Поделюсь своими соображениями насчет эфирных экспериментов, которые были положены в основу теории относительности. На фото — американские ученые и профессора Дейтон Миллер и Альберт Майкельсон, которые много лет занимались этими экспериментами, но по неизвестной причине были не поняты и не поддержаны современниками (включая российскую науку), фото было сделано на конференции 1927 года в обсерватории Маунт Вилсон. Их эксперименты может воспроизвести любой желающий. На вопросы и по поводу ссылок я отвечу в комментариях.
1) Теория относительности довольно фантасмагорична и ее долго не
решались помещать в школьные учебники. Пространственно-временные
искажения, «резиновые линейки и неправильно идущие часы», запреты на
мировой эфир и сверхсветовые перемещения.
Теория
вызвала критику и неприятие, в частности, со стороны основоположника
космонавтики Циолковского, поскольку именно она запрещает сверхсветовые
перемещения. Именно эта теория (а не что-либо еще) налагает запрет на
космические полеты ракеты быстрее скорости света, она же «создает» некий
пузырь Вселенной (по Циолковскому же Вселенная — бесконечна).
Что
же было положено в основу этой теории и почему она вообще возникла?
Открывая учебник за учебником, мы в первых же абзацах видим в качестве
таковой причины (или одной из причин) утверждение о нулевом результате измерения эфирного
ветра (опыта Майкельсона).
2) «Неудавшиеся опыты» по измерению
относительного движения Земли и светового эфира упоминают практически
все основополагающие работы или учебники по теории относительности,
причем, в первых же абзацах своего текста. В качестве примера приведу
первую статью Эйнштейна по теории относительности 1905 года (см. скриншот ниже), а также статьи
Пуанкаре 1904, 1905, 1906, 1908 годов (см. третий том трехтомника
М:Наука в интернете).
Типичная цитата Пуанкаре из статьи 1904 года:
«все попытки измерить скорость Земли относительно эфира привели к отрицательным результатам».
Примерно то же самое утверждение некритически повторяют разные учебные пособия, включая современные российские учебники.
3) Отрицательный (нулевой) результат измерения «эфирного ветра» (относительного движения Земли и эфира) с необходимостью ведет к появлению теории относительности (Пуанкаре–Эйнштейна) или близких по духу, хотя и менее феерических теорий (сокращения тел или атомов у Лоренца и Фицджеральда).
Справедливо и обратное утверждение: если относительное движение эфира все-таки существует, то ни о какой теории относительности не может быть и речи: как утверждал сам Эйнштейн в письме к Милликену (1921; см. Clark 1971), теория рассыпается в этом случае как домик из карт, и само ее существование и опровержение связано с отрицательным результатом опыта по измерению относительного движения эфира (см. статью Эйнштейна 1927 года в четырехтомнике М:Наука, том 2, С.188).
4) Если мы откроем статью Майкельсона и Морли 1887 года, то увидим, что утверждение о нулевом результате там отсутствует. Попробуйте его там найти?
https://en.wikisource.org/wiki/On_the_Relative_Motion_of_the...
Русский перевод есть в сборнике Ацюковского «Эфирный ветер» или в статьях в интернете.
5) Какую же скорость эфирного ветра намерили Майкельсон и Морли в 1887 году?
«относительная скорость Земли и эфира, возможно, меньше 1/6 орбитальной скорости Земли и безусловно меньше, чем 1/4». (relative velocity of the earth and the ether is probably less than one sixth the earth's orbital velocity, and certainly less than one-fourth).
6) Много это или мало? Земля движется по орбите вокруг Солнца, согласно сайту НАСА, со
скоростью от 29.29 до 30.29 км/с (примерно 30 км/с).
Делим
30 на 6,
получаем 5 км/с, а поделив 30 на 4, получаем 7,5 км/с. Это огромные
скорости, которые было бы интересно сравнить с типичными бытовыми
скоростями (если бы не было так грустно). Например, скорость 7,5 км/с в
270 раз быстрее автомобиля, который движется со скоростью 100 км/ч.
Это одна из самых быстрых нулевых скоростей, которые я знаю. Может быть, эта скорость вовсе не нулевая?
7) Исторические
попытки измерять скорость эфира относительно Земли выполнялись чуть ли
не со времен наполеоновских войн и принадлежат Араго, Физо, Ангстрему,
Френелю. Физо в 1859 году и Ангстрем в 1865 году заявили о
положительном результате поисков эфирного ветра.
На рубеже 19 и 20 веков эстафета перешла к тройке ученых: Майкельсону, Морли и
Миллеру.
Майкельсон, Морли и
Миллер работали в одном и том же университете США, а Миллер был
профессором с 50-летним стажем, близким другом профессора Морли и
сподвижником Майкельсона в его работе. Он использовал исходную установку
Майкельсона, модифицировав ее (заменяли материал плиты и удлиннили
световой путь). На рисунке ниже — исходный аппарат Майкельсона из статьи 1887 года. Позже на эту же поворотную платформу навешивали плечи с более протяженным световым путем, чтобы кратно увеличить смещения полос интерференции.
