Люди в это верили: теория всемирного эфира

В XIX веке большинство физиков были убеждены, что свет не может распространяться в пустоте. Они предполагали существование особой невидимой среды — светоносного эфира, который якобы заполняет всю Вселенную. Эта гипотеза казалась настолько логичной, что ее поддерживали крупнейшие ученые. Но это было большое заблуждение.

Еще два столетия назад физики были уверены, что все мы окружены таинственным эфиром

Источник: Freepik

Что такое теория эфира 

Идея особой среды, заполняющей пространство, появилась еще в античной философии. Например, древнегреческий мыслитель Аристотель предполагал существование пятого элемента — эфира, из которого якобы состоят небесные тела.

Однако научное значение эта идея получила в XVII–XIX веках, когда физики начали изучать природу света. После экспериментов Томаса Юнга и работ Огюстена Френеля стало ясно, что свет ведет себя как волна. Но в то время считалось, что любая волна должна распространяться в среде. Звуковые волны распространяются в воздухе, волны на воде в жидкости. Поэтому ученые предположили существование особого вещества — светоносного эфира, который заполняет всю Вселенную и служит средой для световых волн.

Эфир представляли очень необычным веществом. Он должен был быть:

• полностью невидимым и прозрачным,
• практически без массы,
• при этом достаточно упругим, чтобы передавать световые колебания.

В конце XIX века теория эфира стала общепринятой в физике. Даже великий ученый Джеймс Клерк Максвелл, создатель теории электромагнитного поля, считал, что электромагнитные волны распространяются именно в эфире.

Кто и как опроверг теорию эфира

Проблемы с теорией эфира начали появляться, когда ученые попытались обнаружить его экспериментально. Если эфир действительно существует и Земля движется сквозь него, то скорость света должна немного меняться в зависимости от направления движения планеты. Чтобы проверить это, физики Альберт Майкельсон и Эдвард Морли в 1887 году провели знаменитый интерферометрический эксперимент.

Они измеряли скорость света в разных направлениях, рассчитывая обнаружить «эфирный ветер» — эффект движения Земли через эфир. Однако результат оказался неожиданным: никаких различий обнаружить не удалось. Скорость света оказалась одинаковой во всех направлениях. Этот результат стал серьезным ударом по теории эфира. Позже объяснить наблюдения удалось благодаря новой физике.

Майкельсон и Морли использовали для опытов с эфиром интерферометрическую установку

Источник: wikipedia.org

В 1905 году Альберт Эйнштейн опубликовал работу по специальной теории относительности, в которой показал: для распространения света не требуется никакая среда. Согласно этой теории, скорость света является фундаментальной константой и не зависит от движения наблюдателя.

Что стало с теорией эфира сегодня

После появления теории относительности большинство физиков отказались от идеи светоносного эфира. Эксперименты XX века многократно подтверждали, что скорость света одинакова во всех направлениях, а пространство не требует особой среды для передачи электромагнитных волн.

Сегодня понятие эфира используется только в историческом контексте как пример научной гипотезы, которая казалась убедительной, но оказалась неверной.

При этом сама история эфира сыграла важную роль в развитии науки. Попытки проверить эту идею привели к появлению новых экспериментов и, в конечном итоге, к созданию современной теории относительности, которая изменила наше понимание пространства и времени.

Также мы недавно рассказывали о радиации, которой люди всего сто лет назад пытались излечить все болезни, и что из этого получилось.