Světelný éter - Luminiferous aether

Světelný éter: předpokládalo se, že Země se pohybuje „prostředím“ éteru, který nese světlo

Světelný éter nebo ether („luminiferous“, což znamená „světlonosné“) byl postulovaným prostředkem pro šíření světla . Bylo použil vysvětlit schopnost zdánlivě vlna založené světlo šíří prázdným prostorem (a vakuové ), něco, co vlny by neměla být schopen dělat. Teoretické médium, které bylo požadováno vlnovými teoriemi světla, poskytl spíše předpoklad prostorového pléna světelných éterů než prostorového vakua.

Hypotéza éteru byla v celé její historii předmětem značné debaty, protože vyžadovala existenci neviditelného a nekonečného materiálu bez interakce s fyzickými objekty. Jak byla zkoumána povaha světla, zvláště v 19. století, byly fyzické vlastnosti vyžadované od éteru stále více rozporuplné. Koncem 19. století byla existence éteru zpochybňována, ačkoli neexistovala žádná fyzikální teorie, která by jej nahradila.

Negativní výsledek experimentu Michelson – Morley (1887) naznačoval, že éter neexistuje, což bylo zjištění, které bylo potvrzeno v následujících experimentech do 20. let 20. století. To vedlo ke značné teoretické práci vysvětlit šíření světla bez éteru. Zásadním průlomem byla teorie relativity , která mohla vysvětlit, proč experiment neviděl éter, ale byla interpretována v širším smyslu, aby naznačovala, že to není potřeba. Michelson-Morleyův experiment, spolu s černým tělesem a fotoelektrickým efektem , byl klíčovým experimentem ve vývoji moderní fyziky , který zahrnuje jak relativitu, tak kvantovou teorii , přičemž ta druhá vysvětluje částicovou povahu světla.

Historie světla a éteru

Částice vs. vlny

V 17. století byl Robert Boyle zastáncem éterové hypotézy. Podle Boylea se éter skládá z jemných částic, z nichž jeden vysvětluje nepřítomnost vakua a mechanické interakce mezi tělesy, a druhý druh vysvětluje jevy, jako je magnetismus (a možná i gravitace), které jsou jinak nevysvětlitelné základ čistě mechanických interakcí makroskopických těl, „ačkoli v éteru starověku nebylo nic povšimnuto, pouze rozptýlené a velmi jemné látky; přesto jsme v současném obsahu, abychom umožnili, že ve vzduchu je vždy roj páry pohybující se určeným kurzem mezi severním pólem a jižním “.

Christiaan Huygens ‚s pojednání o Light (1690) Předpokládá se, že světlo je vlna, šířící pomocí éteru. On a Isaac Newton si dokázali představit pouze světelné vlny jako podélné , šířící se jako zvuk a jiné mechanické vlny v tekutinách . Podélné vlny však nutně mají pouze jednu formu pro daný směr šíření, spíše než dvě polarizace jako příčná vlna . Podélné vlny tedy nemohou vysvětlit dvojlom , ve kterém jsou dvě polarizace světla lámány krystalem odlišně. Newton navíc odmítl světlo jako vlny v médiu, protože takové médium by se muselo rozprostírat všude v prostoru, a tím by „rušilo a zpomalovalo Pohyby těch velkých těles“ (planet a komet), a tedy „jak to [světlo je médium] je k ničemu, a brání Provozu Přírody a nutí ji chřadnout, takže neexistuje žádný důkaz pro její Existenci, a proto by měl být odmítnut “.

Isaac Newton tvrdil, že světlo se skládá z mnoha malých částic. To může vysvětlovat takové vlastnosti, jako je schopnost světla cestovat po přímkách a odrážet se od povrchů. Newton si představoval světelné částice jako nesférické „corpuscles“, s různými „stranami“, které vedou k dvojlomu. Částicová teorie světla však nedokáže uspokojivě vysvětlit lom a ohyb . Abychom vysvětlili lom světla , Newtonova třetí kniha Opticků (1. vydání 1704, 4. vydání 1730) předpokládala „éterické médium“, které přenáší vibrace rychleji než světlo, pomocí něhož se světlo, když je překonáno, vkládá do „Fits of easy Reflexion and easy Transmission“ “, což způsobilo lom a ohyb. Newton věřil, že tyto vibrace souvisejí s tepelným zářením:

Není teplo teplé místnosti přenášeno přes vakuum vibracemi mnohem jemnějšího média než vzduchu, které po odsávání vzduchu zůstalo ve vakuu? A není toto médium totéž s médiem, kterým se světlo láme a odráží, a jehož vibracemi světlo přenáší teplo do těl a je umístěno do záchvatů snadné reflexe a snadného přenosu?

Na rozdíl od moderního chápání, že tepelné záření a světlo jsou elektromagnetické záření , Newton považoval teplo a světlo za dva různé jevy. Věřil, že tepelné vibrace jsou vzrušené „když paprsek světla dopadne na povrch jakéhokoli průzračného těla“. Napsal: „Nevím, co je to za éter“, ale že pokud se skládá z částic, pak musí být

mimořádně menší než vzduch, nebo dokonce menší než světlo: Překračující maličkost jeho částic může přispět k velikosti síly, kterou mohou tyto částice od sebe navzájem ustupovat, a tím učinit toto médium mimořádně vzácnějším a pružnějším než vzduch a v důsledku toho jsou extrémně méně odolní pohybům projektilů a extrémně odolnější vůči hrubým tělům ve snaze rozšířit se.

Bradley navrhuje částice

V roce 1720 provedl James Bradley sérii experimentů pokoušejících se změřit hvězdnou paralaxu měřením hvězd v různých obdobích roku. Jak se Země pohybuje kolem Slunce, mění se zdánlivý úhel k danému vzdálenému bodu. Měřením těchto úhlů lze vypočítat vzdálenost k hvězdě na základě známého oběžného obvodu Země kolem Slunce. Nepodařilo se mu detekovat žádnou paralaxu, čímž stanovil spodní hranici vzdálenosti ke hvězdám.

Během těchto experimentů Bradley také objevil související účinek; zjevné polohy hvězd se v průběhu roku měnily, ale ne tak, jak se očekávalo. Místo toho, aby byl zdánlivý úhel maximalizován, když byla Země na obou koncích své oběžné dráhy vzhledem k hvězdě, byl úhel maximalizován, když Země měla svou nejrychlejší boční rychlost vzhledem k hvězdě. Tento efekt je nyní známý jako hvězdná aberace .

Bradley vysvětlil tento efekt v kontextu Newtonovy korpuskulární teorie světla tím, že ukázal, že úhel aberace byl dán jednoduchým vektorovým sčítáním oběžné rychlosti Země a rychlosti těles světla, stejně jako svisle padající kapky deště dopadají na pohybující se objekt na úhel. Díky znalosti rychlosti Země a úhlu aberace mu to umožnilo odhadnout rychlost světla.

Vysvětlení hvězdné aberace v souvislosti s éterovou teorií světla bylo považováno za problematičtější. Protože se aberace spoléhala na relativní rychlosti a naměřená rychlost byla závislá na pohybu Země, éter musel zůstat nehybný vzhledem ke hvězdě, jak se Země pohybovala skrz ni. To znamenalo, že Země mohla cestovat éterem, fyzickým médiem, bez zjevného efektu - přesně ten problém, který vedl Newtona k odmítnutí vlnového modelu na prvním místě.

