘prostorem, éteru, umožňující pozorované fyzikální procesy.

Albert Einstein v roce 1894 a 1895: „Rychlost vlny je úměrná druhé odmocnině z elastických sil, které způsobují [její] šíření, a nepřímo úměrná hmotnosti éteru pohybuje těmito silami.“

Albert Einstein v roce 1920: „Můžeme říci, že podle obecné teorie relativity prostor je obdařen fyzikálními vlastnostmi; v tomto smyslu tedy existuje éter Podle obecné teorie relativity prostor bez éteru je nemyslitelné, v. tam takový prostor nejen by nebylo šíření světla, ale také žádná možnost existence pro standardy času a prostoru (metrologické pruty a hodiny), ani proto nějaké prostorově časové intervaly ve fyzickém smyslu. ale to éter nemusí být myšlenka jako obdařen charakteristické vlastnosti ponderable média, jak se skládá z částí, které mohou být sledovány v průběhu času. myšlenka pohybu nemusí být použita na to.“

Paul Dirac napsal v roce 1951: „Physical znalosti pokročila hodně od roku 1905, a to zejména s příchodem kvantové mechaniky, a situace [o vědecké věrohodnosti éteru] zase změnil Jestliže jeden zkoumá otázku ve světle dnešní. vědomosti, jeden shledá, že éter je již vyloučena teorie relativity, a dobré důvody, mohou nyní třeba posunout na postulovat aether ... Máme teď rychlosti ve všech bodech časoprostoru, hraje zásadní roli v elektrodynamiky. It je přirozené, že ji považovat za rychlost nějakého skutečného fyzického věc. Proto se nové teorie elektrodynamiky [vakua naplněnou virtuálních částic] jsme spíše nuceni mít Aether“.

John Bell v roce 1986, rozhovor Paula Daviese v „The Ghost v atomu“, který navrhl, že teorie éteru by mohla pomoci vyřešit EPR paradox tím, že se referenční rámec , ve kterém signály jít rychleji než světlo. On navrhne Lorentz zkracování je naprosto koherentní, není v rozporu s relativitou, a mohl produkovat éteru teorii naprosto konzistentní s Michelson-Morley experiment . Bell naznačuje, že éter byl neprávem zamítnuta z čistě filozofické důvody: „Co je nepozorovatelný neexistuje“ [P. 49]. Einstein našel non-éter teorie jednodušší a elegantnější, ale Bell naznačuje, že nevylučuje to. Vedle argumentů založených na jeho interpretaci kvantové mechaniky, Bell rovněž navrhuje vzkřísit éter, protože je to užitečné pedagogické zařízení. To znamená, že mnoho problémů se řeší snadněji představit existenci éteru.

Einstein poznamenal: „Bůh nehraje v kostky s vesmírem“. A ti souhlasí s ním hledají klasickou, deterministické éterové teorii, která by vyplývala kvantově-mechanické předpovědi jsou statistické aproximace, je skryté proměnné teorie . Zejména Gerard ‚t Hooft se domníval, že:„. Neměli bychom zapomínat, že kvantová mechanika není opravdu popsat, jaký druh dynamických jevů jsou vlastně děje, ale spíše nám dává pravděpodobnostních výsledků Pro mě to vypadá velmi pravděpodobné, že každý rozumný teorie pro dynamiku v Planck měřítku by vedly k procesům, které jsou tak složité popsat, že jeden by měl očekávat, že zřejmě stochastické výkyvy v jakoukoli teorii aproximace popisující následky to vše v mnohem větším měřítku. zdá se, že docela rozumné nejprve pokusit o klasickou , deterministické teorie pro doménu Plancka. Dalo by se spekulovat, pak to, co nazýváme kvantovou mechaniku dnes, může být nic jiného, než geniální techniku zvládnout tuto dynamiku statisticky.“ Ve svém článku Blasone, jizba a Kleinert „se pokusili zdůvodnit nedávný návrh G.‚t Hooftem, ve kterém je kvantová teorie nepovažovat kompletní teorie pole, ale je ve skutečnosti vznikající jev vyplývající z hlubší úroveň dynamiky. podkladové dynamika být vzat být klasická mechanika s pozoruhodnou lagrangiány dodávané s vhodným stavu informace ztráty. s realistických předpokladů o jeho povahy dynamiky omezení, kvantová teorie je ukázáno, že se objevují, když je použit klasický Dirac-Bergmann algoritmus pro optimalizaci dynamiky na klasickou cestu integrální [...].“

Louis de Broglie , „Jestliže se předpokládá, skrytý sub-kvantové medium, znalost jeho povaze se zdá žádoucí. Určitě to je docela složitý charakter. Mohlo by to sloužit jako univerzální referenční médium, protože by to bylo v rozporu s teorií relativity. "

V roce 1982, Ioan-Iovitz Popescu , je rumunský fyzik, napsal, že éter je „forma existence hmoty, ale kvalitativně se liší od společné (atomů a molekul), látka nebo záření (fotony)“. Éter kapalina je „řídí zásadou setrvačnosti a jeho přítomnost vyvolává modifikaci časoprostorové geometrie“. Postavena na Le Sage je ultra-světských krvinek , Popescu teorie předpokládá konečný vesmír „naplněný některými částicemi mimořádně malé hmotnosti, kteří cestují chaoticky rychlostí světla“ a hmotných těles „složených z těchto částic zvaných etherons “.

Sid Deutsch, profesorem elektrotechniky a bioengineerig, dohady, že „sférický, spřádání“ éter částice musí existovat, aby „nést elektromagnetické vlny“ a odvozuje svůj průměr a hmotnost pomocí hustoty v temné hmoty .

Degenerovaný Fermiho kapalina model „složený převážně z elektronů a pozitronů “, které má za následek rychlost světla klesající „s časem v měřítku stáří vesmíru“ byl navržen Allen Rothwarf. V kosmologické prodloužení modelu byla „rozšířena předpovídají zkrácení doběhu expanzi vesmíru “.

viz též

Reference

Další čtení