ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 13.04.2024
Просмотров: 772
Скачиваний: 0
Глава 1. Относительное движение эфира
ся в энергию хаотических движений, которую мы называем тепло- той.
Следовательно, нельзя допустить, что строение эфира подобно строению газа, в котором молекулы находятся всегда в состоянии хаотического движения, ибо в такой среде поперечное колебание на протяжении одной длины волны ослабляется до величины менее чем одна пятисотая начальной амплитуды. Если эфир имеет моле- кулярное строение, то группировка молекул должна сохранять один и тот же тип и конфигурация групп должна только слегка из- меняться во время движения. *
Тольвер Престон 11 предположил, что эфир подобен газу, моле- кулы которого чрезвычайно редко сталкиваются друг с другом, так что их средний свободный пробег гораздо больше всяких планет- ных расстояний. Он не исследовал свойств такой среды сколь- нибудь обстоятельно, но легко видеть, что мы можем составить теорию, по которой молекулы никогда не сталкивались бы одна с другой при их поступательном движении, но летали бы во всех на- правлениях со скоростью света; и если, далее, мы предположим, что колеблющиеся тела имеют способность сообщать этим молеку- лам некоторые векторные свойства (как, например, вращение около осей), которые не мешали бы их поступательному движению, – свойства, которые молекулы носили бы с собой, и если изменение
* Д.И.Менделеев в октябре 1902 г. описывал эфир как «легчайший — в этом отношении предельный — газ, обладающий высокою степенью про- ницаемости» и сделал попытку внести эфир под названием «элемента x»
— ньютония — в периодический закон. — Прим. ред.
11«Phil. Mag.», Sept. and Nov. 1877.
21
Дж.К.Максвелл, 1877 г.
среднего значения этого вектора для всех молекул внутри элемента объема было бы процессом, который мы называем светом, тогда уравнения, выражающие это среднее, будут точно такой же формы, как и уравнения, выражающие смещение в обыкновенной теории.
Часто утверждают, что тот простой факт, что среда упруга или сжимаема, есть доказательство того, что она непрерывна, но со- ставлена из отдельных частиц, разделенных пустыми промежутка- ми. Но нет ничего несовместимого с опытом в предположении, что упругость или сжимаемость суть свойства каждой части, как бы мала она ни была, и можно представить, что вся среда разделена на такие части, а в таком случае среда была бы строго непрерывна. Среда, однородная и непрерывная в отношении ее плотности, мо- жет быть, однако, сделана разнородной ее движением, как в гипо- тезе В. Томсона о вихревых молекулах в совершенной жидкости (см. статью «Атом»).
Эфир, если это среда электромагнитных явлений, вероятно, мо- лекулярен, по крайней мере в этом смысле.
Сэр В. Томсон 12 показал, что влияние магнетизма на свет, от- крытое Фарадеем, зависит от направления движения движущихся частиц, и что оно указывает на вращательное движение в среде, когда она намагничена. См. также «Трактат» Максвелла § 806 и след.
Затем, очевидно, что это вращение не может быть вращением среды как целого около некоторой оси, так как магнитное поле мо- жет иметь некоторую ширину, и нет никаких доказательств суще- ствования движения, скорость которого возрастает с расстоянием от одной постоянной линии в поле. Если существует здесь враща- тельное движение, то оно должно быть вращением весьма малых участков среды, каждого около его собственной оси, так что среда должна распадаться на множество молекулярных вихрей.
У нас пока нет данных, из которых можно было бы определить размеры или число этих молекулярных вихрей. Но мы знаем, что магнитная сила в некоторой области вокруг магнита сохраняется, пока сталь удерживает свой магнетизм, и так как у нас нет основа- ний к допущению, что магнит может потерять весь свой магнетизм просто с течением времени, то мы заключаем, что молекулярные вихри не требуют постоянной затраты работы на поддержание сво-
12«Proceedings of the Royal Society», June, 1856.
22
Глава 1. Относительное движение эфира
его движения и что, следовательно, это движение не необходимо ведет за собой рассеяние энергии.
Пока еще не создано такой теории строения эфира, которая объясняла бы систему молекулярных вихрей, сохраняющихся не- ограниченное время без постоянного рассеяния своей энергии в то хаотическое движение среды, которое в обыкновенных средах на- зывают теплотой.
С какими бы трудностями в наших попытках выработать со- стоятельное представление о строении эфира ни приходилось нам сталкиваться, но несомненно, что межпланетное и межзвездное пространства не суть пространства пустые, но заняты материаль- ной субстанцией, или телом, самым обширным и, нужно думать, самым однородным, какое только нам известно.
Приспособлен ли этот широко разлившийся однородный океан изотропной материи к тому, чтобы не только быть средой физиче- ского взаимодействия между отдаленными телами и выполнять другие физические функции, о которых, может быть, пока мы не имеем никакого понятия, но и к тому, чтобы, как внушает нам ав- тор «Невидимой Вселенной», образовать собой материальный ор- ганизм существ, у которых функции жизни и мысли так же высоки или даже выше, нежели наши, это вопрос, лежащий далеко за пре- делами умозрений физики.
Дж. К.Максвелл. Эфир. Статьи и речи. М.: Наука, 1968. Со-
ставитель Франкфурт. С. 193—206. http://bit.ly/eHXB7T
Maxwell, James Clerk (1878), “Ether”, Encyclopædia Britannica Ninth Edition 8: 568—572 http://bit.ly/fHkOF8
23
Дж.К.Максвелл, 1879 г.