Teorie vln triumfuje

O století později Thomas Young a Augustin-Jean Fresnel oživili vlnovou teorii světla, když poukázali na to, že světlo může být spíše příčnou vlnou než podélnou vlnou; polarizace příčné vlny (jako Newtonovy „strany“ světla) by mohla vysvětlovat dvojlomnost a v důsledku série experimentů na difrakci byl Newtonův částicový model nakonec opuštěn. Fyzici navíc předpokládali, že stejně jako mechanické vlny, i světelné vlny vyžadují k šíření médium , a proto požadovaly Huygensovu představu o éterovém „plynu“ prostupujícím celým prostorem.

Příčná vlna však zjevně vyžadovala, aby se propagující médium chovalo jako pevná látka, na rozdíl od tekutiny. Myšlenka na pevné těleso, které neinteragovalo s jinou hmotou, vypadala trochu divně a Augustin-Louis Cauchy navrhl, že možná došlo k jakémusi „přetahování“ nebo „strhávání“, ale kvůli tomu bylo měření aberace obtížně pochopitelné. Také navrhl, že absence podélných vln naznačuje, že éter měl negativní stlačitelnost. George Green poukázal na to, že taková tekutina by byla nestabilní. George Gabriel Stokes se stal šampiónem interpretace strhávání a vyvinul model, ve kterém by mohl být éter (analogicky s borovicovým stoupáním) tuhý při velmi vysokých frekvencích a tekutý při nižších rychlostech. Země by se tak mohla pohybovat poměrně volně, ale byla by dostatečně tuhá, aby podporovala světlo.

Elektromagnetismus

V roce 1856 změřili Wilhelm Eduard Weber a Rudolf Kohlrausch číselnou hodnotu poměru elektrostatické jednotky náboje k elektromagnetické jednotce náboje. Zjistili, že poměr se rovná součinu rychlosti světla a druhé odmocniny dvou. Následující rok napsal Gustav Kirchhoff článek, ve kterém ukázal, že rychlost signálu podél elektrického drátu je stejná jako rychlost světla. Toto jsou první zaznamenané historické vazby mezi rychlostí světla a elektromagnetickými jevy.

James Clerk Maxwell začal pracovat na Michael Faraday ‚s siločar . Ve svém článku z roku 1861 O fyzických liniích síly modeloval tyto siločáry pomocí moře molekulárních vírů, které považoval za částečně vyrobené z éteru a částečně z běžné hmoty. Odvodil výrazy pro dielektrickou konstantu a magnetickou permeabilitu, pokud jde o příčnou pružnost a hustotu tohoto elastického média. Poté vyrovnal poměr dielektrické konstanty k magnetické permeabilitě vhodně upravenou verzí Weberova a Kohlrauschova výsledku z roku 1856 a tento výsledek nahradil rychlostí Newtonovy rovnice. Když Maxwell získal hodnotu, která se blížila rychlosti světla měřené Hippolytem Fizeauem , dospěl k závěru, že světlo spočívá ve vlnění stejného média, které je příčinou elektrických a magnetických jevů.

Maxwell však vyjádřil určité nejistoty kolem přesné povahy svých molekulárních vírů, a tak se začal pouštět do čistě dynamického přístupu k tomuto problému. V roce 1864 napsal další článek s názvem „ Dynamická teorie elektromagnetického pole “, ve kterém byly detaily světelného média méně explicitní. Ačkoli Maxwell výslovně nezmínil moře molekulárních vírů, jeho odvození Ampérova obvodového zákona bylo přeneseno z papíru z roku 1861 a použil dynamický přístup zahrnující rotační pohyb v elektromagnetickém poli, který přirovnal k působení setrvačníků. Pomocí tohoto přístupu odůvodnil rovnici elektromotorické síly (předchůdce Lorentzovy silové rovnice), odvodil vlnovou rovnici ze sady osmi rovnic, které se objevily v příspěvku a které zahrnovaly rovnici elektromotorické síly a Ampérův obvodový zákon . Maxwell znovu použil experimentální výsledky Webera a Kohlrausche, aby ukázal, že tato vlnová rovnice představuje elektromagnetickou vlnu, která se šíří rychlostí světla, a tím podporuje názor, že světlo je formou elektromagnetického záření.

Zjevnou potřebu propagačního média pro takové Hertzovy vlny lze vidět na tom, že se skládají z ortogonálních elektrických (E) a magnetických (B nebo H) vln. E vlny se skládají ze zvlněných dipolárních elektrických polí a zdálo se, že všechny takové dipóly vyžadují oddělené a opačné elektrické náboje. Elektrický náboj je neoddělitelnou vlastností hmoty , takže se zdálo, že k zajištění střídavého proudu, který by podle všeho musel existovat v jakémkoli bodě šířící se vlny, byla zapotřebí nějaká forma hmoty. Šíření vln ve skutečném vakuu by znamenalo existenci elektrických polí bez souvisejícího elektrického náboje nebo elektrického náboje bez související hmoty. I když je kompatibilní s Maxwellovými rovnicemi, elektromagnetická indukce elektrických polí nebyla ve vakuu prokázána, protože všechny metody detekce elektrických polí vyžadovaly elektricky nabitou hmotu.

Maxwellovy rovnice navíc vyžadovaly, aby se všechny elektromagnetické vlny ve vakuu šířily pevnou rychlostí, c . Protože k tomu může dojít pouze v jednom referenčním rámci v newtonovské fyzice (viz galileovská relativita ), byl éter hypotetický jako absolutní a jedinečný referenční rámec, ve kterém platí Maxwellovy rovnice. To znamená, že éter musí být univerzálně „v klidu“, jinak by se c lišilo spolu s jakýmikoli variacemi, které by mohly nastat v jeho podpůrném médiu. Sám Maxwell navrhl několik mechanických modelů éteru na základě kol a ozubených kol a George Francis FitzGerald dokonce zkonstruoval funkční model jednoho z nich. Tyto modely musely souhlasit s tím, že elektromagnetické vlny jsou příčné, ale nikdy nejsou podélné .

Problémy

V tomto bodě se mechanické vlastnosti éteru staly stále magičtějšími: musela to být tekutina , aby zaplnila prostor, ale taková, která byla milionkrát pevnější než ocel, aby podporovala vysoké frekvence světelných vln. Také musel být bezhmotný a bez viskozity , jinak by viditelně ovlivnil oběžné dráhy planet. Navíc se zdálo, že musí být zcela transparentní, nedisperzní, nestlačitelný a spojitý ve velmi malém měřítku. Maxwell napsal v Encyclopædia Britannica :

Aethery byly vynalezeny, aby planety plavaly dovnitř, vytvářely elektrickou atmosféru a magnetickou efluvii, přenášely pocity z jedné části našich těl do druhé atd., Dokud nebyl celý prostor třikrát nebo čtyřikrát vyplněn étery. ... Jediný éter, který přežil, je ten, který vynalezl Huygens, aby vysvětlil šíření světla.

Současní vědci si byli vědomi problémů, ale teorie éteru byla v tomto bodě natolik zakořeněná ve fyzikálním zákonu, že se jednoduše předpokládalo, že existuje. V roce 1908 Oliver Lodge přednesl projev jménem lord Rayleigh na Royal Institution na toto téma, ve kterém nastínil své fyzikální vlastnosti, a pak se pokusil nabídnout důvody, proč nebyli nemožné. Přesto si byl také vědom kritiky a citoval lorda Salisburyho , který řekl, že „éter je něco jiného než nominativní případ slovesa zvlnit “. Jiní to kritizovali jako „anglický vynález“, ačkoli Rayleigh žertem prohlásil, že to byl vlastně vynález Královské instituce.

