Попытки объяснить различные явления существованием некой субстанции -- эфира -- производились философами еще до н.э. Впоследствии выработалось более или менее общее определение эфира, как субстанции, проводящей свет, электромагнитные колебания и гравитационные поля. Если допустить его существование, то он должен обладать следующими свойствами:
1. Малой массой. На звание частиц эфира больше всего подходят нейтрино;
2. Высокой плотностью. Плотные вещества лучше проводят колебания, а скорость ЭМ колебаний в вакууме максимальна.
Из истории эфира.
Несмотря на то что ряд исследователей истории эфира и развития физических представлений приписывают введение в естествознание идеи эфира Рене Декарту (1596-1650 гг.), а идеи атомизма -- Демокриту (470-380 гг. до н.э.), следует считать, что и понятие эфира как мировой среды, и понятие атомов -- элементов веществ, были известны задолго до этого и сопровождали практически всю известную ныне историю человеческой цивилизации.
Есть все основания полагать, что идеи эфира были, по крайней мере, в VI-IV вв. до н.э., а вероятнее всего, и значительно ранее распространены достаточно широко. Так, основные древнеиндийские учения -- джайнизм, локаята, вайшешика, ньяя и другие, такие религии, как брахманизм и буддизм, изначально содержали в себе учение об эфире (акаша), как о единой, вечной и всепроникающей физической субстанции, которая непосредственно не воспринимается чувствами. Эфир един и вечен. Материя вообще (пудгала) состоит из мельчайших частиц (ану), образующих атомы (параману), обладающих подвижностью (дхармой). Все события происходят в пространстве и во времени.
Пракрити -- материя в учении санхья, созданном мудрецом Канадой (Глукой), -- ничем не порожденная первопричина всех вещей. Она вечна и вездесуща. Это самая тонкая, таинственная и огромная сила, периодически создающая и разрушающая миры. Ее элементы (гуны) просты, неделимы и вечны.
Джайнисты считают, что их учение было передано им 24 учителями. Последний, Вардхамана жил в VI в. до н.э., его предшественник Паршванатха - в IX в. до н.э., остальные - в доисторические времена.
В древнекитайком даосизме (IV в. до н.э.) в каноне "Дао да цзин" и трактатах "Чжуан-цзы" и "Лао-цзы" указывается, что всё в мире состоит из частиц грубых ("цу") и тончайших ("цзин"). Они образуют единый "ци" -- эфир, изначальный, единый для всех вещей. "Единый эфир пронизывает всю Вселенную". Он состоит из "инь" (материальное) и "ян" (огонь, энергия). "Нет ни одной вещи, не связанной с другой, и всюду проявляются инь и ян".
В древней Японии философы полагали, что пространство заполнено мукёку - беспредельной универсальной сверхестественной силой, лишенной качеств и форм, недоступной восприятию человеком. Мистический абсолют такёку является природой идеального первоначала "ри", связанного с материальным началом "ки". "Ри" -- энергия, которая вечно связана с "ки" -- материей и без него не существует.
Есть все основания предположить, что все мировые религии -- буддизм, христианство, конфуцианство, синтоизм, индуизм, иудаизм и др. -- в том или ином виде на ранней стадии заимствовали материалистические идеи древней эфиродинамики, а на более поздней стадии развития выхолостили учение, отказавшись от материализма в пользу мистицизма в угоду пришедшим к власти господствующим классам. В Древней Греции это произошло, вероятнее всего, после революции VII-VI вв. до н.э., положившей конец родовому строю и приведшей к победе рабовладельчества.
Однако передовые мыслители пытались сохранить древние материалистические знания. Фалесом Милетским (625-547 гг. до н.э.) -- древнегреческим философом, родоначальником античной и вообще европейской философии и науки, основателем милетской философской школы -- был поставлен вопрос о необходимости сведения всего многообразия явлений и вещей к единой основе (первостихии или первоначалу), которой он считал жидкость ("влажную природу").
Анаксимандром (610-546 гг. до н.э.), учеником Фалеев, было введено в философию понятие первоначала -- "апейрона" -- единой вечной неопределённой материи, порождающей бесконечное многообразие сущего.
