ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 13.04.2024
Просмотров: 774
Скачиваний: 0
Глава 1. Относительное движение эфира
нием движения Земли по ее орбите. Затем прибор поворачивали так, чтобы направление света было противоположно направлению движения Земли. Если эта причина увеличивала либо уменьшала отклонение луча призмой на первом пути, то это отклонение было бы уменьшено либо увеличено на обратном пути и изображение появилось бы по одну сторону от предмета. Если прибор повернуть кругом, оно появилось бы по другую сторону. Опыт производили в разные времена года, но получались только отрицательные резуль- таты. Однако из этого опыта еще нельзя сделать решительного за- ключения, что эфир близ земной поверхности увлекается вместе с Землей по ее орбите, ибо Стокс 4 показал, что, согласно гипотезе Френеля, относительная скорость эфира внутри призмы относилась бы к скорости эфира вне ее обратно пропорционально квадрату по- казателя преломления и что в этом случае отклонение не изменя- лось бы заметным образом вследствие движения призмы в эфире.
Однако Физо 5*, наблюдая изменение плоскости поляризации света, пропускаемого наклонно сквозь ряд стеклянных пластинок, получил, как он думает, доказательство разницы в результате соот- ветственно различию направления луча в пространстве, а Ангстрем пришел к подобным же результатам путем дифракции. Автору не- известно, подвергались ли эти трудные опыты повторной проверке.
В другом опыте Физо, заслуживающем, по-видимому, большо- го доверия, он наблюдал, что распространение света в текущей во- де совершается с большей скоростью в направлении движения во- ды, нежели в противоположном направлении, но что изменение скорости меньше того, которое имело бы место вследствие дейст- вительной скорости воды, и что явление не наблюдается, если воду
4«Phil. Magaz.», 1846, р. 53.
5«Ann. de Chimie et de Physique», Feb., 1860.
* Иван (ivanik1@yandex.ru) сообщает о проведенном им анализе резуль- тата опытов Физо 1859 года http://bit.ly/j04VCd по эфирному ветру, кото-
рые, по его мнению, соответствуют (будучи нанесенными на график с привязкой к звездному времени) более поздним результатам Миллера
(1925) и Галаева (1998, 2001). Попытки воспроизвести этот эксперимент Релеем (1902), Брайсом (1905) и Штрассером (1907) не увенчались успе-
хом, по его мнению, из-за экранировки прибора металлом с целью
уменьшения влияния окружающей среды на условия эксперимента. http://bit.ly/isFeZZ — Прим. ред.
17
Дж.К.Максвелл, 1877 г.
заменить воздухом. Этот опыт, по-видимому, скорее подтверждает френелеву теорию эфира; но весь вопрос о состоянии светоносной среды возле Земли и об ее отношении к обыкновенной материи еще далеко не решен опытом.
Функции эфира в явлениях электромагнетиз-
ма
Фарадей высказывал догадку, что та же самая среда, которая участвует в распространении света, могла бы также быть агентом и в электромагнитных явлениях. «Что касается меня, – говорил он, – то, рассматривая отношение пустоты к магнитной силе и общий характер магнитных явлений вне магнита, я скорее склонен думать, что распространение силы есть действие вне магнита, нежели что эти действия суть простые притяжения и отталкивания на расстоя- нии. Подобное действие может быть функцией эфира; ибо нет ни- чего невероятного в том, что если существует эфир, то он имеет и иные функции, кроме простой передачи излучений»6. Последую- щие изыскания только подтвердили эту догадку.
Электрическая энергия бывает двоякого рода – электростатиче- ская и электрокинетическая. У нас имеются основания к допуще- нию, что первая зависит от свойства среды, в силу которого элек- трическое смещение вызывает электродвижущую силу в противо- положном направлении, причем электродвижущая сила для едини- цы смещения обратно пропорциональна диэлектрической постоян- ной среды. С другой стороны, электрокинетическая энергия есть просто энергия движения, вызываемого в среде электрическими токами и магнитами, причем это движение не ограничивается не- сущими ток проволоками или магнитами, но существует всюду, где только можно найти магнитную силу.