Počátkem 20. století měla teorie éteru potíže. Koncem 19. století byla provedena řada stále složitějších experimentů , jejichž cílem bylo detekovat pohyb Země prostřednictvím éteru, a to se nepodařilo. Řada navrhovaných teorií přetahujících éter by mohla vysvětlit nulový výsledek, ale tyto byly složitější a měly tendenci používat libovolně vypadající koeficienty a fyzické předpoklady. Lorentz a FitzGerald nabídli v rámci Lorentzovy éterové teorie elegantnější řešení, jak by pohyb absolutního éteru mohl být nezjistitelný (kontrakce délky), ale pokud by byly jejich rovnice správné, nová speciální teorie relativity (1905) by mohla generovat stejnou matematiku, aniž bychom vůbec odkazovali na éter. Aether padl na Occamovu břitvu .

Relativní pohyb mezi Zemí a éterem

Aetherové tažení

Dva nejdůležitější modely, jejichž cílem bylo popsat relativní pohyb Země a éteru, byly model (téměř) stacionárního éteru Augustina-Jeana Fresnela (1818) včetně částečného aerodynamického odporu určeného Fresnelovým přetahovacím koeficientem a George Gabriel Stokes '(1844) model úplného aerodynamického odporu. Druhá teorie nebyla považována za správnou, protože nebyla kompatibilní s aberací světla a pomocné hypotézy vyvinuté k vysvětlení tohoto problému nebyly přesvědčivé. Následné experimenty jako Sagnacův efekt (1913) také ukázaly, že tento model je neudržitelný. Nejdůležitějším experimentem podporujícím Fresnelovu teorii však bylo Fizeauovo experimentální potvrzení 1851 Fresnelovy předpovědi z roku 1818, že médium s indexem lomu n pohybující se rychlostí v zvýší rychlost světla procházejícího médiem stejným směrem jako v od c / n do:

To znamená, že pohyb přidává do světla pouze zlomek rychlosti média (předpovězený Fresnelem, aby Snellův zákon fungoval ve všech referenčních rámcích, v souladu s hvězdnou aberací). To bylo původně interpretováno tak, že médium táhne éter spolu s částí rychlosti média, ale toto porozumění se stalo velmi problematickým poté, co Wilhelm Veltmann prokázal, že index n ve Fresnelově vzorci závisí na vlnové délce světla, takže éter se nemohl pohybovat rychlostí nezávislou na vlnové délce. To znamenalo, že pro každou z nekonečně mnoha frekvencí musí existovat samostatný éter.

Negativní experimenty s driftem éteru

Klíčová obtíž s hypotézou Fresnelova éteru vyvstala ve srovnání dvou dobře zavedených teorií newtonovské dynamiky a Maxwellova elektromagnetismu. Při galilejské transformaci jsou rovnice newtonovské dynamiky invariantní , zatímco elektromagnetické rovnice nikoli. V zásadě to znamená, že zatímco fyzika by měla v nezrychlených experimentech zůstat stejná, světlo by se neřídilo stejnými pravidly, protože se pohybuje v univerzálním „éterickém rámci“. Některé efekty způsobené tímto rozdílem by měly být zjistitelné.

Jednoduchý příklad se týká modelu, na kterém byl éter původně postaven: zvuk. Rychlost šíření mechanických vln, rychlost zvuku , je definována mechanickými vlastnostmi média. Ve vodě se zvuk šíří 4,3krát rychleji než ve vzduchu. To vysvětluje, proč člověk, který slyší pod vodou výbuch a rychle se vynoří, jej může znovu slyšet, protože vzduch se šíří pomaleji cestujícím zvukem. Podobně může cestující v letadle pokračovat v konverzaci s jiným cestovatelem, protože zvuk slov cestuje společně se vzduchem uvnitř letadla. Tento efekt je základní pro veškerou newtonovskou dynamiku, která říká, že vše od zvuku po trajektorii hozeného baseballu by mělo v letounu (alespoň konstantní rychlostí) zůstat stejné, jako by stále sedělo na zemi. Toto je základ galilejské transformace a koncept referenčního rámce.

Totéž však nemělo platit pro světlo, protože Maxwellova matematika požadovala pro šíření světla jedinou univerzální rychlost, která nebyla založena na místních podmínkách, ale na dvou měřených vlastnostech, permitivitě a propustnosti volného prostoru, které se předpokládaly. být stejný v celém vesmíru. Pokud by se tato čísla změnila, měly by na obloze být patrné efekty; hvězdy v různých směrech by měly například různé barvy.

V každém bodě by tedy měl existovat jeden speciální souřadnicový systém „v klidu vzhledem k éteru“. Maxwell koncem 70. let 19. století poznamenal, že detekce pohybu vzhledem k tomuto éteru by měla být dostatečně snadná - světlo cestující společně s pohybem Země by mělo jinou rychlost než světlo pohybující se dozadu, protože by se oba pohybovali proti nepohyblivému éteru. I když měl éter celkově univerzální průtok, změny polohy během cyklu den/noc nebo během období by měly umožnit detekci driftu.

Experimenty prvního řádu

Přestože je podle Fresnela éter téměř stacionární, jeho teorie předpovídá pozitivní výsledek experimentů s driftem éteru pouze do druhého řádu , protože Fresnelův koeficient tažení by způsobil negativní výsledek všech optických experimentů schopných měřit efekty prvního řádu v . To bylo potvrzeno následujícími experimenty prvního řádu, které všechny poskytly negativní výsledky. Následující seznam vychází z popisu Wilhelma Wien (1898), se změnami a dalšími experimenty podle popisů Edmunda Taylora Whittakera (1910) a Jakoba Lauba (1910):

  • Experiment Françoise Araga (1810), který měl potvrdit, zda je lom Země a tedy aberace světla ovlivněna pohybem Země. Podobné experimenty provedl George Biddell Airy (1871) pomocí dalekohledu naplněného vodou a Éleuthère Mascart (1872).
  • Experiment z Fizeaua (1860), jehož cílem bylo zjistit, zda je rotace polarizační roviny skleněnými sloupci změněna pohybem Země. Získal pozitivní výsledek, ale Lorentz mohl ukázat, že výsledky byly rozporuplné. DeWitt Bristol Brace (1905) a Strasser (1907) zopakovali experiment se zlepšenou přesností a získali negativní výsledky.
  • Experiment Martina Hoka (1868). Tento experiment je přesnější variací Fizeauova experimentu (1851) . Dva světelné paprsky byly vyslány opačnými směry - jeden prochází cestou naplněnou odpočívající vodou a druhý sleduje cestu vzduchem. Ve shodě s Fresnelovým tažným koeficientem získal negativní výsledek.
  • Experiment Wilhelma Klinkerfuesa (1870) zkoumal, zda existuje vliv pohybu Země na absorpční linii sodíku. Získal pozitivní výsledek, ale ukázalo se, že se jedná o experimentální chybu, protože opakování experimentu Hagou (1901) dalo negativní výsledek.
  • Experiment Kettelera (1872), při kterém byly dva paprsky interferometru zaslány opačnými směry dvěma vzájemně nakloněnými trubicemi naplněnými vodou. Nenastala žádná změna interferenčních proužků. Později Mascart (1872) ukázal, že interferenční proužky polarizovaného světla v kalcitu zůstaly také neovlivněny.
  • Experiment Éleuthère Mascart (1872) na nalezení změny rotace polarizační roviny v křemeni. Nebyla zjištěna žádná změna rotace, když světelné paprsky měly směr pohybu Země a poté opačný směr. Lord Rayleigh prováděl podobné experimenty se zlepšenou přesností a získal také negativní výsledek.

