# Почему физике нужен эфир

Василий Петрович Дорошев

Нужен или нет

Дорошев В.П.


Почему физике нужен эфир

Введение    Вот типичное суждение об эфире.

Эфир - гипотетическая среда, пронизывающая все и вся, в которой распространяются электромагнитные волны (радиоволны, гамма-лучи, тепловое излучение, свет), как звук - в воздухе. Предположение о такой среде было естественным для своего времени, потому что уже было известно, что свет - это волны, а все волны, которые были известны тогда, представляли собой механические движения каких-то сред. Однако когда Максвелл сконструировал уравнения, успешно описывавшие распространение электромагнитных волн, стало ясно, что среда, в которой они могли бы существовать как механические движения, должна была бы обладать чрезвычайно причудливыми свойствами. Это само по себе почти лишает гипотезу механического эфира всякой ценности: если бы эфир был похож на воздух, можно было бы применять к нему то знание, которое мы накопили о других механических средах. А так гипотеза об эфире бесполезна, а стало быть - излишня. Отмена эфира была чрезвычайно болезненной операцией. Очень трудно смириться с представлением, что могут существовать волны без среды-носителя, как улыбка Чеширского кота. Но предположение о механической природе электромагнитных волн не упрощало, а усложняло описание, а это и есть единственный критерий жизнеспособности научной теории [1].

Такой "приговор" эфиру, признается большинством тех, кто себя причисляет к научному сообществу. Реже слышны иные, более "доброжелательные" к эфиру мнения [10].

Как видно из приведенной цитаты, столь радикальное мнение основано на убежденности, что:

- во-первых, эфир - однородная, изотропная среда, с параметрами, не совместимыми в одном веществе;

- во-вторых, гипотеза эфира усложняет описание Природы.

Посмотрим, насколько верны эти посылки теоретической мысли.

1.Проблема параметров эфира    Эфир, как механическую среду действительно необходимо наделять взаимоисключающими свойствами. Он должен быть упругим, невесомым, твердым, несжимаемым и т.д. [2,3]. В трудах Сен-Венана, Релея и Столетова было выяснено, что совместить необходимую твердость и проницаемость эфира, представляемого в виде некоторого однородного вещества, невозможно.

Однако сторонниками гипотезы эфирного устройства Природы до сих пор не прекращаются попытки примирить эфир и реальность. Вот как выглядят эти попытки.

1. Эфир предлагают считать сверхтекучей жидкостью [4] или газом [5]. Но поскольку установлено, что свет (фотон) - поперечная волна, а она распространяется только в твердых средах, то для оправдания такой модели эфира приходится отказаться от достоверных знаний и считать свет продольными волнами [4].

2. Эфир наделяют свойствами кристалла, состоящего из виртуальных электрических диполей или вложенных друг в друга решеток [6,7]. Здесь фотон, конечно, может существовать, как поперечная волна, но такой подход встречает два существенных возражения:

- во-первых, должна возникнуть анизотропия свойств пространства, представляемого в виде кристалла;

- во-вторых, любое возмущение в кристалле будет распространяться сферически, а, значит, свет возможен только как всенаправленная волна, но тогда не удастся оправдать существующее в действительности направленное излучение фотона.

3. Я предлагаю считать эфиром евклидово пространство, движущееся в четырёхмерной вселенной. Такой эфир представляется мне в виде гиперповерхности - мембраны. Эта гипотеза может заставить по-другому взглянуть на возможность "сосуществования" необычных свойств эфира. Когда эфир образован мембраной [8], то удается, наконец, удовлетворить противоречивым требованиям к нему: с одной стороны - высокой проницаемости пространства для вещества и с другой - твердости пространства, необходимой для направленного распространения поперечных электромагнитных волн.

2.Проще ли описание физических явлений без эфира?     Упрощается или нет описание Природы, если отказаться от среды, увидим в дальнейшем, но одно важное обстоятельство заметно сразу: без эфира страдает наглядность представления физических процессов, органически необходимая для человеческого мышления, оперирующего образами - мыслеформами.

Для примера рассмотрим подход квантовой механики к процессу распространения света. Как известно, моделью пустоты в квантовой физике является "физический вакуум", который считают современным "заменителем" эфира.

