23  мая
Оптика движущихся тел и эфир
 (голосов: 5)
Написал vharhenko в категорию Эфиродинамика

Если принять гипотезу о существовании эфира, то необходимо найти ответ на вопрос о механических связях, которые соединяют эфир с материей. Особое внимание привлекает вопрос, будет ли увлекаться эфир в полном движении материи, когда материал приходит в движение? Или же эфир будет двигаться частично, а может, останется неподвижным? Такие вопросы очень важны для описания процессов в оптике и электродинамике тел, которые находятся в движении.


Самым простым способом является предположение, что движущееся тело полностью увлекают эфир, который пронизывает данное тело. Благодаря этому предположению Герц в свое время создал непротиворечивую электродинамику тел, которые находятся в движении. Но в противовес электродинамике Герца существует эксперимент Физо, который опровергает данное предположение. Опыт Физо можно считать как experimentum crucis, что основан на следующих предположениях. Представим u’, как скорость света, что распространяется в прозрачной неподвижной среде. Потом сообщим данной среде равномерное и прямолинейное движение со скоростью V. Если данные условия вынуждают двигаться весь содержащийся в пространстве эфир, а распространение света по отношению к пространству будет таким же, как и при неподвижном состоянии пространства. Если говорить проще, то u’ будет такая же, как и скорость распространения света по отношению к движущемуся пространству. Для определения скорости по отношению к наблюдателю, который не принимает участие в движении пространства, необходимо сложить скорости со скоростью u’, то есть прибавить векторную скорость V. В зависимости от одинакового плоскостного расположения (то есть скорости лежат на одной линии) и их направленности, выражение может иметь вид u' + V или u' - V. Однако даже самые огромные скорости, которыми можно наделить тело, считаются мизерными по сравнению со скоростью света. Поэтому необходимо придерживаться точного экспериментального метода, который мог бы основательно убедить всех во влиянии движения среды на данную скорость. Физо в свою очередь предложил следующий эксперимент. Для этого необходимо рассмотреть два луча света, которые способны интерферировать друг друга, а также две трубы, которые следует наполнить одинаковой жидкостью. Дальше необходимо пропустить лучи света параллельно оси труб, так чтобы при выходе из них они интерферировали друг с другом.


Было выяснено, что положение интерференционных полос будет изменено, если жидкость подвергнуть движению по параллельному направлению относительно оси труб.


При различных положениях интерференционных полос, на которые влияет изменение скоростных показателей течения, можно найти скорость в движущейся среде. Физо не искал выражение u' ± V, как предполагалось ранее, а определил u' ± αV, где α является числом, которое заключено в пределах от 0 до 1. Данное число зависит от показаний преломления n среды α=1-1/n2.


Оптика движущихся тел и эфир


Из опыта Физо следует, что свет увлекается движением жидкости. Данный эксперимент полностью опроверг теорию о полном увлечении эфира. Следовательно, возникает вопрос, какая из оставшихся двух теорий верна:


1. Эфир является неподвижным и не принимает участия в движении материи.


2. Эфир увлекается материей, но его скорость движения значительно отличается от скорости движения материи.


Чтобы рассматривать второй случай, необходимо введение предположительной связи между эфиром и материей, которая находится в движении. Первый случай считается более проще и для его развития на основе теории Максвелла не требуется дополнительных гипотез, которые только усложняют основы теории.


В 1895 году Лоренц*, предлагал теорию неподвижного эфира, что было описано в его совершенной теории электромагнитных явлений. Данная теория обеспечила количественное предсказание результатов опыта Физо, а также смогла объяснить множество опытов, проводимых в данной области.


По утверждению Лоренца, материя построена из элементарных частиц, часть которых имеет электрический заряд. Заряженная частица, которая движется по отношению к эфиру, может быть сравнима с элементом тока. Существует действие электромагнитного поля на частицу и ответная реакция частицы на поле, что является единственной связью между материей и эфиром. В пространстве, где не наблюдается присутствие заряженных частиц, электрическое и магнитное поле можно описать при помощи уравнений Максвелла для свободного эфира. Данные уравнения можно применять в том случае, если они относятся к системе отсчета, привязанной к неподвижной точке по отношению к эфиру.


Большую пользу теория Лоренца принесла в изучении свойств материи, проявляющихся в оптике и электромагнетизме. Она может быть объяснена только относительными положениями и движением заряженных частиц.


*H.A.Lorentz. Versuch einer Theorie der elektrischen und optischen Erscheinungen in Bewegten Korpern Leyden, 1895.


Комментарии (0) Просмотры: 2381

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.