Teorii despre eter

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

În fizică , teoriile eterice (cunoscute și sub numele de teorii eterice ) propun existența unui mediu, substanță sau câmp de umplere a spațiului, considerat necesar ca mediu de transmisie pentru propagarea forțelor electromagnetice sau gravitaționale. De la dezvoltarea relativității speciale , teoriile care folosesc un eter substanțial au căzut din uz în fizica modernă și sunt acum flancate de modele mai abstracte. [1]

Acest vechi eter modern are puține în comun cu eterul elementelor clasice de la care a fost împrumutat numele. Teoriile variate întruchipează diferitele concepții ale acestui mediu și substanță .

Conjecturi și propuneri

Conform punctului de vedere filosofic al lui Einstein, Dirac, Bell, Polyakov, 't Hooft, Laughlin, de Broglie, Maxwell, Newton și alți teoreticieni, ar putea exista un mediu cu proprietăți fizice care umple spațiul "gol", un eter , permițând procesele fizice observate.

Albert Einstein a declarat în 1894 sau 1895: „Viteza unei unde este proporțională cu rădăcina pătrată a forțelor elastice care provoacă propagarea acesteia și invers proporțională cu masa eterului mișcat de aceste forțe”. [2] Și în 1920: „Putem spune că, conform teoriei generale a relativității, spațiul este dotat cu calități fizice; în acest sens, deci, există un eter. Conform teoriei generale a relativității, spațiul fără eter este de neimaginat; deoarece într-un astfel de spațiu nu ar exista doar propagarea luminii, dar nici posibilitatea de a exista prin standarde de spațiu și timp (metri și ceasuri) și, prin urmare, niciun interval spațiu-timp în sens fizic. nu poate fi gândit. ca fiind dotat cu caracteristicile calitative ale mediilor meditative ponderabile, așa cum este constituit din părți care pot fi urmărite de-a lungul timpului. Este posibil ca ideea de mișcare să nu i se aplice. " [3]

Paul Dirac scria în 1951: [4] „Cunoașterea fizică a avansat mult din 1905, în special odată cu apariția mecanicii cuantice, iar situația [cu privire la plauzibilitatea științifică a eterului] s-a schimbat din nou. afirma că eterul nu mai este exclus din relativitate, iar acum pot fi prezentate motive întemeiate pentru postularea unui eter ... Acum avem viteză în toate punctele spațiu-timp, jucând un rol fundamental în electrodinamică. Este firesc să luăm în considerare ca viteza unui lucru fizic real. Prin urmare, cu noua teorie a electrodinamicii [vidul umplut cu particule virtuale] suntem mai degrabă forțați să avem un eter. "

John Bell în 1986, intervievat de Paul Davies în „Fantoma din atom”, a sugerat că o teorie eterică ar putea ajuta la rezolvarea paradoxului EPR, permițând un cadru de referință în care semnalele merg mai repede decât lumina. Aceasta sugerează că contracția Lorentz este perfect consecventă, nu este incompatibilă cu relativitatea și ar putea produce o teorie a eterului perfect compatibilă cu experimentul Michelson-Morley . Bell sugerează că eterul a fost respins în mod greșit din motive pur filosofice: „ceea ce este nedetectabil nu există” [p. 49]. Einstein a găsit teoria non-eterică mai simplă și mai elegantă, dar Bell sugerează că nu o exclude. Pe lângă argumentele bazate pe interpretarea sa a mecanicii cuantice, Bell sugerează și învierea eterului, deoarece este un dispozitiv pedagogic util. Adică, multe probleme sunt mai ușor de rezolvat imaginând existența unui eter.

Einstein a observat că „Dumnezeu nu joacă zaruri cu Universul”. Și cei care sunt de acord cu el caută o teorie clasică și deterministă a eterului care implică predicții cuantice și mecanice ca o aproximare statistică, teoria variabilelor ascunse . În special, Gerard 't Hooft [5] a emis ipoteza că: "Nu ar trebui să uităm că mecanica cuantică nu descrie cu adevărat ce fel de fenomene dinamice se întâmplă de fapt, ci ne oferă mai degrabă rezultate probabilistice. Mi se pare extrem de plauzibil că orice teoria pentru dinamica la scara Planck ar duce la procese atât de complicate de descris, încât s-ar putea aștepta la fluctuații aparent stocastice în orice teorie de aproximare care descrie efectele tuturor acestora la scări mult mai mari. Domeniul Planck. Prin urmare, s-ar putea ipoteza că numim acum mecanica cuantică nu ar putea fi altceva decât o tehnică ingenioasă pentru a gestiona statistic această dinamică ". În articolul lor Blasone, Jizba și Kleinert „au încercat să coroboreze propunerea recentă a lui G. 't Hooft, în care teoria cuantică nu este văzută ca o teorie completă a câmpului, ci este de fapt un fenomen emergent care provine de la un nivel mai profund. Dinamica subiacentă este considerată clasică. mecanici cu Lagrangieni singulari înzestrați cu o condiție adecvată de pierdere a informației. Bergmann pentru dinamica legată de calea clasică integrală [...]. " [6]