Физический вакуум определен, как необычная субстанция, представляемая математической моделью, в которой пустота наделяется необычайным свойством состоять из не наблюдаемых, так называемых, виртуальных частиц. Трудно даже понять - среда это или нет. С одной стороны вакууму приписывается физический параметр: энергию - значит следует считать его средой. Но с другой стороны: частицы физического вакуума - виртуальные (кажущиеся), а это значит, что среду составить они не могут, тем более, известная теория не предусматривает для виртуальных частиц никакого "строительного материала". Однако с помощью этой физически неопределенной субстанции квантовая механика "рисует" картину распространения света следующим образом.

Возмущение, возникшее в атоме (ядре) и представляющее собой фотон никуда само по себе не движется, а с некоторой вероятностью "извлекает" из вакуума (где-то рядом) виртуальный фотон, абсолютно себе подобный (!), и уже этот фотон на ничтожный промежуток времени становится реальным, чтобы с некоторой вероятностью, исчезая, вызвать из вакуума очередной виртуальный фотон. Так выглядит "эстафетный" процесс перемещения света (электромагнитной волны), конечная скорость которого определяется суммой временных задержек, возникающих при "вызове виртуальных фотонов из вакуума в действительность".

Отсюда вполне определенно следует, что при изотропии физического вакуума световой фронт (геометрическое место "выскакивания" виртуальных фотонов) должен быть ломаной линией за счет случайного места появления очередного виртуального фотона. Но, на самом деле, подобных изломов пути света до сих пор не было обнаружено.

Поэтому я считаю, что модель распространения света в физическом вакууме не выглядит более простой, например, по сравнению с эфирной моделью этого процесса [8,9], и, на мой взгляд, ее следует признавать не достоверной на основании сказанного выше.

3.Не решенные физические проблемы     Существует несколько проблем, "не подвластных" современной теоретической физике, но имеющих шанс на решение при использовании композитной модели эфира.

А. Самодействие зарядов и масс. Во всех существующих теориях нет объяснения эффекта самодействия зарядов и масс, который выражается в том, что собственные поля частиц не взаимодействуют с породившим их источником (по крайней мере, в статике).

Б. Рождение фотона. Для обоснования процессов, происходящих в микромире, квантовая механика предписывает (!) мгновенность излучения и поглощения фотонов атомами и ядрами. Это означает равенство нулю промежутка времени между состоянием вакуума - "нет фотона" и состоянием "есть готовый движущийся фотон". Если учесть, что длины волн радио-фотонов могут составлять километры, то совершенно невозможно оправдать (и тем более, представить) мгновенный процесс излучения и поглощения такой волны, например, расположенными "по-соседству" атомами. Таким образом, квантовая механика исключает из научного анализа переходной процесс, несомненно, существующий при изменении состояния возбужденного атома или ядра.

В. Дифракция и интерференция электронов предполагает пространственное 'раздвоение' элементарной частицы, что, с классической точки зрения, выглядит абсурдно. Фактически до сих пор нет непротиворечивого объяснения волнового поведения частиц или их "карпускулярно-волнового дуализма".

Г. Квантовая нелокальность "похоронила" классическую причинность в явлениях микромира. С этим выводом опять не хочет мириться здравый смысл.

Д. Законы сохранения утверждаются из геометрических, а не физических соображений.

4.Эфирный подход к решению некоторых проблем     Предложим возможное решение задач, обозначенных в предыдущем параграфе, с помощью двухкомпонентной модели эфира.

А. Самодействие зарядов и масс. Известно, что каждый источник поля одновременно является и приемником поля "своего сорта". Но, почему-то, источники поля совершенно не реагируют на порожденное ими же поле. То есть, электростатические заряды и гравитационные массы почему-то "не обнаруживают" собственное поле. Если считать поле, как сейчас принято, самостоятельной сущностью или особой формой материи, то полю должно быть безразлично "свой" или "чужой" источник его создал. Существующую избирательность полей, или так называемый эффект самодействия, при известных теоретических подходах объяснить не удалось. И ... проблема "повисла".

Однако, если поля представляют собой движения мембраны, то в эффекте самодействия никакого противоречия не обнаружится.

Уйдя от источника по мембране волна, представляющая собой электрофотон или гравитон не может повернуть обратно, то есть излученная "частица-волна" не может изменить направление движения, а тем более развернуться на 180 градусов к источнику. Фотоны "отчуждается" от источника и со скоростью света устремляется к другому источнику-приемнику. В таком представлении физический механизм эффекта самодействия становится совершенно прозрачным.

