11888 (Эфир как философия физики)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вступление

Термин «эфир» всегда оставался в быту, а так же, в применении к радиовещанию и телевидению и даже к сетевому соединению компьютеров («Ethernet» в котором Ether — эфир). В частности, термин «эфир» уже изредка встречается в научных работах в чётко оговоренном смысле, означающем, в более обычной терминологии, просто определённые особенности поведения обычных полей. Так, например, в работе A. de Gouvêa, Can a CPT violating ether solve all electron (anti)neutrino puzzles?, Phys. Rev. D 66, 076005 (2002) (hep-ph/0204077) под «CPT-нарушающим эфиром» подразумевается лишь определённого вида члены в потенциале нейтринного лагранжиана.

Иногда термин «эфир» используется в значении «физический вакуум» для того, чтобы подчеркнуть, что в рамках квантовой теории поля реальный физический вакуум не является абсолютной пустотой, но содержит так называемые нулевые колебания разнообразных полей. Также слово «эфир» может употребляться как эквивалент понятия, более традиционно обозначаемого термином «физическое поле» (или совокупность всех физических полей), при этом может подразумеваться потенциальная возможность обнаружения наблюдаемых отличий поведения такого поля от обычного (например, как описано в предыдущем параграфе), а может и не подразумевать; в последнем случае это практически полный синоним.

Впрочем, есть и достаточно специфическое применение слова эфир у современных физиков, достаточно хорошо соответствующее старому применению XIX века, хотя (пока) в несколько более абстрактном контексте (в том смысле, что теоретические результаты, получаемые с использованием «эфира» в этом случае подчас достаточно далеки еще от реальной возможности экспериментальной проверки). Речь идет о физических (по своему построению или происхождению) моделях, используемых для построения или продуктивной интерпретации фундаментальных теорий (или неких их измененных вариантов). Достаточно широко известным (но далеко не единственным) примером такого рода моделей модели является модель Изинга (которую, впрочем, конечно, далеко не все физики характеризуют с использованием слова 'эфир').

Подход построения моделей полей в целом соответствует подходу XIX века, но может очень сильно отличаться в деталях и области применимости, не говоря уж об учёте последующего развития физики в целом (прежде всего, имеется в виду необходимость, так или иначе, квантового подхода); предельный же случай каждой такой модели практически всегда соответствует обычным уравнениям поля, хотя в принципе (теоретически) могут появляться существенные нетривиальные отличия.

2. Историческое развитие эфира

эфир философия эзотерический мир

Наиболее ранние письменные свидетельства об устройстве материи и вакуума известны нам из работ философов Китая и Греции [4, 5].

В середине первого тысячелетия до новой эры китайскими философами была выдвинута гипотеза, что все сущее состоит из двух противоположных по знаку начал - инь и ян [4]. Инь и ян - категории, выражающие идею дуализма мира: пассивное и активное, мягкое и твердое, внутреннее и внешнее, женское и мужское, земное и небесное и т.д. В традиционной космогонии появление категорий инь и ян знаменует первый шаг от хаотического единства первозданной пневмы (ци) к многообразию, наблюдаемому во всей вселенной. Философ Лао Цзы утверждал, что инь и ян определяют не только развитие, но и устройство всего сущего в мире.

Философы Древней Греции всесторонне занимались проблемами универсума и космогонии. Именно они дали название эфир той всепроникающей, неуловимой, не подлежащей нашим ощущениям материи. Наиболее непротиворечивой нам представляется модель эфира, предложенная Демокритом [5]. Он утверждал, что в основе всех элементарных частиц лежат амеры - истинно неделимые, лишенные частей. Амеры, являясь частями атомов, обладают свойствами, совершенно отличными от свойств атомов, - если атомам присуща тяжесть, то амеры полностью лишены этого свойства. Вся же совокупность амеров, перемещающихся в пустоте, по Анаксимандру, является общей мировой средой, эфиром или апейроном.

