результата» эксперимента Майкельсона 1881 и 1887 гг. Для того чтобы снять это предубеждение понадобилось выпустить сборник переводов оригинальных статей авторов экспериментов по эфирному ветру [5].
Сегодня необходимо вновь ставить эксперименты по обнаружению эфирного ветра, но с учетом допущенных ранее ошибок и на современной основе – с автоматической регистрацией и автоматизированной обработкой результатов измерений, на различных высотах, включая установку приборов на ИСЗ – искусственных спутниках Земли. Для этого не обязательно использовать интерферометры, можно поступить гораздо проще – определять отклонения лазерного луча от его среднего положения, поскольку установлено, что эфирный ветер отклоняет лазерный луч подобно тому, как обычный ветер отклоняет от нормального положения консольно закрепленную балку.
Состояние эфира, его плотность, вязкость, направление и скорость потоков в околоземном пространстве необходимо знать, ибо именно через эфир космос оказывает свое влияние на земные процессы. Знание параметров эфира позволит по-новому поставить прогноз многих событий на Земле – климатических, геологических, физиологических и многих других, а также учесть ряд явлений в самом космосе, включая полеты спутников, а также межпланетные и в будущем межзвездные полеты.
А пока, поскольку «нулевые результаты» первых экспериментов А.Майкельсона привели к непризнанию существования в природе не только эфирного ветра, но и самого эфира, представляется полезным напомнить, хотя бы вкратце, историю его поисков.
Тех, кто проявит интерес к этой проблеме, можно отослать к книге «Эфирный ветер» [5], в которой впервые на русском языке опубликованы переводы оригинальных статей исследователей эфирного ветра, начиная от А.Майкельсона (1881) до Ч.Таунса (1962).
1877 г. Дж.К.Максвелл в 8-м томе Британской энциклопедии публикует статью «Эфир», в которой дает постановку проблемы: Земля в своем орбитальном движении вокруг Солнца проходит сквозь неподвижный эфир, и поэтому на ее поверхности должен наблюдаться эфирный ветер («ether drift»), который надо бы измерить.
«Если бы можно было определить скорость света, наблюдая время, употребляемое им на прохождение от одного пункта до другого на поверхности Земли, то, сравнивая наблюдаемые скорости движения в противоположных направлениях, мы могли бы определить скорость эфира по отношению к этим земным пунктам. Но все методы, которые можно применить к нахождению скорости света из земных опытов, зависят от измерения времени, необходимого для двойного перехода от одного пункта до другого и обратно. И увеличение этого времени вследствие относительной скорости эфира, равное скорости Земли на ее орбите, составило бы всего около одной стомиллионной доли всего времени перехода и было бы, следовательно, совершенно незаметно».
Дж.К.Максвелл. Эфир. Статьи и речи. М.: Наука, 1968. С. 199-200.
1881 г. А.Майкельсон сделал первую попытку обнаружить эфирный ветер, для чего он построил крестообразный интерферометр. Но оказалось, что чувствительность прибора мала, а помехи, главным образом, вибрации, очень сильны. Результат неопределенный.
А.Майкельсон. Относительное движение Земли в светоносном эфире. 1881 г. На русском языке в сб. Эфирный ветер. Под ред. д.т.н. В.А.Ацюковского. М.: Энергоатомиздат, 1993. С. 6-7. Пер. с англ. Л.С.Князевой.
1887 г. Майкельсон привлек для помощи профессора Э.Морли. Интерферометр был размещен на мраморной плите, которая была водружена на деревянный кольцевой поплавок, плавающий в желобе, наполненном ртутью. Это исключило вибрационные помехи. Был получен результат в виде скорости эфирного ветра в 3 км/с. Это противоречило исходному положению, по которому ожидалось, что скорость эфирного ветра должна составлять 30 км/с (орбитальная скорость Земли). Возникло предположение, что под действием эфирного ветра длины плеч интерферометра сокращаются, что нивелирует эффект, или что скорость эфирного потока убывает с уменьшением высоты. Решили работы продолжить, подняв интерферометр на высоту над уровнем Земли.
А.Майкельсон и Э.Морли. Об относительном движении Земли и светоносном эфире. Там же, с. 17-32. Пер. с англ. Л.С.Князевой.
1904-1905 гг. Майкельсон не участвует в работах, их проводят профессора Э.Морли и Д.К.Миллер. На высоте 250 м. над уровнем моря (Евклидовы высоты около озера Эри) получена скорость эфирного ветра в 3-3,5 км/с. Результат уверенный, но непонятный. Написаны отчеты и статьи. Хотели работы продолжить, но участок земли отобрали, работы были отложены.
Э.Морли и Д.Миллер. Отчет об эксперименте по обнаружению эффекта «Фицжеральда-Лоренца». Там же, с. 35-42.