Б. Рождение фотона. Если убрать из квантовой механики мгновенность появления и исчезновения фотонов, то пришлось бы отказаться от самих квантов. Так, если бы процесс появления фотона во времени был бы признан конечным, то энергия части фотона была бы больше энергии целого фотона!

Пока фотон полностью не сформировался, он недоступен наблюдению - вот причина его "мгновенного" появления и поглощения. Кажущаяся мгновенность процесса излучения и поглощения фотона состоит в том, что нет (пока) измерительных процедур, способных зафиксировать начало появлении фотона из эфира. Фотон становится доступным для наших "вещественных" приборов только тогда, когда отклонение мембраны полностью закончатся. Другими словами, появление энергии излучения скачком (квантом, порцией) происходит только с точки зрения вещественных "надэфирных" наблюдателей (глаз человека, фотоэлементов или других регистраторов).

В Природе никаких скачков нет. Процесс возникновения излучения происходит в эфире постепенно, но возникает в нашем "надэфирном" мире внезапно, то есть, когда фотон полностью сформируется и только тогда обнаруживается анализатором. Непонимание этого процесса физиками, например, заставило Первый Сольвеевский конгресс "законодательно" закреплять нулевое время поглощения и излучения всех квантов.

В. Дифракция и интерференция электронов. Существование мембранного эфира делает понятие "дуализма" излишним. Волновые свойства, проявляемые микрообъектами, являются "нормальной" реакцией на возмущенный их собственным движением эфир.

Вот возможная аналогия. В центре пруда со спокойной водной поверхностью находится лодка. Если лодке придать движение, то, возникшие на поверхности пруда волны, начнут раскачивать её. И чем быстрее будет двигаться лодка к берегу, тем с большей частотой она будет раскачиваться. Для того чтобы в этом примере ввести "дуализм", то свойствам лодки (частицы) придется приписать еще и свойства поверхности пруда (волны).

Г. Квантовая нелокальность. Обнаруженный эффект квантовой нелокальности фактически заставил отказаться от принципа причинности для квантоворазмерных объектов. Но если считать спутанные состояния результатом одновременного нахождения двух и более частиц на мембране и представить механизм передачи информации в виде продольной волны между "спутанными" частицами, то из-за огромной скорости такого взаимодействия эффект квантовой нелокальности может найти логичное, то есть, причинно-следственное объяснение.

Д. Законы сохранения. Изучение процесса распространения фотона на мембране показывает, что нет причин, по которым фотон может исчезнуть - рассеяться. В течении своей "жизни" он только трансформируется в волны разной длинны, в том числе и в более короткие [11]. Дисперсия света в астрономических масштабах предполагает время существования фотона порядка 1012 лет, то есть это время на два порядка больше существующей оценки возраста нашей Вселенной. Отмеченное выше позволяет считать, что неуничтожимость фотонов - есть физическая основа законов сохранения энергии и импульса.

Выводы     Эфир нужен физике. Хотя бы потому, что позволяет найти неизвестные ранее подходы к решению важнейших физических проблем. Его возвращение в "лоно" физики позволяет увидеть мир не формально, а фактически единым.

Еще несомненно то, что с восстановлением эфира лоренц-соотношения сохранятся, как сохранятся и многие вычисления по формулам СТО и ОТО,как способ описания процессов, увиденных из равномерно движущейся системы при ограничении скорости передачи информации скоростью света.

Источники      1. Может ли ученый быть атеистом? Русский Журнал

2. Борн М. Эйнштейновская теория относительности - М.: "Мир", 1972

3. Френкель Я.И. На заре новой физики. - М.: "Наука", 1970

4. Шаляпин А.Л., Стукалов В.И http://s6767.narod.ru/

5.Ацюковский В. А. Общая эфиродинамика.

6. Рыков А.В., Вакуум и вещество Вселенной Издательство 'РЕСТАРТ', 2007.

7. В. Ф. Шипицин, А. А. Живодеров, Л. Г. Горбич Гипотеза структуры пространства, Издательство Уральского университета, Екатеринбург 1996

8.Структура пространства

9.Тайна поля

10. Эфир (физика). Материал из Википедии - свободной энциклопедии

11.Ревизия концепции фотона

Ноябрь 2010