Творцы основ современной математики и физики считали эфир материальной средой. Например, Рене Декарт писал, что пространство все сплошь заполнено материей. Образование видимой материи, планет, по Декарту, происходит из вихрей эфира. В конце своей жизни Исаак Ньютон объяснял наличие силы тяготения давлением эфирной среды на материальное тело. Согласно его последним воззрениям, градиент плотности эфира является необходимым, для того, чтобы устремлять тела от более плотных областей эфира к менее плотным. Однако чтобы тяготение проявлялось таким образом, каким оно наблюдается нами, эфир должен, по Ньютону, обладать очень большой упругостью. Первую серьезную попытку дать математическое описание эфира сделал МакКеллог (MacGullagh) в 1839 г. Согласно МакКеллогу, эфир является средой, жестко закрепленной в мировом пространстве. Эта среда оказывает упругое сопротивление деформациям поворота и описывается антисимметричным тензором второго ранга, члены главной диагонали которого равны нулю. Последующими учеными было показано, что эфир МакКеллога описывается уравнениями Максвелла для пустого пространства [6].

1. Концепция эфира профессора Менделеева

Научный мир время от времени оказывается под влиянием различных теорий, касающихся эфира. Нам нет необходимости возвращаться далеко в прошлое, чтобы обозреть период, когда одна из таких теорий провозгласила, что его не существует. Это всего лишь оборотная сторона того факта, что в середине прошлого века об эфире говорилось, как о "гипотетической" среде, изобретённой для объяснения некоторых феноменов, которые иначе объяснения не находили. С тех пор постепенно, по мере того как проводились более плотные и доскональные исследования световых колебаний, стало ясно, что совершенно невозможно обходиться без эфира, но свойства, ему приписываемые, были в значительной степени обескураживающими и противоречивыми. Одно время любимой иллюстрацией, используемой для объяснения некоторых его свойств, было сравнение с желе, заполняющим всё пространство, подвижным, но несжимаемым. Долгое время эта концепция держалась так твёрдо, что решительно отрицалась его атомно-молекулярная структура, присущая всем остальным материальным телам. В лекции, прочитанной в 1880 году в Лондонском Институте, сэр Оливер Лодж суммировал существующие знания об этом предмете в следующих словах:

"Насколько мы знаем, он представляет совершенно однородное несжимаемое непрерывное тело, которое невозможно разложить на более простые элементы или атомы; действительно, он непрерывен, а не молекулярен. Нет другого тела, о котором мы можем сказать это, и посему свойства эфира должны быть несколько отличными от свойств обычной материи. Но это небольшая трудность — представить себе непрерывную субстанцию, поскольку наши чувства несомненно вовсе не свидетельствуют о молекулярной и пористой природе обычной материи — некоторая трудность как раз в обратном.

Эфир часто называют флюидом, или жидкостью, или опять же твёрдым, или уподобляют его желе ввиду его пластичности; но все ни одно из этих названий не подходит; всё это — молекулярные структуры и поэтому они не похожи на эфир; давайте думать просто о непрерывной среде, которой не свойственно трение, но подверженной инерции, и смутность этого описания будет не более чем теперешним состоянием нашего знания".

Такое мнение держалось довольно долгое время, и возможно ещё не полностью отвергнуто. Первым серьезным исследованием, направленным против теории гомогенного эфира, было проведённое профессором Осборном Рэйнолдсом, сделавшим удивительный вклад в литературу Королевского Общества. Он определённо принимает молекулярную теорию эфира, но далёкую от того, чтобы поставить её рядом с любым другим знакомым нам потоком молекул. Весьма трудная задача краткого изложения взглядов Рэйнолдса сейчас не является нашей целью. Для нас не имеет значения, насколько впечатляющие свидетельства выдвигает он в защиту своей теории; предмет нашего рассуждения в том, что она сходится с теорией, недавно выдвинутой великим русским химиком, профессором Менделеевым, который опубликовал короткую статью под названием "Попытка химической концепции эфира".

Ход его рассуждений будет весьма интересен всем изучающим науку. Его блестящая репутация как открывателя периодического закона и высокая оценка, которую обычно получают его работы, сделает невозможным безразличное отношение к этой его концепции, даже если она значительно пошатнёт установившиеся воззрения. Кратко суммируя его теперешние аргументы, скажем, что он понимает эфир как сверхразряженный газ, определённо молекулярный по своей структуре, где на скорость молекул совершенно не влияет гравитация, как планет, так и звёзд. Никакой двусмысленности в этом нет. Некоторые высказывания из его статьи, приведённые тут, показывают, насколько отчётливо он выражает свои воззрения.