1905 г. А.Эйнштейн публикует свою знаменитую статью «К электродинамике движущихся тел», в которой пишет, что при введении двух предпосылок – первой, «что для всех координатных систем, для которых справедливы уравнения механики, справедливы те же самые электродинамические законы», и второй, что свет в пустоте всегда распространяется с определенной скоростью, не зависящей от состояния излучающего тела. Тогда «Введение «светоносного эфира» окажется излишним, поскольку в предлагаемой теории не вводится «абсолютно покоящееся пространство», наделенное особыми свойствами, а также ни одной точке пространства, в которой протекают электромагнитные процессы, не приписывается какой-нибудь вектор скорости».
А.Эйнштейн. К электродинамике движущихся тел. Собр. научн. трудов. И.: Наука, 1965. С. 7-8.
1910 г.А.Эйнштейн в статье «Принцип относительности и его следствия», ссылаясь на опыт Физо по увлечению света движущейся жидкостью (водой), проведенный в 1851 г., пишет:
«Итак, частично свет увлекается движущейся жидкостью. Этот эксперимент отвергает гипотезу полного увлечения эфира. Следовательно, остаются две возможности.
1. Эфир полностью неподвижен, т.е. он не принимает абсолютно никакого участия в движении материи.
2. Эфир увлекается движущейся материей, но он движется со скоростью, отличной от скорости движения материи.
Развитие второй гипотезы требует введения каких-либо предположений относительно связи между эфиром и движущейся материей. Первая же возможность очень проста, и для ее развития на основе теории Максвелла не требуется никакой дополнительной гипотезы, могущей осложнить основы теории».
И далее:
«Отсюда следует, что нельзя создать удовлетворительную теорию, не отказавшись от существования некоей среды, заполняющей все пространство».
Это и есть все обоснование отсутствия в природе эфира: с эфиром теория оказывается слишком сложной!
А.Эйнштейн. Принцип относительности и его следствия. Там же, с. 140, 145-146.
1914 г. М.Саньяк публикует результаты экспериментов по измерению скорости вращения платформы, на которой свет от расположенного на ней источника света с помощью зеркал обегает платформу по периферии по часовой стрелке и против часовой стрелки. Обнаружено смещение интерференционных полос, величина которого пропорциональна скорости вращения платформы. Подобный опыт был проведен Ф.Гарресом (Иена, 1912). В настоящее время эффект Саньяка использован в лазерных ДУСах (датчиках угловых скоростей), выпускаемых промышленностью многими тысячами экземпляров.
С.И.Вавилов в книге «Экспериментальные основания теории относительности» пишет:
«Если бы явление Саньяка было открыто раньше, чем выяснились нулевые результаты опытов второго порядка, оно, конечно, рассматривалось бы как блестящее экспериментальное доказательство наличия эфира. Но в ситуации, создавшейся в теоретической физике после опыта Майкельсона, опыт Саньяка разъяснял немногое. Маленький интерферограф Саньяка обнаруживает «оптический вихрь», следовательно, он не увлекает за собой эфира. Таково единственно возможное толкование этого опыта на основе представления об эфире».
С.И.Вавилов. Экспериментальные основания теории относительности» (1928). Собр. соч. М.: изд. АН СССР, 1956. С. 52-57.
1915 г. А.Эйнштейн во второй части статьи «Теория относительности» впервые формулирует основной принцип Общей теории относительности:
«…свойства масштабов и часов (геометрия или вообще метрика) в этом континууме (четырехмерном континууме пространства-времени – В.А.) определяются гравитационным полем; последнее, таким образом, представляет собой физическое состояние пространства, одновременно определяющее тяготение, инерцию и метрику. В этом заключается углубление и объединение основ физики, достигнутое благодаря общей теории относительности».
А.Эйнштейн. Теория относительности (1915). Собр. научн. трудов. М.: Наука, 1965, С. 424.
1920 г. А.Эйнштейн в статье «Эфир и теория относительности» пишет, что «…общая теория относительности наделяет пространство физическими свойствами; таким образом, в этом смысле эфир существует. Согласно общей теории относительности пространство немыслимо без эфира; действительно, в таком пространстве не только было бы невозможно распространение света, но не могли бы существовать масштабы и часы и не было бы никаких пространственно-временных расстояний в физическом смысле этого слова. Однако этот эфир нельзя представить себе состоящим из прослеживаемых во времени частей (части – это в пространстве, во времени – процессы! – В.А.); таким свойством обладает только весомая материя; точно так же к нему нельзя применить понятие движения».
А.Эйнштейн. Эфир и теория относительности (1920). Там же, с. 689.
1924 г. А. Эйнштейнв статье «Об эфире» сообщает, что «…мы не можем в теоретической физике обойтись без эфира, т.е. без континуума, наделенного физическими свойствами, ибо общая теория относительности, основных идей которой физики, вероятно, будут придерживаться всегда (?! –