Kromě těchto optických experimentů byly provedeny také elektrodynamické experimenty prvního řádu, což mělo podle Fresnela vést k pozitivním výsledkům. Nicméně, Hendrik Antoon Lorentz (1895), modifikovaný Fresnelova teorii a ukázala, že tyto experimenty lze vysvětlit stacionární éteru také:

  • Experiment Wilhelma Röntgena (1888), který měl zjistit, zda nabitý kondenzátor vytváří magnetické síly v důsledku pohybu Země.
  • Experiment Theodora des Coudrese (1889), jehož cílem bylo zjistit, zda je indukční účinek dvou válců drátu na třetí ovlivněn směrem pohybu Země. Lorentz ukázal, že tento účinek je zrušen na první objednávku elektrostatickým nábojem (produkovaným pohybem Země) na vodičích.
  • Experiment Königsbergera (1905). Desky kondenzátoru jsou umístěny v poli silného elektromagnetu. Kvůli pohybu Země se měly desky nabít. Žádný takový účinek nebyl pozorován.
  • Experiment Fredericka Thomase Troutona (1902). Kondenzátor byl přiveden rovnoběžně s pohybem Země a předpokládalo se, že hybnost vzniká při nabití kondenzátoru. Negativní výsledek lze vysvětlit Lorentzovou teorií, podle které elektromagnetická hybnost kompenzuje hybnost způsobenou pohybem Země. Lorentz mohl také ukázat, že citlivost přístroje byla příliš nízká na to, aby bylo možné pozorovat takový účinek.

Experimenty druhého řádu

Experiment Michelson – Morley porovnával čas, kdy se světlo odráží od zrcadel ve dvou ortogonálních směrech.

Zatímco experimenty prvního řádu bylo možné vysvětlit modifikovaným stacionárním etherem, očekávalo se, že přesnější experimenty druhého řádu poskytnou pozitivní výsledky, ale žádné takové výsledky nebyly nalezeny.

Slavný experiment Michelson – Morley porovnával zdrojové světlo sám se sebou poté, co byl vyslán do různých směrů, a hledal změny fáze způsobem, který by bylo možné měřit s extrémně vysokou přesností. V tomto experimentu bylo jejich cílem určit rychlost Země přes éter. Zveřejnění jejich výsledku v roce 1887, nulový výsledek , bylo první jasnou ukázkou toho, že s éterovou hypotézou není něco v pořádku (Michelsonův první experiment v roce 1881 nebyl zcela průkazný). V tomto případě MM experiment poskytl posunutí okrajového vzoru o přibližně 0,01 třásně , což odpovídá malé rychlosti. Nebylo to však slučitelné s očekávaným účinkem aetherového větru kvůli zemské (sezónně se měnící) rychlosti, která by vyžadovala posun o 0,4 okraje, a chyba byla dostatečně malá, že hodnota skutečně mohla být nulová. Proto je nulová hypotéza , hypotéza, že neexistuje žádný éter vítr, nemůže být odmítnut. Modernější experimenty od té doby snížily možnou hodnotu na číslo velmi blízké nule, přibližně 10 −17 .

Z toho, co se odehrálo dříve, je zřejmé, že by bylo beznadějné pokusit se vyřešit otázku pohybu sluneční soustavy pozorováním optických jevů na povrchu Země.

-  A. Michelson a E. Morley. „O relativním pohybu Země a Luminiferous Æther“. Philosophical Magazine S. 5. Sv. 24. č. 151. prosinec 1887.

Série experimentů s použitím podobných, ale stále důmyslnějších aparátů také vrátila nulový výsledek. Konceptuálně odlišné experimenty, které se také pokoušely detekovat pohyb éteru, byly experiment Trouton – Noble  (1903), jehož cílem bylo detekovat torzní efekty způsobené elektrostatickými poli, a experimenty Rayleigha a Brace (1902, 1904), za účelem zjištění dvojitý lom v různých médiích. Všichni však získali nulový výsledek, jako dříve Michelson – Morley (MM).

Tyto experimenty s „éterem a větrem“ vedly k návalu úsilí o „záchranu“ éteru tím, že mu byly přiřazovány stále složitější vlastnosti, zatímco jen málo vědců, jako Emil Cohn nebo Alfred Bucherer , zvažovalo možnost opuštění hypotézy éteru. Obzvláště zajímavá byla možnost „éterového strhávání“ nebo „éterového tahu“, což by snížilo velikost měření, snad dost na vysvětlení výsledků experimentu Michelson-Morley. Jak však bylo uvedeno výše, přetahování éteru již mělo své vlastní problémy, zejména aberaci. Interferenční experimenty Lodge (1893, 1897) a Ludwiga Zehndera (1895), jejichž cílem bylo ukázat, zda je éter tažen různými rotujícími hmotami, nevykazovaly žádný éterový odpor. Přesnější měření bylo provedeno v Hammarově experimentu (1935), který provedl kompletní MM experiment s jednou z „nohou“ umístěnou mezi dvěma masivními olověnými bloky. Pokud by byl éter tažen hmotou, pak by tento experiment dokázal detekovat odpor způsobený olovem, ale opět bylo dosaženo nulového výsledku. Teorie byla znovu upravena, tentokrát tak, aby naznačovala, že strhávání fungovalo pouze u velmi velkých hmot nebo hmot s velkými magnetickými poli. I to bylo ukázáno jako nesprávné experimentem Michelson – Gale – Pearson , který detekoval Sagnacův efekt v důsledku rotace Země (viz hypotéza přetažení Aetheru ).

Další, úplně jiný pokus o záchranu „absolutního“ éteru byl učiněn v hypotéze kontrakce Lorentz – FitzGerald , která předpokládala, že vše bylo ovlivněno cestováním přes éter. V této teorii důvod, proč Michelsonův – Morleyův experiment „selhal“, byl ten, že se zařízení zkrátilo na délku ve směru jízdy. To znamená, že světlo bylo ovlivňováno „přirozeným“ způsobem jeho pohybem éterem, jak bylo předpovězeno, ale stejně tak samotné zařízení, které ruší jakýkoli rozdíl při měření. FitzGerald odvodil tuto hypotézu z článku Olivera Heavisideho . Bez odkazu na éter sdíleli tuto fyzickou interpretaci relativistických efektů Kennedy a Thorndike v roce 1932, když dospěli k závěru, že se rameno interferometru stahuje a také frekvence jeho světelného zdroje se „velmi“ téměř liší způsobem, který vyžaduje relativita.

Podobně Sagnacův efekt , pozorovaný G. Sagnacem v roce 1913, byl okamžitě považován za plně v souladu se speciální relativitou. Ve skutečnosti byl experiment Michelson-Gale-Pearson v roce 1925 navržen konkrétně jako test pro potvrzení teorie relativity, ačkoli bylo také uznáno, že takové testy, které pouze měří absolutní rotaci, jsou také v souladu s nerelativistickými teoriemi.