Louis de Broglie , "Dacă se presupune un mediu sub-cuantic ascuns, cunoașterea naturii sale ar părea de dorit. Cu siguranță are un caracter destul de complex. Nu ar putea servi drept mijloc universal de referință, deoarece acest lucru ar fi contrar teoriei de relativitate. " [7]

În 1982, Ioan-Iovitz Popescu, fizician român , scria că eterul este „o formă de existență a materiei, dar diferă calitativ de substanța comună (atomică și moleculară) sau de radiații (fotoni)”. Eterul fluid este „guvernat de principiul inerției și prezența sa produce o modificare a geometriei spațiu-timp”. [8] Construită pe corpusculii ultra-banali ai lui Le Sage, teoria lui Popescu presupune un univers finit „umplut cu particule de masă extrem de mică, călătorind haotic cu viteza luminii” și corpuri materiale „formate din astfel de particule numite eteri ”. [9]

Sid Deutsch, profesor de inginerie electrică și bioinginerie, speculează că trebuie să existe o particulă eterică "sferică și rotativă" pentru a "transporta unde electromagnetice" și își derivă diametrul și masa folosind densitatea materiei întunecate . [10]

Un model degenerat al fluidului Fermi , „compus în principal din electroni și pozitroni ”, rezultând o viteză scăzută a luminii „cu timpul pe scara de vârstă a universului” a fost propus de Allen Rothwarf. [11] Într-o extensie cosmologică, modelul a fost „extins pentru a prezice o decelerare a expansiunii universului ”. [12]

Interpretări nestandardizate în fizica modernă

Relativitatea generală

Einstein a folosit uneori cuvântul eter pentru câmpul gravitațional în cadrul relativității generale , dar această terminologie nu a câștigat niciodată un sprijin larg. [13]

Vid cuantic

Mecanica cuantică poate fi utilizată pentru a descrie spațiul-timp ca „ne-gol” la scări extrem de mici, fluctuând și generând perechi de particule care apar și dispar incredibil de repede. Unii, cum ar fi Paul Dirac [4], au sugerat că acest vid cuantic poate fi echivalentul în fizica modernă cu un eter sub formă de particule. Cu toate acestea, ipoteza eterului lui Dirac a fost motivată de nemulțumirea sa față de electrodinamica cuantică și nu a câștigat niciodată sprijin din partea comunității științifice principale. [14]

Modele istorice

Eter luminifer

Isaac Newton sugerează existența unui eter în Cartea a treia de optică (Opticks) (ediția I 1704; ediția a II-a 1718): „Nu este acest mediu eteric în trecerea apei, sticlei, cristalului și a altor compacte și dense în spațiile goale, devin din ce în ce mai dense în grade și, în acest fel, refractează razele de lumină nu într-un singur punct, ci îndoindu-le treptat în linii curbe? [...] Acest mediu nu este mult mai rar în corpurile dense ale Soarelui, stelelor, planetelor și cometelor, care în spațiul ceresc se golesc între ele? Și trecând pe lângă ele la distanțe mari, nu devine din ce în ce mai dens perpetuu și, prin urmare, provoacă gravitatea acelor corpuri mari unul către celălalt și părțile lor către corpuri; fiecare corp care se străduiește să meargă din părțile mai dense ale mediului către cele mai rare? " [15]

În secolul al XIX-lea, eterul luminifer (sau eterul), care înseamnă eter pe care călătorește lumina, a fost un mediu teoretizat pentru propagarea luminii (radiații electromagnetice). Cu toate acestea, la sfârșitul anilor 1800 au fost efectuate o serie de experimente din ce în ce mai complexe, cum ar fi experimentul Michelson-Morley, în încercarea de a detecta mișcarea Pământului prin eter și nu a reușit să facă acest lucru. O serie de teorii propuse de antrenare a eterului ar putea explica rezultatul nul, dar acestea au fost mai complexe și au avut tendința de a utiliza coeficienți de aspect arbitrar și ipoteze fizice. Joseph Larmor a discutat despre eter în termeni de câmp magnetic în mișcare cauzat de accelerația electronilor.