Анаксимен (585-525 гг. до н.э.), ученик Анаксимандра, этим первоначалом считал газ ("воздух"), путем сгущения и разрежения которого возникают все вещи.
Развитие идей "первоначала" было произведено Левкиппом (V в. до н.э.), выдвинувшим идею пустоты, разделяющей всё сущее на множество элементов, свойства которых зависят от их величины, формы, движения, и далее -- учеником Левкиппа Демокритом, являющимся основоположником атомизма.
По ряду свидетельств Демокрит вначале обучался у халдеев и магов, присланных в дом его отца для обучения детей, а затем в стране Мидии при посещении магов. Сам Демокрит не приписывал себе авторства атомизма, упоминая, что атомизм заимствован им у мидян, в частности у магов -- жреческой касты (племени, по свидетельству Геродота), одного из шести племен, населявших Мидию (северо-западные области Иранского нагорья).
Господствовавшая идея магов (могучих) -- внутреннее величие и могущество, сила мудрости и знание. По ряду свидетельств маги заимствовали свои знания у халдеев, которых считали основателями звездочетства и астрономии. Халдеи, которым в древней Греции и древнем Риме придавалось большое значение, являлись жрецами-гадателями, а также натуралистами, математиками, теософами. Маги основали учение (магию), позволявшее на основе знания тайн природы производить необычайные явления. В дальнейшем это учение, к сожалению, было дискредитировано многочисленными псевдомагами - шарлатанами.
Наиболее подробно атомизм древности отражен именно в работах Демокрита, чему посвящено много литературных исследований. Следует, однако, заметить, что некоторые положения атомизма Демокрита остались непонятыми до настоящего времени практически всеми исследователями его творчества. Речь прежде всего идет о соотношениях атомов и частей атомов (амеров).
Демокрит указывал, что атомы -- элементы вещества -- неделимы физически, неразрезаемы в силу плотности и отсутствия в них пустоты. Атомы наделены многими свойствами тел видимого мира: изогнутостью, крючковатостью, пирамидальностью и т.п. В своем бесконечном многообразии по форме, по величине и порядку атомы образуют всё содержимое реального мира. Однако в основе этих различающихся по величине и форме атомов лежат амеры -- истинно неделимые, лишённые частей.
Идея о двух видах атомов была упомянута и последующими исследователями, например Эпикуром (342-271 гг. до н.э.).
Амеры (по Демокриту) или "элементы" (по Эпикуру), являясь частями атомов, обладают свойствами, совершенно отличными от свойств атомов. Например, если атомам присуща тяжесть, то амеры полностью лишены этого свойства.
Полное непонимание на протяжении многих веков этого кажущегося противоречия привело к существенному искажению толкования учения Демокрита. Уже Александр Афродийский упрекает Левкиппа и Демокрита в том, что не имеющие частей неделимые, постигаемые умом в атомах и являющиеся их частями, невесомы. Это непонимание продолжается и в настоящее время. Так, С.Я. Лурье упоминает об амеpax как о математических величинах. М.Д. Ахундов продолжает истолковывать амеры как абстрактное математическое понятие.
Упомянутое кажущееся противоречие имеет в своей основе представление о том, что вес (тяжесть, гравитация) есть врождённое свойство любой материи. Между тем гравитация может быть объяснена как результат движения и взаимодействия (соударений) амеров. Тогда атом как совокупность амеров, окруженный амерами же, может испытывать притяжение со стороны других атомов благодаря импульсам энергии, передаваемым амерами по-разному в зависимости от того с какой стороны от атома находятся другие атомы, что и создает эффект взаимного притяжения атомов. Амеры же, являясь носителями кинетической энергии, никакой тяжестью обладать не будут. Следовательно, если полагать гравитацию следствием проявления движения совокупности амеров, а не врожденным свойством материи (явлением, свойственным комплексу и не принадлежащим его частям), то противоречие легко разрешается. Вся же совокупность амеров, перемещающихся в пустоте, является общей мировой средой, апейроном, по выражению Анаксимандра, в позднейшем наименовании по-русски -- эфиром.