Během dvacátých let dvacátého století experimenty propagované Michelsonem zopakoval Dayton Miller , který při několika příležitostech veřejně prohlásil pozitivní výsledky, i když nebyly dostatečně velké, aby byly v souladu s jakoukoli známou teorií éteru. Jiní vědci však nebyli schopni duplikovat Millerovy tvrdené výsledky. V průběhu let byla experimentální přesnost těchto měření zvýšena o mnoho řádů a nebyly zaznamenány žádné stopy porušení Lorentzovy invariance. (Pozdější opětovná analýza Millerových výsledků dospěla k závěru, že podcenil změny způsobené teplotou.)

Od Millerova experimentu a jeho nejasných výsledků došlo k mnoha dalším experimentálním pokusům o detekci éteru. Mnoho experimentátorů tvrdilo pozitivní výsledky. Tyto výsledky nezískaly velkou pozornost od hlavního proudu vědy, protože jsou v rozporu s velkým množstvím vysoce přesných měření, jejichž všechny výsledky byly v souladu se speciální relativitou.

Lorentzova teorie éteru

V letech 1892 až 1904 vyvinul Hendrik Lorentz teorii elektronového éteru, ve které zavedl přísné oddělení mezi hmotou (elektrony) a éterem. V jeho modelu je éter zcela nehybný a nepohybuje se v sousedství uvažovatelné hmoty. Na rozdíl od dřívějších modelů elektronů se elektromagnetické pole éteru jeví jako prostředník mezi elektrony a změny v tomto poli se nemohou šířit rychleji než rychlostí světla. Základním konceptem Lorentzovy teorie v roce 1895 byla „věta odpovídajících stavů“ pro podmínky řádu v/c. Tato věta uvádí, že pozorovatel pohybující se relativně k éteru provádí po vhodné změně proměnných stejná pozorování jako odpočívající pozorovatel. Lorentz si všiml, že je nutné změnit časoprostorové proměnné při změně rámců a zavedl pojmy jako kontrakce fyzické délky (1892) k vysvětlení experimentu Michelson – Morley a matematický koncept místního času (1895) k vysvětlení aberace světla a Fizeauův experiment . To vedlo k formulaci tzv Lorentzovy transformace podle Joseph Larmor (1897, 1900) a Lorentz (1899, 1904), přičemž se použije (to bylo zaznamenáno Larmor) na kompletní formulaci místního času je doprovázen nějakým dilatace času elektronů pohybujících se v éteru. Jak později poznamenal Lorentz (1921, 1928), čas označený hodinami spočívajícími v éteru považoval za „skutečný“ čas, zatímco místní čas považoval za heuristickou pracovní hypotézu a matematickou artefakt. Lorentzovu větu proto moderní autoři považují za matematickou transformaci ze „skutečného“ systému spočívajícího v éteru na „fiktivní“ systém v pohybu.

Lorentzovu práci matematicky zdokonalil Henri Poincaré , který při mnoha příležitostech zformuloval Princip relativity a pokusil se ji sladit s elektrodynamikou. Prohlásil simultánnost pouze za vhodnou konvenci, která závisí na rychlosti světla, přičemž stálost rychlosti světla by byla užitečným postulátem pro co nejjednodušší vytváření přírodních zákonů. V letech 1900 a 1904 fyzicky interpretoval Lorentzův místní čas jako výsledek synchronizace hodin světelnými signály. V červnu a červenci 1905 prohlásil princip relativity za obecný přírodní zákon, včetně gravitace. Opravil některé Lorentzovy chyby a prokázal Lorentzovu kovarianci elektromagnetických rovnic. Použil však pojem éteru jako dokonale nezjistitelného média a rozlišoval mezi zdánlivým a reálným časem, takže většina historiků vědy tvrdí, že se mu nepodařilo vymyslet speciální relativitu.

Konec éteru

Speciální relativita

Éter teorie byla řešena další ránu, když Galilean transformace a newtonovské dynamiky byli oba modifikovány Albert Einstein ‚s speciální teorie relativity , což matematiku Lorentzian elektrodynamiky nové,‚non-éter‘kontextu. Na rozdíl od většiny hlavních posunů ve vědeckém myšlení byla speciální relativita přijata vědeckou komunitou pozoruhodně rychle, což je v souladu s Einsteinovým pozdějším komentářem, že fyzikální zákony popsané speciální teorií byly „zralé pro objev“ v roce 1905. Počáteční obhajoba speciálu Maxe Plancka teorie, spolu s elegantní formulací, kterou jí dal Hermann Minkowski , přispěla hodně k rychlému přijetí speciální relativity mezi pracujícími vědci.

Einstein založil svou teorii na Lorentzově dřívější práci. Místo toho, aby naznačil, že se mechanické vlastnosti objektů změnily pohybem jejich konstantní rychlosti prostřednictvím nezjistitelného éteru, navrhl Einstein odvodit vlastnosti, které každá úspěšná teorie musí mít, aby byla v souladu s těmi nejzákladnějšími a nejpevněji stanovenými principy, nezávisle na existence hypotetického éteru. Zjistil, že Lorentzova transformace musí překonat své spojení s Maxwellovými rovnicemi a musí představovat základní vztahy mezi prostorovými a časovými souřadnicemi inerciálních referenčních rámců . Tímto způsobem předvedl, že fyzikální zákony zůstaly neměnné jako u galilejské transformace, ale toto světlo bylo nyní také invariantní.

S rozvojem speciální teorie relativity zmizela potřeba vysvětlit jediný univerzální referenční rámec-a spolu s tím zmizelo přijetí teorie o 19. století éteru svítícího éteru. Pro Einsteina znamenala Lorentzova transformace koncepční změnu: že koncept polohy v prostoru nebo čase nebyl absolutní, ale mohl se lišit v závislosti na poloze a rychlosti pozorovatele.

Kromě toho v jiném článku publikovaném ve stejný měsíc v roce 1905 Einstein provedl několik pozorování na tehdy ožehavý problém, fotoelektrický efekt . V této práci prokázal, že světlo lze považovat za částice, které mají „vlnovitou povahu“. Částice zjevně nepotřebují k cestování médium, a tedy ani světlo. Jednalo se o první krok, který by vedl k plnému rozvoji kvantové mechaniky , ve kterém jsou vlnová povaha a částicová povaha světla považovány za platné popisy světla. Shrnutí Einsteinova uvažování o éterové hypotéze, relativitě a světelných kvantách lze nalézt v jeho přednášce z roku 1909 (původně německá) „Vývoj našich pohledů na složení a podstatu radiace“.

Lorentz na své straně nadále používal hypotézu éteru. Ve svých přednáškách kolem roku 1911 poukázal na to, že to, co „teorie relativity říká ... lze provést nezávisle na tom, co si kdo myslí o éteru a čase“. Poznamenal, že „ať už existuje éter nebo ne, elektromagnetická pole určitě existují, stejně jako energie elektrických oscilací“, takže „pokud se nám nelíbí název„ éteru “, musíme použít jiné slovo jako kolík, na který lze zavěsit všechny tyto věci “. Došel k závěru, že „nositeli těchto pojmů nelze upřít určitou podstatnost“.