"Можно сказать, что эфир подобен газу вроде гелия или аргона, неспособного вступать в химические соединения".

"Называя эфир газом, мы понимаем флюид в широком смысле, как эластичный флюид, не имеющий сцепления между своими частицами".

Менделеев пришёл к этим заключениям под влиянием идей, предложенных в результате недавних исследований радиоактивных веществ. Но он описывает свои теперешние заключения, как результат экстраполяции периодического закона. Теперь мы должны принять во внимание различные газы, которые не были известны в то время, когда был впервые предложен периодический закон, но которые профессор Рэмси обнаружил в атмосфере — аргон, криптон, ксенон, и наконец особенно важный гелий, который даёт нам возможность полагать, что со временем будет открыт "короний" Менделеев отважился экстраполировать периодический закон, так сказать, в обратную сторону, и установить перед водородной группой ещё одну, которую он называет "нулевой" группой. Согласно его уверенному предположению, она возвращает нас в материю, называемую пока "X", которая является в действительности атомическим эфиром. Другим гипотетическим элементом, принадлежащим к нулевой группе, и называемым сейчас "Y", должен быть короний, или какой-либо иной газ с плотностью около 0.2.

Что касается самого "X", то Менделеев без особых возражений обращается к заключениям, к которым, как он говорит, пришёл некоторое время назад Лорд Кельвин в попытке рассчитать теоретический вес эфира. Можно полагать, что бессмысленно наделять весом тело, характеристики которого позволяют ему быть выше закона гравитации, но во всяком случае эти цифры помогут нам осознать ту степень разрежения, которой наделяют эфир. Кельвин предполагает следующее: "В то время, как кубический метр водорода весит 90 г. при атмосферном давлении, вес кубического метра эфира будет 10^-16 г.".

Говоря словами, это должно значить, что кубический метр эфира должен весить тысячную часть миллионной от миллионной части грамма. Поскольку газ, к которому относят эту массу, по текущим гипотезам является средой, через которую проявляются силы гравитации, необычная природа расчёта сбивает с толку.

Но наша цель вовсе не в нахождении аргументов в пользу этого. Теперешняя концепция Менделеева представляет для нас огромный интерес с точки зрения одновременно наблюдающих за прогрессом науки и в то же время уделяющих внимание открытиям науки оккультной — интерес этот привлекается тем примечательным фактом, что концепция эфира, выдвинутая теперь великим русским химиком, была детально предвосхищена около девяти лет назад соответствующими объяснениями относительно строения материи, опубликованными тогда в теософической литературе, как результаты специальных исследований, проведённых определёнными изучающими оккультизм, обладавшими необходимыми способностями ясновидения. Результаты этого исследования описаны в журнале, называемом теперь "Theosophic Review" (Теософическое Обозрение), издававшимся тогда под своим ранним названием "Lucifer", за 15 ноября 1895 г. Несовершенно проведённые, и прерванные условиями, воспрепятствовавшими дальнейшему их продвижению, эти исследования не просто привели к оценке эфира по линиям, очень близко совпадающим с теми, по которым работает сейчас Менделеев, но в действительности продолжили концепцию значительно далее тех пределов, которых позволила достичь его смелая экстраполяция.

Целью первого опыта, связанного с упоминаемыми исследованиями, было не столько исследование строения эфира, сколько определение действительной природы физических атомов. Здесь желательно сказать немного о природе ясновидения, когда оно развито под умным руководством до высших степеней раскрытия своего потенциала. Оно не только даёт средство к наблюдению удалённых мест или проникновению через непрозрачные препятствия, оно имеет свойства и микроскопа, и телескопа, развитые почти до бесконечности в обоих направлениях. Лучший микроскоп, которым нас снабжают оптики, прекрасный по сравнению со своими "дикими предками", является очень ограниченным инструментом в сравнении с микроскопическим зрением ясновидящего, который может свободно применять то, что оккультисты называют "астральным зрением". Этот вид микроскопа не имеет ограничений, и может быть настроен, так сказать, для работы с любой частью нескончаемого пути, ведущего к бесконечно малому. Схватывает ли читатель понятие размера молекулы, как оно понимается обычной наукой? Любимая иллюстрация этого — что молекулы относятся к капле воды также, как мячи для крикета или небольшие пушечные ядра соотносятся диаметрами с Землёй. И одна из этих молекул уже может быть наблюдаема теми, кто одарён соответствующим астральным зрением, и строение её может быть исследовано детально.