Дж.К.Максвелл. О возможном способе обнару-
жения движения Солнечной системы через све- тоносный эфир. Письмо Тодду (1879)
Д.Г.Стокс.
Письмо от покойного профессора Дж. Клерка Максвелла, Лондонское
королевское общество, г-ну Д. П. Тодду, Военно–морская обсерватория (Nautical Almanac Office), Вашингтон, США. Получено от профессора Стокса, S.U.S., 7 января 1880 г.
Г-н Тодд любезно предоставил мне копию этого письма, и по- зволил мне его использовать.
Поскольку замечание, упомянутое Максвеллом в «Британской энциклопедии», очень кратко и ограни- ченно единственным предложением, и по- скольку тема представляет огромный ин- терес, я решил передать это письмо Коро- левскому обществу.
Из исследований, которые производил г-н Хаггинс над радиальным компонентом относительной скорости нашего Солнца и некоторых звезд, коэффициент неравенст- ва, который мы могли бы ожидать как не маловероятный, может быть сопоставим только с приблизительно половиной се- кунды по времени. Определение его зна- чения, без сомнения, потребовало бы очень точных измерений. Напротив, ап- риори нам известно, что движение могло
бы быть намного большим указанному значению; и у этой идеи есть собственная ценность, независимо от возможности ее реализа- ции на практике.
В своем письме мне г-н Тодд заметил: «Я расцениваю важность сообщения как экстраординарную, хотя (как вы заметите по моему ответу) похоже на то, что пройдет долгое время, прежде чем наши таблицы спутников Юпитера станут достаточно точными, чтобы произвести практические измерения».
24
Письмо Тодду
Я не думал, что целесообразно задерживать публикацию пись- ма в надежде, что что-то относящееся к этому предмету могло бы быть найдено среди бумаг Максвелла.
Письмо Д.К.Максвелла Д.П.Тодду (Копия).
Кавендишская лаборатория, Кембридж, 19 марта 1879. (Copy.) Cavendish Laboratory, Cambridge, 19th March, 1879.
Сэр!
Я с большим удовольствием получил таблицы спутников Юпи- тера, которые Вы мне любезно выслали, и будучи ободрен Вашим интересом к системе Юпитера, хотел бы спросить, сделали ли Вы какое-либо специальное исследование очевидной задержки затме- ний, вызванных геоцентрическим положением Юпитера.
Мне сообщили, что наблюдения такого рода были в некоторой степени «выведены из моды» другими методами определения ве- личин, связанных со скоростью света, но они предоставляют един- ственный, насколько я знаю, метод получения любой оценки на- правления и величины скорости Солнца относительно светоносной среды. Даже если бы мы были уверены в теории аберрации, мы можем получить только различия в расположении звезд, а при на- земных методах определения скорости света, при которых свет возвращается по тому же пути обратно таким образом, что ско- рость Земли по отношению к эфиру изменила бы время двойного прохода на величину, зависящую от квадрата отношения скорости Земли к скорости света, оно слишком мало для возможности его наблюдения.
Но если JE – расстояние от Юпитера до Земли, l – геоцентри- ческая долгота, l′ – долгота и λ – широта направления, по кото- рому солнце движется сквозь эфир со скоростью v , и если V – скорость света и t – время пути от J к Е, тогда
JE = [V − v cosλ cos(l − l′)]t.
Сравнением значений t , когда Юпитер находится в разных знаках Зодиака, можно было бы определить l′ и v cosλ.
Я не вижу возможности определить λ , пока мы не имеем пла- нету с орбитой, очень сильно наклоненной к эклиптике. Можно заметить, что пока определение V, скорости света, этим методом
25
зависит от различий JE, то есть, от диамет- ра земной орбиты, определение v cos λ зависит от JE само по себе, в значительно большей степени.
Но метод недоступен без хороших таб- лиц движения спутников и, поскольку я не астроном, я не знаю, была ли, путем срав- нения наблюдений с таблицами Дамуазо, сделана любая попытка рассмотреть значе- ние v cos λ .
Поэтому я взял на себя смелость напи- сать Вам, ибо этот вопрос находится вне досягаемости тех, кто не производил спе- циальное исследование спутников.
В статье «Эфир» в девятом издании «Британской энциклопе- дии» я собрал все известные мне факты об относительном движе- нии эфира и тел, которые движутся в нем, и показал, что ничто не позволяет сделать вывод об этом относительном движении из лю- бых явлений, наблюдаемых до сих пор, за исключением затмений, и т. д., спутников планеты, предпочтительно более отдаленных.
Если вы знаете о какой-либо работе, проделанной в этом на- правлении Вами лично или кем-то другим, я высоко оценю эту лю- безность, если Вы сообщите о ней.
Поверьте мне. С уважением, (Подпись) Дж. Клерк Максвелл. Адресат: Д. П. Тодд, эсквайр.
•On a Possible Mode of Detecting a Motion of the Solar System through the Luminiferous Ether. By the late Professor J. Clerk Maxwell, F.R.S. In a Letter to Mr. D. P. Todd, of the Nautical Almanac Office, Washington, U.S. Communicated by Professor Stokes, Sec. U.S. Received January 7, 1880. Proceedings of the Royal Society of London. 1879, pp.108-109. http://bit.ly/fQZfKk
•James Clerk Maxwell, P. M. Harman. The Scientific Letters and Papers of James Clerk Maxwell v. 3]; 1874—1879, — 2002 — pp. 767-769.
•Maxwell, James Clerk. 1880. «Letter to David Peck Todd, 19 March 1879.» Nature 21:314-15.
•http://bit.ly/f9LnP2
26