Jiné modely

V pozdějších letech se objevilo několik jednotlivců, kteří prosazovali neo-Lorentzianský přístup k fyzice, což je Lorentzian ve smyslu předpokládání absolutního skutečného stavu klidu, který je nezjistitelný a který nehraje žádnou roli v předpovědích teorie. ( Navzdory namáhavému úsilí nebylo nikdy zjištěno žádné porušení Lorentzovy kovariance .) Tyto teorie se tedy pouze podle názvu podobají teoriím éteru 19. století. Například zakladatel kvantové teorie pole Paul Dirac uvedl v roce 1951 v článku v časopise Nature s názvem „Existuje éter?“ že „jsme spíše nuceni mít éter“. Dirac však nikdy neformuloval úplnou teorii, a tak jeho spekulace nenašly žádné přijetí vědeckou komunitou.

Einsteinovy ​​názory na éter

Když byl Einstein ještě v roce 1900 studentem curyšské polytechniky, velmi se zajímal o myšlenku éteru. Jeho původní návrh výzkumné práce byl udělat experiment, který by změřil, jak rychle se Země pohybuje přes éter. "Rychlost vlny je úměrná druhé odmocnině elastických sil, které způsobují její šíření, a nepřímo úměrná hmotnosti éteru pohybovaného těmito silami."

V roce 1916, poté, co Einstein dokončil svou základní práci o obecné relativitě , mu Lorentz napsal dopis, ve kterém spekuloval, že v rámci obecné relativity byl éter znovu zaveden. Einstein ve své odpovědi napsal, že ve skutečnosti lze hovořit o „novém éteru“, ale nelze hovořit o pohybu ve vztahu k tomuto éteru. To dále rozpracoval Einstein v některých pololidových článcích (1918, 1920, 1924, 1930).

V roce 1918 Einstein poprvé veřejně zmínil tuto novou definici. Poté, na začátku dvacátých let minulého století, na přednášce, na kterou byl pozván na Lorentzovu univerzitu v Leidenu, se Einstein snažil sladit teorii relativity s Lorentzianovým éterem . V této přednášce Einstein zdůraznil, že speciální relativita odebrala poslední mechanickou vlastnost éteru: nehybnost. Pokračoval však v tom, že speciální relativita nutně nevylučuje éter, protože ten může být použit k poskytnutí fyzické reality zrychlení a rotaci. Tento koncept byl plně rozpracován v rámci obecné relativity , ve které jsou fyzikální vlastnosti (které jsou částečně určeny hmotou) přisuzovány prostoru, ale tomuto „éteru“ (kterým měl na mysli zakřivený časoprostor) nelze přičíst žádnou látku ani pohybový stav ).

V jiném příspěvku z roku 1924 s názvem „Co se týče éteru“ Einstein tvrdil, že Newtonův absolutní prostor, ve kterém je absolutní zrychlení, je „éter mechaniky“. A v rámci elektromagnetické teorie Maxwella a Lorentze lze hovořit o „éteru elektrodynamiky“, ve kterém má éter absolutní stav pohybu. Pokud jde o speciální relativitu, i v této teorii je zrychlení absolutní jako v Newtonově mechanice. Rozdíl od elektromagnetického éteru Maxwella a Lorentze však spočívá ve skutečnosti, že „protože již nebylo možné v žádném absolutním smyslu hovořit o souběžných stavech na různých místech éteru, éter se stal jakoby čtyřrozměrný, protože neexistoval objektivní způsob, jak uspořádat jeho stavy pouze časem “. Nyní je „éter speciální relativity“ stále „absolutní“, protože hmota je ovlivněna vlastnostmi éteru, ale éter není ovlivněn přítomností hmoty. Tato asymetrie byla vyřešena v rámci obecné relativity. Einstein vysvětlil, že „éter obecné relativity“ není absolutní, protože hmota je ovlivněna éterem, stejně jako hmota ovlivňuje strukturu éteru.

Jediná podobnost tohoto relativistického pojmu éteru s klasickými éterovými modely spočívá v přítomnosti fyzikálních vlastností v prostoru, které lze identifikovat pomocí geodetiky . Jak tvrdí historici, jako je John Stachel , Einsteinovy ​​názory na „nový éter“ nejsou v rozporu s jeho opuštěním éteru v roce 1905. Jak sám Einstein zdůraznil, tomuto novému nelze přičíst žádnou „podstatu“ a žádný stav pohybu éter. Einsteinovo použití slova „éter“ našlo ve vědecké komunitě malou oporu a nehrálo žádnou roli v pokračujícím rozvoji moderní fyziky.