Если такой вот атом любого металла будет выбран для наблюдения, обнаружится, что его сложность настолько обескураживающая, что практически не поддаётся точному описанию. Но сложность атомов конкретных химических элементов изменяется пропорционально их атомному весу. В то время, как атом золота, например, видится содержащим несколько тысяч подчинённых атомов, организованных в определённую структуру и двигающихся среди друг друга в симметричном ритме миниатюрной солнечной системы, атом легчайшего известного элемента, водорода, несколько легче описуем. Он состоит всего из восемнадцати этих первичных атомов, различаемых по предназначению и свойствам их индивидуальной природы, кроме того некоторые из них имеют атрибуты, которые можно смутно описать как положительные, а другие — соответствующие отрицательному виду. С этими деталями в данный момент нам знакомиться нет необходимости. В частности, результат оккультного исследования, с которым мы имеем дело, состоит в том, что все известные нам химические элементы, как бы ни различались их свойства, состоят из атомов, структура которых совершенно различна, но состав их идентичен повсюду; эти первичные атомы того же порядка заняты строением всех этих разнообразных тел. Дома строятся широко различающимися по архитектуре и размеру, но используемые кирпичи во всех случаях те же. Когда этот фундаментальный принцип был осознан, стало также очевидно, что эти атомы, первичные атомы непостижимой малости, были рассеяны повсюду в пространстве, даже проникая молекулярную структуру физических тел, воспринимаемых нашими чувствами, и с точки зрения этого факта, эти первичные атомы были атомами всеобщего эфира.

Пока эта идея просто совпадает с нынешней концепцией Менделеева, хотя если она получит всеобщее признание, то в будущем несомненно она будет ассоциироваться с его именем, а не с теми неизвестными авторами оккультного исследования. Это будет предметом бесконечно меньшего интереса для людей, имеющих касательство к этому делу, поскольку оккультное знание, имеющее дело и с многими другими проблемами кроме состава эфира, принижает значение мирской славы в сравнении с постоянными условиями ego, что может быть достаточно хорошо выражено вышеприведённой цитатой Лорда Кельвина. Гораздо важнее, однако, что мир в целом должен осознать, что все действительно великие продвижения, ожидаемые в будущем в связи с прогрессом в этих исследованиях, имеющих дело с атрибутами материи, должны быть рассмотрены в связи с методами исследования, которые в настоящем попадают под осуждение общества как оккультные.

Информация, добытая при помощи оккультного исследования, которую мы описали, не ограничивает нас концепцией эфира, как состоящего из исключительно малых атомов, рассеянных в пространстве. Дальнейшее объяснение его природы может быть открыто традиционными методами рано или поздно, тем временем мы можем решиться на предсказание направления, которое могут принять дальнейшие исследования. Как видно из книги профессора Менделеева, а также из работ, опубликованных профессором Рэйнолдсом, при прямолинейном размышлении можно допустить, что эфир имеет повсюду однородный характер, каков бы он ни был. Будь он гомогенным желе или сверхразряженным газом, о нём всегда думают, как об определённой форме материи. Оккультные же исследования 1895 года, результат которых частично был навёрстан и физической наукой, различили несколько разновидностей эфира, существующих в условиях, которые недоступны для обычного химического наблюдения. Четыре определённо различных типов эфира играют свои соответствующие роли в великих природных сферах деятельности, в которых эта среда задействована, и только когда первичные атомы полностью диспергированы и рассеяны по пространству, мы приходим к тому, что можно назвать элементарным состоянием эфира. Между этим состоянием и тем, в котором определённое количество атомов собраны вместе, чтобы составить вещество со свойствами, явными для физических чувств, существуют три разновидности того, что можно было бы назвать "молекулярным эфиром".