Таким образом, эфир имеет достаточно древнюю историю, восходя к самым началам известной истории культурного человечества.
Рене Декарт в существенно более поздние времена вновь поставил вопрос о существовании материи, сплошь заполняющей всё пространство, ответственной, в частности, за перенос световых волн. Декарт объяснял образование материи вообще и планет, в частности, свойством вихрей эфира, состоящего из множества круглых частиц. В некоторых своих работах Декарт пытается конструировать механические модели физических явлений, иногда противоречивые.
Ньютон (1643-1727 гг.) несколько раз менял свою точку зрения относительно структуры эфира, а также о самом факте его существования. Однако в конце концов Ньютон высказался достаточно определённо и в своих последних работах взгляды на эфир совершенствовал, развивал, но не менял кардинально. Ньютон считал возможным "вывести из начал механики и все остальные явления природы", полагая, что "все эти явления обусловливаются и некоторыми силами, с которыми частицы тел вследствие причин, покуда неизвестных, или стремятся друг к другу и сцепляются в правильные фигуры, или же взаимно отталкиваются и удаляются друг от друга". В работе "Оптика или трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света" Ньютон развивает, в частности, мысль о возможности превращения света в вещество и обратно.
В 1717 г. на 75-м году жизни во втором английском издании "Оптики" Ньютон в форме вопросов и ответов излагает свою точку зрения относительно эфира. Так, градиент плотности эфира при переходе от тела в пространство применяется для объяснения тяготения, при этом эфир подразумевается состоящим из отдельных частиц. "Такое возрастание плотности, -- пишет Ньютон, -- на больших расстояниях может быть чрезвычайно медленным; однако если упругая сила этой среды чрезвычайно велика, то этого возрастания может быть достаточно для того, чтобы устремлять тела от более плотных частей среды к более разреженным со всей той силой, которую мы называем тяготением".
Ньютон вновь ставит вопрос об атомистическом строении эфира:
"Если кто-нибудь предположит, что эфир (подобно нашему воздуху), может быть, содержит частицы, которые стремятся отталкиваться одна от другой (я не знаю, что такое этот эфир), что его частицы крайне малы сравнительно с частицами воздуха и даже света, то чрезвычайная малость этих частиц может способствовать величине силы, благодаря которой частицы отталкиваются друг от друга, делая среду необычайно разреженной и упругой в сравнении с воздухом и, следовательно, в ничтожной степени способной к сопротивлению движениям брошенных тел и чрезвычайно способной вследствие стремления к расширению давить на большие тела".
Таким образом, Ньютон сам указал возможность обойти затруднение, возникающее вследствие сопротивления эфира движению небесных тел.
"Если этот эфир предположить в 700 000 раз более упругим, чем наш воздух, и более чем в 700 000 раз разреженным, то сопротивление его будет в 600 000 000 раз меньшим, чем у воды. Столь малое сопротивление едва ли произведет заметное изменение движений планет за десять тысяч лет".
В этой же работе Ньютон спрашивает, не является ли зрение результатом колебаний эфира в сетчатке и нервах.
Майкл Фарадей (1791-1867 гг.), уверенный в существовании эфира ("мирового эфира"), представлял его как совокупность неких силовых линий. Фарадей категорически отрицал возможность действия на расстоянии (actio in distance) через пустоту -- точку зрения многих физиков того времени. Однако Фарадеем природа и принцип устройства силовых линий раскрыты не были.
Джеймс Клерк Максвелл (1831-1879 гг.) в своих работах, среди которых нужно в первую очередь отметить, делает вывод о распространении возмущений от точки к точке в мировом эфире.
"Действительно, -- пишет Максвелл, -- если вообще энергия передается от одного тела к другому не мгновенно, а за конечное время, то должна существовать среда, в которой она временно пребывает, оставив первое тело и не достигнув второго. Поэтому эти теории должны привести к понятию среды, в которой и происходит это распространение".