Aetherové koncepty

Viz také

Reference

Poznámky pod čarou

Citace

Primární zdroje

  1. ^ a b c Newton, Isaac: Opticks (1704). Čtvrté vydání z roku 1730. (Publikováno 1952 (Dover: New York), s komentářem Bernarda Cohena, Alberta Einsteina a Edmunda Whittakera).
  2. ^ a b Maxwell, JC (1865). Dynamická teorie elektromagnetického pole (část 1)“ (PDF) . Archivováno (PDF) z originálu dne 28. července 2011.
  3. ^ Maxwell, James Clerk (1878), „Ether“  , v Baynes, TS (ed.), Encyclopædia Britannica , 8 (9. vydání.), New York: Sons Charlese Scribnera, s. 568–572
  4. ^ Fresnel, A. (1818), „Lettre de M. Fresnel à M. Arago sur l'influence du mouvement terrestre dans quelques phénomènes d'optique“, Annales de Chimie et de Physique , 9 : 57–66 (září 1818 ), 286–7 (listopad 1818); přetištěno v H. de Senarmont, E. Verdet a L. Fresnel (eds.), Oeuvres Complètes d'Augustin Fresnel , sv. 2 (1868), s. 627–36 ; přeloženo jako „Dopis Augustina Fresnela Françoisovi Aragovi o vlivu pohybu Země na některé jevy optiky“ v KF Schaffner, Aether Theories Nineteenth-Century , Pergamon, 1972 ( doi : 10.1016/C2013-0-02335- 3 ), s. 125–35; také přeloženo (s několika chybami) RR Traillem jako „Dopis Augustina Fresnela Françoisovi Aragovi týkající se vlivu pozemského pohybu na několik optických jevů“, General Science Journal , 23. ledna 2006 ( PDF, 8 s. ).
  5. ^ GG Stokes (1845). „O aberaci světla“ . Filozofický časopis . 27 (177): 9–15. doi : 10,1080/14786444508645215 .
  6. ^ a b Lorentz, Hendrik Antoon (1895), Versuch einer Theorie der electrischen und optischen Erscheinungen in bewegten Körpern  [ Pokus o teorii elektrických a optických jevů v pohybujících se tělesech ], Leiden: EJ Brill
  7. ^ Lorentz, Hendrik Antoon (1892), „Re relatieve bewegging van de aarde en den aether“  [ The Relative Motion of the Earth and the Aether ], Zittingsverlag Akad. V. Mokrý. , 1 : 74–79
  8. ^ Larmor, Joseph (1897), „O dynamické teorii elektrického a světelného média, část 3, Vztahy s hmotnými médii“  , Filozofické transakce Královské společnosti , 190 : 205–300, Bibcode : 1897RSPTA.190..205L , doi : 10,1098/rsta.1897.0020
  9. ^ Larmor, Joseph (1900), Aether a Matter  , Cambridge University Press
  10. ^ Lorentz, Hendrik Antoon (1899), „Zjednodušená teorie elektrických a optických jevů v pohyblivých systémech“  , Proceedings of the Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences , 1 : 427–442
  11. ^ Lorentz, Hendrik Antoon (1904), „Elektromagnetické jevy v systému pohybujícím se jakoukoli rychlostí menší než je rychlost světla“  , Proceedings of the Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences , 6 : 809–831
  12. ^ Lorentz, Hendrik Antoon (1921), „Deux Mémoires de Henri Poincaré sur la Physique Mathématique“  [ Two Papers of Henri Poincaré on Mathematical Physics ], Acta Mathematica , 38 (1): 293-308, doi : 10.1007/BF02392073
  13. ^ Lorentz, HA; Lorentz, HA; Miller, DC; Kennedy, RJ; Hedrick, ER; Epstein, PS (1928), „Conference on the Michelson-Morley Experiment“, The Astrophysical Journal , 68 : 345–351, Bibcode : 1928ApJ .... 68..341M , doi : 10.1086/143148
  14. ^ Poincaré, Henri (1900), „La théorie de Lorentz et le principe de réaction“  , Archivy Néerlandaises des Sciences Exactes et Naturelles , 5 : 252–278. Viz také anglický překlad Archived 2008-06-26 na Wayback Machine .
  15. ^ Poincaré, Henri (1904–1906), „Principy matematické fyziky“  , v Rogers, Howard J. (ed.), Kongres umění a vědy, univerzální expozice, St. Louis, 1904 , 1 , Boston a New York : Houghton, Mifflin and Company, s. 604–622
  16. ^ Poincaré, Henri (1905b), „Sur la dynamique de l'électron“  [ O dynamice elektronu ], Comptes Rendus , 140 : 1504–1508
  17. ^ Poincaré, Henri (1906), „Sur la dynamique de l'électron“ [ O dynamice elektronu ], Rendiconti del Circolo Matematico di Palermo , 21 : 129–176, Bibcode : 1906RCMP ... 21..129P , doi : 10,1007/BF03013466 , hdl : 2027/uiug.30112063899089 , S2CID  120211823
  18. ^ Einstein, Albert (1905a), „Zur Elektrodynamik bewegter Körper“ , Annalen der Physik , 322 (10): 891–921, Bibcode : 1905AnP ... 322..891E , doi : 10.1002/andp.19053221004. Viz také: Anglický překlad Archivováno 2005-11-25 na Wayback Machine .
  19. ^ Einstein, Albert: (1909) Vývoj našich pohledů na složení a podstatu záření , Phys. Z. , 10 , 817-825. (přehled teorií éteru, mimo jiné témata)
  20. ^ Dirac, PM (1951). „Existuje éter?“ (PDF) . Příroda . 168 (4282): 906. Bibcode : 1951Natur.168..906D . doi : 10,1038/168906a0 . S2CID  4288946 . Archivováno z originálu (PDF) dne 17. prosince 2008 . Citováno 23. února 2017 .
  21. ^ a b A. Einstein (1918), „Dialog o námitkách proti teorii relativity“  , Naturwissenschaften , 6 (48): 697–702, Bibcode : 1918NW ...... 6..697E , doi : 10,1007 / BF01495132 , S2CID  28132355
  22. ^ a b Einstein, Albert: „ Ether a teorie relativity “ (1920), publikováno v Sidelights on Relativity (Methuen, London, 1922)
  23. ^ a b A. Einstein (1924), „Über den Äther“ , Verhandlungen der Schweizerischen Naturforschenden Gesellschaft , 105 (2): 85–93. Viz také anglický překlad: Concerning the Aether Archived 2010-11-04 at the Wayback Machine
  24. ^ A. Einstein (1930), „Raum, Äther und Feld in der Physik“, Forum Philosophicum , 1 : 173–180 rukopis online Archivováno 16. 6. 2011 na Wayback Machine