Электромагнитная теория света
Итак, свойства электромагнитной среды, насколько можно су- дить, подобны свойствам светоносной среды, но лучший способ для их сравнения между собой состоит в определении скорости, с которой электромагнитное возмущение распространяется в среде. Если бы она равнялась скорости света, то у нас были бы веские ос-
6«Experimental Researches», 3075.
18
Глава 1. Относительное движение эфира
нования к допущению, что обе среды, занимая, как и есть на деле, то же самое пространство, в действительности тождественны. Дан- ные, на которых можно основывать вычисления, доставляются опытами, которые были сделаны с целью сравнения электромаг- нитной системы единиц с электростатической. Скорость распро- странения электромагнитного возмущения в воздухе, как она вы- числена на основании различных данных, не больше отличается от скорости света в воздухе, как она определена различными наблю- дениями, чем множество вычисленных значений этих количеств разнятся одно от другого.
Если скорость распространения электромагнитного возмуще- ния равна скорости света в других прозрачных средах, то в немаг- нитных средах диэлектрическая постоянная Должна быть равна квадрату показателя преломления.
Больцман 7 нашел, что это хорошо оправдывается для газов, им исследованных. Жидкости и твердые тела обнаруживают значи- тельные уклонения от этого соотношения, но мы едва ли можем надеяться даже на приблизительную проверку, если будем сравни- вать результаты наших медленно протекающих электрических опытов со световыми колебаниями, совершающимися биллионы раз в секунду.
Волновая теория в форме, рассматривающей явления света как движение упруго твердого тела, до сих пор борется с разного рода трудностями 8.
Первая и самая важная из них та, что теория указывает воз- можность колебаний нормальных к поверхности волны. Единст- венное средство объяснить себе тот факт, что оптические явления, которые могли бы возникнуть благодаря этим волнам, не могут иметь места, это – допустить, что эфир несжимаем.
Вторая трудность, это – трудность ответить на вопрос, почему явления отражения лучше объясняются гипотезой, что колебания перпендикулярны к плоскости поляризации, между тем как явле- ния двойного преломления требуют допущения, что колебания со- вершаются в этой плоскости?
7«Wiener Sitzb.», 23, April, 1874.
8См.: Стокс. Report on Double Refraction. 1862, p. 253.
19
Дж.К.Максвелл, 1877 г.
Третья трудность заключается в том, что для объяснения того факта, что в двупреломляющих кристаллах скорость лучей во вся- кой главной плоскости, поляризованных в этой плоскости, одина- кова, мы должны допустить некоторые в высшей степени искусст- венные соотношения между коэффициентами упругости.
Электромагнитная теория света удовлетворяет всем этим тре- бованиям единственной гипотезой 9, а именно, что электрическое смещение перпендикулярно к плоскости поляризации. Никаких нормальных смещений существовать не может, и допускается, что в двупреломляющих кристаллах диэлектрическая постоянная для каждой главной оси равна квадрату показателя преломления луча, перпендикулярного к этой оси и поляризованного в плоскости, перпендикулярной к этой оси. Больцман 10 нашел, что эти соотно- шения приблизительно верны в случае кристаллизованной серы – тела, имеющего неравные оси. Диэлектрические постоянные для этих осей соответственно равны: 4,773, 3,970, 3,811, а квадраты по- казателей преломления: 4,576, 3,886, 3,591.
Физическое строение эфира
Каково строение эфира? Молекулярное оно или эфир непреры- вен?
Мы знаем, что эфир передает поперечные колебания на весьма большие расстояния без чувствительной потери энергии путем рас- сеяния. Молекулярная среда, движущаяся при условии, что группа соседних друг другу молекул остается группой соседних друг дру- гу молекул и во все время движения, способна передавать колеба- ния без большого рассеяния энергии, но если движение таково, что группы молекулы не просто слегка изменяются в конфигурации, но совершенно разбиваются, так что составляющие их молекулу пере- ходят в новые типы группировок, то при переходе от одного типа группировок к другому энергия правильных колебаний рассеивает-
9Over de theorie der terugkaatsing еn breking van het licht. Akademisch Proefschrift door H. A. Lorentz, 1875.
10 Über die Verschidenheit der Dielectricitätsconstante des Krystallisirten Schwefels nach verschidenen Richtungen, von Ludwig Boltzmann. «Wiener Sitzb.», 8 Oct., 1874.
20