Приняв полностью точку зрения Фарадея, Максвелл, как и Фарадей, не дает какой-либо модели эфира и ограничивается общим представлением о "силовых линиях". Следует, правда, всё же указать, что Максвелл упоминает об эфире как о жидкости и выводит свои знаменитые уравнения в работах, опираясь на представления Гельмгольца о движении вихрей в жидкой среде.
В течение XIX в. было выдвинуто несколько моделей эфира. Значительная часть их не отвечала на вопрос об устройстве эфира и характере взаимодействий. Авторы этих теорий пытались приписать эфиру те или иные свойства, с помощью которых можно было ожидать хотя бы принципиального объяснения некоторых явлений.
Так, для объяснения годичной аберрации света звёзд, открытой Брадлеем в 1728 г. и достигающей 20,5", Стоксом в 1845 г. была высказана мысль об увлечении Землей окружающего эфира. Более детальные расчёты показали, однако, что принятие идеи Стокса без каких-либо оговорок означает необходимость наличия потенциала скорости эфира во всём окружающем Землю пространстве. "Для того чтобы обойти это затруднение, -- пишет Лоренц , -- можно использовать то обстоятельство, что существование потенциала скоростей не является необходимым во всем пространстве, окружающем Землю, так как мы имеем дело только с ограниченной областью. Однако это предположение повело бы нас к очень искусственным и маловероятным построениям". Таким образом, идея Стокса не нашла дальнейшего развития вследствие сложности построения, хотя в ней, безусловно, содержалось рациональное зерно. Кроме того, никаких предположений о характере взаимодействий эфира с Землей и природе самого эфира Стоке не высказал.
Планк показал, что трудности, имевшиеся в гипотезе Стокса, можно избежать, если предположить, что эфир может сжиматься и подвержен влиянию силы тяжести. Никаких предположений о возможных причинах такого влияния Планк не высказывал. В своих речах Планк показал, что это предположение указывает на существенную конденсацию эфира в поле силы тяжести. Около Земли эта конденсация по сравнению с открытым пространством составляет 60 000, около Солнца -- еще в 28 раз больше. Дальнейшего развития гипотеза Планка не получила.
Идею о неподвижном эфире впервые, по-видимому, высказал Френель в 1818 г. в письме к Араго, затем эта идея была существенно развита и дополнена Лоренцем в работе "Теория электронов" . По идее Френеля эфир представляет собой сплошную упругую среду, в которой находится вещество частиц атомов, в общем никак не связанных с этой средой. Роль эфира -- передача механических колебаний и волн. При объяснении аберрации Френель сначала исходил из простого сложения скоростей Земли и света. Однако некоторые эксперименты, в частности опыт Араго (1818-1819 гг.) по интерференции поляризованных пучков света и эксперимент Восковича-Эре с телескопом, наполненым водой, показали, что дополнительных отклонений света, которые должны были быть, если бы эфир оставался неподвижным, нет. Для спасения гипотезы Френель предложил ввести коэффициент увлечения света средой
k = 1 - ( l/n)^2
где n - коэффициент оптического преломления среды.
Пояснение при этом сводится к тому, что движущаяся среда своими атомами пытается увлечь за собой свет, в то время как эфир, оставаясь неподвижным, препятствует этому. Учёт коэффициента увлечения позволил получить хорошее совпадение теории и опыта. Однако Френель также не пытался раскрыть причину увлечения эфира этой средой. Получается как бы три независимые физические субстанции: отдельно эфир, отдельно оптическая среда и, наконец, отдельно свет при полной неясности их физического взаимодействия.
Численно коэффициент увлечения Френеля хорошо объяснял результаты опыта Физо, проведённого последним в 1851 г. и повторенного Зееманом в 1914-1915 гг.
Герцем была выдвинута идея о полном захвате эфира материей. Гипотеза Герца, однако, находится в противоречии с экспериментом Физо, поскольку этот эксперимент показал лишь частичный захват эфира материей.