Experimenty

  1. ^ Fizeau, H. (1851). „Hypotézy týkající se světelného éteru a experiment, který zjevně prokazuje, že pohyb těl mění rychlost, s jakou se světlo v jejich nitru šíří“  . Filozofický časopis . 2 : 568–573. doi : 10,1080/14786445108646934 .
  2. ^ Michelson, AA & Morley, EW (1886). „Vliv pohybu média na rychlost světla“  . Dopoledne. J. Sci . 31 (185): 377–386. Bibcode : 1886AmJS ... 31..377M . doi : 10,2475/ajs.s3-31.185.377 . S2CID  131116577 .
  3. ^ Arago, A. (1810-1853). „Mémoire sur la vitesse de la lumière, lu à la prémière classe de l'Institut, le 10 décembre 1810“. Comptes Rendus de l'Académie des Sciences . 36 : 38–49.
  4. ^ Airy, GB (1871). „O předpokládané změně v množství astronomické aberace světla, produkované průchodem světla značnou tloušťkou refrakčního média“ . Sborník Královské společnosti . 20 (130–138): 35–39. Bibcode : 1871RSPS ... 20 ... 35A . doi : 10,1098/rspl.1871.0011 . Archivovány od originálu na 2012-05-15.
  5. ^ a b Mascart, E. (1872). „Sur les changes qu'éprouve la lumière par suite du mouvement de la source lumineuse et du mouvement de l'observateur“ . Annales Scientifiques de l'École Normale Supérieure . Série 2. 1 : 157–214. doi : 10,24033/asens.81 .
  6. ^ Fizeau, H. (1861). „Ueber eine Methode, zu untersuchen, ob das Polarisationsazimut eines gebrochenen Strahls durch die Bewegung des brechenden Körpers geändert werde“ . Annalen der Physik . 190 (12): 554–587. Bibcode : 1861AnP ... 190..554F . doi : 10.1002/andp.18621901204 . Archivovány od originálu na 2012-05-15.
  7. ^ Brace, DB (1905). „Drift“ etheru a rotační polarizace „ . Filozofický časopis . 10 (57): 383–396. doi : 10,1080/14786440509463384 .
  8. ^ Strasser, B. (1907). „Der Fizeausche Versuch über die Änderung des Polarisationsazimuts eines gebrochenen Strahles durch die Bewegung der Erde“ . Annalen der Physik . 329 (11): 137–144. Bibcode : 1907AnP ... 329..137S . doi : 10.1002/andp.19073291109 . Archivovány od originálu na 2012-05-15.
  9. ^ Hoek, M. (1868). „Stanovení životních podmínek a životních podmínek spojených s procházením okolního prostředí“ . Verslagen en Mededeelingen . 2 : 189 –194.
  10. ^ Klinkerfues, Ernst Friedrich Wilhelm (1870). „Versuche über die Bewegung der Erde und der Sonne im Aether“ . Astronomická nachrichten . 76 (3): 33–38. Bibcode : 1870AN ..... 76 ... 33K . doi : 10,1002/asna.18700760302 .
  11. ^ Haga, H. (1902). „Über den Klinkerfuesschen Versuch“ . Physikalische Zeitschrift . 3 : 191 .
  12. ^ Ketteler, Ed. (1872). „Ueber den Einfluss der astronomischen Bewegungen auf die optischen Erscheinungen“ . Annalen der Physik . 220 (9): 109–127. Bibcode : 1871AnP ... 220..109K . doi : 10.1002/andp.18712200906 . Archivovány od originálu na 2012-05-15.
  13. ^ a b Mascart, E. (1874). „Sur les changes qu'éprouve la lumière par suite du mouvement de la source lumineuse et du mouvement de l'observateur (deuxième partie)“ . Annales Scientifiques de l'École Normale Supérieure . Série 2. 3 : 363–420. doi : 10,24033/asens.118 .
  14. ^ Lord Rayleigh (1902). „Je rotační polarizace ovlivněna pohybem Země?“ . Filozofický časopis . 4 (20): 215–220. doi : 10,1080/14786440209462836 .
  15. ^ Röntgen, W. (1888). „Über die durch Bewegung eines im homogenen elektrischen Felde befindlichen Dielektricums hervorgerufene elektrodynamische Kraft“ . Berliner Sitzungsberichte . 2. Halbband: 23 –28. Archivováno od originálu dne 2016-02-26.
  16. ^ Des Coudres, Th. (1889). „Ueber das Verhalten des Lichtäthers bei den Bewegungen der Erde“ . Annalen der Physik . 274 (9): 71 –79. Bibcode : 1889AnP ... 274 ... 71D . doi : 10.1002/andp.18892740908 .
  17. ^ Königsberger, J. (1905). „Induktionswirkung im Dielektrikum und Bewegung des Aethers“ . Berichte der Naturforschenden Gesellschaft zu Freiburg I. Br . 13 : 95 –100.
  18. ^ Trouton, FT (1902). „Výsledky elektrického experimentu zahrnujícího relativní pohyb Země a éteru, navržený pozdním profesorem FitzGeraldem“ . Transakce Královské dublinské společnosti . 7 : 379 - 384 .
  19. ^ Michelson, Albert Abraham (1881), „The Relative Motion of the Earth and the Luminiferous Ether“  , American Journal of Science , 22 (128): 120–129, Bibcode : 1881AmJS ... 22..120M , doi : 10,2475 /ajs.s3-22.128.120 , S2CID  130423116
  20. ^ Michelson, Albert Abraham & Morley, Edward Williams (1887), „O relativním pohybu Země a světelného éteru“  , American Journal of Science , 34 (203): 333–345, Bibcode : 1887AmJS ... 34. .333M , doi : 10,2475/ajs.s3-34.203.333 , S2CID  124333204
  21. ^ Trouton, FT; Noble, HR (1903). „Mechanické síly působící na nabitý elektrický kondenzátor pohybující se prostorem“ . Filozofické transakce královské společnosti . 202 (346–358): 165–181. Bibcode : 1904RSPTA.202..165T . doi : 10,1098/rsta.1904.0005 . Archivovány od originálu na 2012-05-15.
  22. ^ Lord Rayleigh (1902). „Způsobuje pohyb skrz éter dvojí lom?“ . Filozofický časopis . 4 (24): 678–683. doi : 10,1080/14786440209462891 .
  23. ^ Brace, DeWitt Bristol (1904). „O dvojitém lomu ve hmotě pohybující se éterem“  . Filozofický časopis . 7 (40): 317–329. doi : 10,1080/14786440409463122 .
  24. ^ Lodge, Oliver J. (1893). „Problémy s aberací“ . Filozofické transakce královské společnosti . 184 : 727–804. Bibcode : 1893RSPTA.184..727L . doi : 10,1098/rsta.1893.0015 . Archivováno od originálu dne 2016-01-24.
  25. ^ Lodge, Oliver J. (1897). „Experimenty na nepřítomnosti mechanického spojení mezi éterem a hmotou“  . Filozofické transakce královské společnosti . 189 : 149–166. Bibcode : 1897RSPTA.189..149L . doi : 10,1098/rsta.1897.0006 .
  26. ^ Zehnder, L. (1895). „Ueber die Durchlässigkeit fester Körper für den Lichtäther“ . Annalen der Physik . 291 (5): 65 –81. Bibcode : 1895AnP ... 291 ... 65Z . doi : 10.1002/andp.18952910505 .
  27. ^ GW Hammar (1935). „Rychlost světla v masivním krytu“. Fyzická kontrola . 48 (5): 462–463. Bibcode : 1935PhRv ... 48..462H . doi : 10,1103/PhysRev.48.462.2 .
  28. ^ Kennedy, RJ; Thorndike, EM (1932). „Experimentální stanovení relativity času“. Fyzická kontrola . 42 (3): 400–418. Bibcode : 1932PhRv ... 42..400K . doi : 10,1103/PhysRev.42.400 .
  29. ^ Sagnac, Georges (1913), „L'éther lumineux démontré par l'effet du vent relatif d'éther dans un interféromètre en rotation uniforme“  [ Demonstrace světelného éteru interferometrem při rovnoměrném otáčení ], Comptes Rendus , 157 : 708–710
  30. ^ Sagnac, Georges (1913), „Sur la preuve de la réalité de l'éther lumineux par l'expérience de l'interférographe turnajant“  [ Na důkaz reality světelného éteru experimentem s rotačním interferometrem ], Comptes Rendus , 157 : 1410–1413

Sekundární zdroje

  1. ^ a b c Whittaker, Edmund Taylor (1910), Historie teorií éteru a elektřiny (1. vydání), Dublin: Longman, Green and Co.
  2. ^ B Jannsen, Michel & Stachel, John (2008), The optika a elektrodynamiky dojemných těl (PDF) , archivované (PDF) od originálu na 2015-09-29
  3. ^ a b c d Darrigol, Olivier (2000), Electrodynamics from Ampère to Einstein , Oxford: Clarendon Press, ISBN 978-0-19-850594-5
  4. ^ a b Schaffner, Kenneth F. (1972), éterové teorie devatenáctého století , Oxford: Pergamon Press, ISBN 978-0-08-015674-3
  5. ^ Wien, Wilhelm (1898). „Über die Fragen, welche die translatorische Bewegung des Lichtäthers betreffen (Referat für die 70. Versammlung deutsche Naturforscher und Aerzte in Düsseldorf, 1898)“  . Annalen der Physik . 301 (3): I – XVIII..
  6. ^ Laub, Jakob (1910). „Über die experimentellen Grundlagen des Relativitätsprinzips“. Jahrbuch der Radioaktivität und Elektronik . 7 : 405–463.
  7. ^ a b c Miller, Arthur I. (1981), speciální teorie relativity Alberta Einsteina. Emergence (1905) a raná interpretace (1905–1911) , Reading: Addison – Wesley, ISBN 978-0-201-04679-3
  8. ^ Janssen, Michel; Mecklenburg, Matthew (2007), VF Hendricks; a kol. (eds.), „Od klasické k relativistické mechanice: Elektromagnetické modely elektronu“ , Interakce: Matematika, fyzika a filozofie , Dordrecht: 65–134, archiv z originálu 2008-07-04 , vyvoláno 2004-04-16
  9. ^ Pais, Abraham (1982), Subtle is the Lord: The Science and the Life of Albert Einstein , New York: Oxford University Press, ISBN 978-0-19-520438-4
  10. ^ Born, M. (1956), fyzika v mé generaci , Londýn a New York: Pergamon Press
  11. ^ a b Kostro, L. (1992), „Nástin historie Einsteinova relativistického etherového konceptu“, v Jean Eisenstaedt; Anne J. Kox (eds.), Studie z dějin obecné relativity , 3 , Boston-Basel-Berlin: Birkhäuser, s. 260–280, ISBN 978-0-8176-3479-7
  12. ^ a b Stachel, J. (2001), „Proč Einstein znovu objevil éter“, Physics World , 14 (6): 55–56, doi : 10,1088/2058-7058/14/6/33 .
  13. ^ B c Kostro, L. (2001), "Albert Einstein New Ether a jeho Obecná relativita" (PDF) , Sborník z konference aplikované diferenciální geometrie : 78-86, archivovat (PDF) od originálu k 2018-04 -11.

externí odkazy