Eter (fizyka)

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj

Eter (fr. éther, gr. αἰθήρ, stgr. αἰθέρος) – hipotetyczny ośrodek, w którym miałyby się rozchodzić fale elektromagnetyczne oraz światło. We współczesnej nauce teoria eteru pojawiła się pod koniec XIX wieku wraz z rozwojem teorii elektromagnetyzmu a następnie upadła wraz z powstaniem szczególnej teorii względności.

Filozoficzne początki[edytuj | edytuj kod]

 Osobny artykuł: eter (filozofia).

Koncepcja eteru wywodzi się ze starogreckiej koncepcji żywiołów jako podstawowych składowych świata materialnego. Eter był "piątym żywiołem" wprowadzonym przez Arystotelesa, nie występujacym na powierzchni Ziemi, lecz budujacym ciała niebieskie i zapewniającym ich ciągły ruch okrężny[1].

Eter występował w filozofii przyrody aż do XVIII w. Pełnił ważną funkcję jeszcze w początkach nauki nowożytnej, u Kartezjusza. Odrzucał on atomizm, przyjmował, że materia jest ciągła, a przestrzenie między rzeczami wypełnia własnie eter. Miał on też być odpowiedzialny za magnetyzm i przyciąganie ziemskie[2]. Koncepcja żywiołów (w tym eteru) została zarzucona wraz z odkryciem tlenu przez Antoine'a Lavoisiera[3]

Eter we współczesnej fizyce[edytuj | edytuj kod]

Hipotezę istnienia eteru postawiono, gdyż

Wielu badaczom wydawało się, że istnienie eteru jest naturalną koniecznością dla ówczesnej nauki, by elektrodynamika Maxwella była słuszna.

Najpierw postawiono hipotezę o istnieniu "eteru światłonośnego", potem Maxwell wprowadził do nauki koncepcję "eteru elektromagnetycznego", a następnie udowodnił, że jest on tożsamy z „eterem światłonośnym”. Doprowadziło go to do odkrycia elektromagnetycznej natury światła.

W napisanym dla Encyclopædia Britannica artykule "Eter" Maxwell pisał: „Jakiekolwiek możemy mieć trudności z uformowaniem spójnej idei budowy eteru, nie możemy mieć wątpliwości, że międzyplanetarne i międzygwiezdne przestrzenie nie są puste, ale zajęte przez materialną substancję czy ciało, które jest z pewnością największym i prawdopodobnie najbardziej jednorodnym ciałem o jakim wiemy”[4].

Niemożność bezpośredniego wykrycia takiej substancji składano na karb ograniczeń eksperymentalnych. Istniały jednak pośrednie metody doświadczalne umożliwiające badanie eteru – przypuszczano, że eter wypełnia całą przestrzeń, jest bezwonny, nieściśliwy, itp. Do prób tych należały doświadczenia Michelsona-Morleya, które konsekwentnie wykluczały kolejne teoretyczne możliwości istnienia eteru.

Istotnym elementem tych poszukiwań był fakt, że istnienie eteru implikowałoby istnienie absolutnego układu odniesienia – wyróżnionego układu, do którego można byłoby się odnieść w opisie Wszechświata, co oznaczałoby także, iż spośród wszystkich układów inercjalnych istnieje jeden wyróżniony. Doświadczenia tego typu były wykonywane wielokrotnie, do najbardziej znanych należą eksperymenty R. J. Kennedy'ego oraz E. M. Thorndike'a (19291931) – wynik prawie zawsze jednoznacznie wskazywał, że eter nie istnieje. Niejednoznaczne wyniki były wykluczane później przez poprawienie metody bądź dokładności eksperymentu. Dzisiaj nie ma żadnego eksperymentu, który wskazywałby na istnienie eteru.

Szczególna teoria względności Alberta Einsteina usunęła konieczność istnienia takiego ośrodka. Konsekwencją teorii jest postać transformacji układu współrzędnych obowiązującej dla ciał w ruchu: zamiast transformacji Galileuszatransformacja Lorentza.

Koncepcja uniwersalnej substancji występuje obecnie w formie zawoalowanej i rozszerzonej (jako nośnik nie tylko fal świetlnych) w postaci pojęcia elastycznej czasoprzestrzeni w ogólnej teorii względności oraz alternatywnych interpretacjach mechaniki kwantowej, w których fale prawdopodobieństwa są w istocie falami fizycznymi lub są z powiązane z falami fizycznymi (np teoria fali pilotującej[5]). Szczególnie pod koniec XX wieku pojawiły się nawiązujące do eteru koncepcje, będące jednak poza głównym nurtem naukowym, związane z falową budową materii, między innymi teoria rezonansu przestrzeni, wyjaśniająca pewne zjawiska relatywistyczne i kwantowe jako skutek klasycznego efektu Dopplera w klasycznym ośrodku falowym.

Eter w kulturze[edytuj | edytuj kod]

Koncepcja eteru kosmicznego utrzymała się na tyle długo, żeby przetrwać do początków radia i dzięki temu do tej pory mówi się, że „coś się dzieje w eterze”, „nadawać na falach eteru”, mając na myśli przestrzeń radiową. Pojęcie to przetrwało również w nazwie technologii sieci komputerowej – ethernetu.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. GiovanniG. Reale GiovanniG., Historia filozofii starożytnej, t. II, Lublin: Wydawnictwo KUL, 2001, s. 449-451, ISBN 8322804849.
  2. GaryG. Hatfield GaryG., René Descartes, [w:] Edward N.E. N. Zalta (red.), The Stanford Encyclopedia of Philosophy, Stanford University Press, 2014.
  3. PhilipP. Ball PhilipP., The Elements. A Very Short Introduction, Oxford: Oxford University Press, 2002, s. 21-26, ISBN 9780191578250.
  4. Wojciech Sady. Jak Maxwell znalazł równania Maxwella?. „Problemy”, s. 37, wrzesień 1982. 
  5. Tadeusz Pabjan: Upiorne oddziaływanie na odległość.

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]

  • Doświadczenia Michelsona-Morleya
    • A. A. Michelson , Am. J. Sci. 22, 120 (1881)
    • A. A. Michelson, E. W. Morley, Am. J. Sci. 34, 333 (1887)
  • Kostro L., Alberta Einsteina koncepcja nowego eteru. Jej historia, sens fizyczny i uwarunkowania filozoficzne, Wydawnictwo “Scientia”, Gdańsk, 1999

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]