Предыдущие гипотезы имели своей целью объяснение частичного увлечения света рабочим телом, пропорционального первой степени отношения скоростей рабочего тела и света. В более поздних экспериментах, проведенных Майкельсоном в 1881 г. и повторяемых другими (Морли, Миллером, Пиккаром, Стазлем, Кеннеди, Илингвортом) вплоть до 1927 г., основную роль играл квадрат этого отношения.
В экспериментах Майкельсона - Морли с интерферометром был сделана попытка подтвердить теорию Френеля и Лоренца о неподвижном эфире. Эксперимент ставил своей целью обнаружить "эфирный ветер", который неминуемо был бы, если бы эфир был неподвижен в пространстве. Наличие эфирного ветра ожидалось обнаружить по изменению скорости света, пропускаемого вдоль направления эфирного ветра, направление которого, в свою очередь, определяется движением Земли вокруг Солнца со скоростью 30 км/с.
Считается, что ни в 1881, ни в 1887 гг. такое движение Майкельсоном и Морли не было обнаружено. Работы Миллера, которому удалось обнаружить эфирный ветер, нарастающий с увеличением высоты, были завершены только к 1927 г. и поэтому во внимание не принимались (так же, как и в настоящее время).
Лоренцем было сделано предположение о возможном сокращении плеч интерферометра, направленных по ходу движения эфирного ветра. Объяснение Лоренца исходило из того предполагаемого факта, что молекулярные и атомные силы вещества плеч интерферометра имеют электромагнитное происхождение, следовательно, перемещаясь в неподвижном эфире, эти силы начнут создавать дополнительную деформацию.
Теория Лоренца, однако, противоречит исходному представлению об эфире как о переносчике взаимодействий. В самом деле, если эфир не принимает никакого участия в движении вещества, то и вещество не может взаимодействовать с эфиром. Следовательно, эфир не может передать веществу энергию. Налицо логическое противоречие, проистекающее из отсутствия качественной картины строения и взаимодействия эфира и вещества.
В своих рассуждениях Ритц оперирует только математическими выкладками, и так же как и Лоренц, не указывает на характер связей между веществом и эфиром, не рассматривает природу света и строение эфира.
Таким образом, перечисленные гипотезы, модели и теории эфира, возникшие в XIX в., во-первых, рассматривали эфир как сплошную однородную среду с постоянными свойствами, одинаковыми для всех точек пространства и любых физических условий, во-вторых, не делали никаких предположений ни о структуре эфира, ни о характере взаимодействий между веществом и эфиром. Такое положение привело к невозможности в рамках этих теорий, фактически опирающихся на какое-либо одно частное свойство эфира, удовлетворить всему разнообразию известных явлений. Некоторое исключение всё же здесь составляет теория Френеля, поставившая скорость света в зависимости от свойств среды, в которой свет распространяется. Теория Френеля получила дальнейшее развитие в работах Эйнштейна.
_http://innovatory.narod.ru/acukovski_ether.html
Как-то вот так получается, что физический вакуум представляет из себя именно среду, заполненную различными частицами:
К концу ХХ века представления об эфире, как физической среде, нашли своё отражение в понятии физического вакуума. Первоначальные представления о вакууме как об абсолютно пустом пространстве, заполненном атомами, трансформировалось в понятие физического вакуума, который может породить пару античастиц или двух гамма квантов, образовавшихся при аннигиляции частиц. Существование данного факта привело к выводу, что Космос нельзя считать пустым пространством. Он заполнен материальной субстанцией, которую в настоящее время называют «физическим вакуумом».
Материальная субстанция физического вакуума играет важную роль во многих физических явлениях. Например, физический вакуум изменяет магнитный момент электрона так, что он вместо одного магнетона Бора становится равным 1,00116 магнетона, т. е. увеличивается на 0.1%. Такого же порядка вакуумные поправки известны в спектрометрии. Эти достоверные экспериментальные факты хорошо согласуются с теоретическими расчётами методами квантовой электродинамики (КЭД). Однако КЭД не получает доказательств существования физического вакуума из законов теории, а постулирует его. Понятно поэтому, что все свойства физического вакуума остаются в рамках КЭД далеко не выясненными. Невозможно извлечь информацию о физическом вакууме также из других широко известных физических теорий. Так, специальная теория относительности (СТО) принципиально не содержит понятия физического вакуума, рассматривая пространство идеально пустым.