James Clerk Maxwell a spus despre eter: „În mai multe părți ale acestui tratat s-a încercat explicarea fenomenelor electromagnetice printr-o acțiune mecanică transmisă de la un corp la altul de un mediu care ocupă spațiul dintre ele. presupune existența unui mediu. Acum trebuie să dovedim că proprietățile mediului electromagnetic sunt identice cu cele ale eterului luminifer . " [16]

Hendrik Lorentz și George Francis FitzGerald au oferit ca parte a teoriei eterului lui Lorentz o soluție mai elegantă, deoarece mișcarea unui eter absolut ar putea fi nedetectabilă (contracția lungimii), dar dacă ecuațiile lor ar fi corecte, teoria relativității, Albert Einstein, specială în 1905 ar putea genera aceeași matematică fără referire la un eter. Acest lucru i-a determinat pe majoritatea fizicienilor să concluzioneze că această noțiune modernă a unui eter luminifer nu era un concept util. Cu toate acestea, Einstein a susținut că această considerație era prea radicală și prea anticipativă și că teoria relativității sale avea încă nevoie de prezența unui mediu cu anumite proprietăți.

Eter gravitațional mecanic

Din secolul al XVI-lea până la sfârșitul secolului al XIX-lea, fenomenele gravitaționale au fost modelate folosind un eter. Cea mai cunoscută formulare este teoria gravitației a lui Le Sage , deși alte modele au fost propuse de Isaac Newton , Bernhard Riemann și Lord Kelvin . Niciunul dintre aceste concepte nu este considerat practic de comunitatea științifică de astăzi.

Valuri pilot

Louis de Broglie a declarat: „Orice particulă, niciodată izolată, trebuie imaginată ca într-un„ contact energetic ”continuu cu un mediu ascuns”. [7] [17]

Notă

  1. ^ Născut, Max, ISBN 978-0-486-60769-6 .
  2. ^ „Prima” lucrare a lui Albert Einstein (1894 sau 1895), http://www.straco.ch/papers/Einstein%20First%20Paper.pdf
  3. ^ Einstein, Albert: „ Ether and the Theory of Relativity ” (1920), republicată în Sidelights on Relativity (Methuen, Londra, 1922)
  4. ^ a b Dirac, Paul: „Există un eter?”, Nature 168 (1951), p. 906.
  5. ^ R. Brunetti și A. Zeilinger (Eds.), Quantum (Un) speakables , Springer, Berlin (2002), Cap. 22
  6. ^ Massimo Blasone, Petr Jizba și Hagen Kleinert, Path-integral approach to 't Hooft's derivation of fizica cuantică din fizica clasică , în Physical Review A , vol. 71, nr. 5, 2005, p. 052507, Bibcode : 2005PhRvA..71e2507B , DOI : 10.1103 / PhysRevA.71.052507 , arXiv : quant-ph / 0409021 .
  7. ^ a b Annales de la Fondation Louis de Broglie, Volumul 12, nr. 4, 1987
  8. ^ Egbert (Ed.) Duursma, Etherons as predicted by Ioan-Iovitz Popescu in 1982 , CreateSpace Independent Publishing Platform, 24 aprilie 2015, ISBN 978-1511906371 .
  9. ^ Jean de Climont, Lista mondială a teoriilor și criticilor alternativi. Fost: Lista mondială a oamenilor de știință disidenți , Editions d'Assailly, 24 mai 2016, ISBN 978-2902425174 .
  10. ^ Sid Deutsch, Capitolul 9: O particulă de eter (AP) , în Einstein's Greatest Mistake: Abandonment of the Eether , iUniverse, 2006, ISBN 978-0-595-37481-6 .
  11. ^ Rothwarf, A., „Un model eteric al universului”, Eseuri de fizică, vol. 11, numărul 3, p. 444 (1998) , erudit semantic.
  12. ^ https://www.arxiv.org/ftp/astro-ph/papers/0703/0703280.pdf
  13. ^ Kostro, L., vol. 3, ISBN 978-0-8176-3479-7 .
  14. ^ Kragh, Helge, Dirac. O biografie științifică , Cambridge, Cambridge University Press, 2005, pp. 200-203, ISBN 978-0-521-01756-5 .
  15. ^ Isaac Newton , A treia carte a Opticks (ediția a II-a, 1718).
  16. ^ James Clerk Maxwell: " Un tratat de electricitate și magnetism / Partea IV / Capitolul XX "
  17. ^ Nicola Cufaro Petroni și Jean Pierre Vigier, eterul lui Dirac în mecanica cuantică relativistă , în Foundations of Physics , vol. 13, n. 2, 1983, p. 253, bibcode : 1983FoPh ... 13..253P , DOI : 10.1007 / BF01889484 .
    „Se arată că se poate deduce undele de Broglie ca adevărate procese colective Markov pe vârful eterului lui Dirac” .

Bibliografie

Elemente conexe

Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Teorie_sull%27etere&oldid=122025891 ”