К началу 50-х годов ХХ в. стало ясно, что удивительный мир «невидимого» физического вакуума исключительно плотно «заселён». Расчёт показал, что в 1cm³, например, протон-антипротонного вакуума находится примерно 10 в 39 частиц. Такой концентрации мы не знаем в изученной нами атомной материи. Если ещё учесть, что известные сейчас материальные формы занимают ничтожную часть объёма вселенной, то становится понятным, почему без учёта физических свойств вакуума авторы теорий элементарных частиц испытывают огромные трудности. До сих пор не выяснены вопросы, почему существует дискретный спектр масс частиц, почему одни устойчивы, а другие нет, почему у заряженных частиц один и тот же элементарный заряд, как рассчитать параметры частиц, хорошо известные из опыта, почему существует дискретный ряд основных взаимодействий (сильные, электромагнитные, слабые, гравитационные), как вычислить константы этих взаимодействий и т. д.
Источник: В.И. Балабай "История развития теории эфира (физического вакуума)"
_http://www.publishe.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=1677
Может быть именно эти частицы и передают электромагнитные колебания и различные поля? Эту проблему рассматривает теория под названием АКУСТИКА ФИЗИЧЕСКОГО ВАКУУМА. Акустика это -- упругие волновые процессы в различных средах, что полностью согласуется и с нашими представлениями в этой области, то есть акустика имеет прямое отношение к эфиру.
Загадочные свойства вакуума-эфира.
Изменение поляризации электромагнитного излучения при прохождении через вакуум в присутствии сильных магнитных полей, зарегистрированное экспериментально, ставит новые вопросы перед современной физикой и космологией.
Как сообщает Physorg, в рамках эксперимента PVLAS, проведенного в национальной лаборатории Легнаро в Италии, учёным удалось наблюдать особый эффект воздействия физического вакуума на электромагнитное излучение. Работа ученых “Self-interacting dark matter in the solar system” опубликована в журнале Physical Review.
Экспериментальная установка PVLAS представляет собой вакуумную камеру, помещенную в мощное магнитное поле. Регистрировалось изменение характера поляризации линейно поляризованного лазерного пучка при прохождении его сквозь вакуум. Для увеличения крайне слабого эффекта в камере протяженностью 1 м был размещен резонатор Фабри-Перро, благодаря которому эффективный путь, проходимый фотонами, был увеличен до 60 км.
Результаты эксперимента позволяют сделать вывод о том, что свет при прохождении в вакууме в присутствии мощных магнитных полей "крайне слабо" взаимодействует с особым типом элементарных частиц. При этом вакуум ведёт себя подобно кристаллической структуре. Это, в свою очередь, позволяет предположить, что именно эти гипотетические "псевдоскалярные" частицы могут являться одними из кандидатов на роль "тёмной материи".
"Мы полагаем, что интенсивное магнитное поле приводит к "смешиванию" света с определенным типом гипотетических частиц -- так называемых псевдоскалярных, -- отметил один из авторов эксперимента, доктор Панкай Джейн (Pankaj Jain) из индийского технологического института в Канпуре. -- Можно сказать, что свет частично превращается в эти частицы, а затем спустя очень короткий интервал времени возвращается в обычное состояние. Взаимодействие между фотонами и этими частицами -- крайне слабое. Вследствие этого последние могут рассматриваться в качестве одного из кандидатов на роль тёмной материи".
Правда, существующие космологические модели накладывают значительно более жёсткие ограничения на взаимодействие гипотетических псевдоскалярных частиц с фотонами -- значительно более жёсткие, чем это было обнаружено в ходе осуществлённого в итальянской лаборатории эксперимента. По мнению авторов эксперимента, расхождения можно объяснить предположением о достаточно "сильном" взаимодействии псевдоскалярных частиц друг с другом.
Исследования опубликованы в 2007 году. Источник: _http://rnd.cnews.ru
А если допустить, Что Эфир состояние ДухоМатерии?