8) Что же показывало это устройство
Майкельсона–Миллера? А оно показывало смещение полос интерференции два
раза за один оборот прибора (что и ожидалось от первоначальной теории
опыта Майкельсона). Полосы там не стояли на месте, а их сильно и
однозначно смещало в стороны при каждом полу-обороте прибора! В письме
Лоджу 1926 года, опубликованном в журнале Nature, Миллер утверждал, что
«Важной частью аргументации является то, что описанный эффект всегда
существовал и был очевиден в каждом отдельном наблюдении, а не только в
среднем», и что он выявил «периодическое, колебательное изменение в
положении полос при повороте интерферометра на 180°», и скорость
эфирного ветра при этом составила 10 километров в секунду с вероятной
ошибкой ± 0,5 километров в секунду. Это уже треть орбитальной скорости
Земли. На фото — изображения подвижных полос интерференции, которые наблюдал Миллер, из его статьи 1933 года.
9) Кроме того, результаты длительных замеров показывали
суточные и годовые смещения полос по их амплитуде и азимуту. Каждый день
и год наблюдалось одно и то же смещение — которое указывало на
определенную точку (апекс) на небесной сфере и звездной карте. Это
означает, что этот опыт можно сколько угодно воспроизводить и он покажет
одни и те же звездные координаты эфирного ветра, что будет повторяться
из года в год. На рисунке ниже — вычисленный Миллером апекс эфирного ветра на звездной карте из его статьи 1933 года.
10) Кто занимался этим воспроизведением? У
Российской науки это не получилось — опыт с тремя зеркальцами она
оказалась не в состоянии воспроизвести за более, чем 100 лет. Хотя за это
измерение, казалось бы, ратовали Циолковский и Тимирязев с эфирных
позиций и Вавилов — с эйнштейновых (я не удивлюсь, если за это ратовал и
сам Эйнштейн).
11) Первым же начал воспроизводить эксперимент
Майкельсона–Миллера сам его автор — Майкельсон. Выстроив новую установку
в обсерватории Маунт Вилсон (старая уехала в университет к Миллеру), к
1929 году он подтвердил наличие тех же космических направлений эфирного
ветра (по Штромбергу), что были и у Миллера. В статье в JOSA за март
1929 г. он привел скорость эфирного ветра 6 км/с как 1/50 (one fifties)
от 300 км/с — предполагаемой космической скорости Земли.
В более ранней
статье за январь 1929 года в Nature скорость составила 1/15 (one
fifteenth) от 300 км/с, то есть 20 км/с, что, по всей видимости,
опечатка. Так или иначе, космические направления Миллера были
подтверждены самим же Майкельсоном, скорость не меньше 6 км/с, а в
разговоре с Эйнштейном Майкельсон назвал теорию относительности
«чудовищем», порожденным его ранними неудачными экспериментами (см.
Холтон 1971).
12) Из современных деятелей следует отметить
колумбийского профессора Мунеру (Munera), который к 2009 году
воспроизвел стационарный интерферометр Майкельсона (забетонированная
плита с лазером и видеокамерой в подвале университета) и получил все те
же космические кривые и апексы Миллера.
13) Университетские профессора
уязвимы перед инспекцией и взорами коллег и студентов, и их опытам по
этой причине можно доверять больше, чем просто деятелям науки. В МГУ в 1920-е и 1930-е годы таковым был проф.
Тимирязев: он опубликовал серию статей против ТО, но провести опыт его
группе не позволили. Проф. морской академии Демьянов в 1969 году
выстроил интерферометр, который показал положительные результаты, но его
опыты закрыли и всё изъяли. Нашего современника — профессора Дайнеко из
МГУ — сбил грузовик. Он оставил лекции про эфир на Ютубе. С
экспериментами, как можно понять, до сих пор в МГУ все глухо (я
выяснял). Проф. Ацюковский наделал много шума в СССР и России своими
публикациями про эфир, которые попали даже в советские издания Химия и
жизнь и Техника–Молодежи.
14) Что это за космическое
направление, которое измерил к 1933 году Миллер своими многоэтапными и
очень изнурительными (на тот момент) экспериментами? Это космическое
направление, или апекс, оказалось почти точным перпендикуляром к
эклиптике (плоскости) Солнечной системы. По мнению Миллера, это выстраивало
саму нашу Солнечную систему как динамический диск навстречу потоку. Это
написано в его статье в Science 1933 года.
15) Это свойство
(закручивать планеты в плоском эфирном вихре по Декарту) объясняло бы и
ограниченное влияние эфирного ветра на интерферометр: ожидаемая скорость
30 км/с (скорость Земли на ее орбите) в наблюдениях Майкельсона и
Миллера была многократно ниже: приборы «видели» в разных условиях то 6
км/с, то 8 км/с, то 11 км/с.
16) Почему измеренная скорость
эфира могла быть ниже орбитальной скорости Земли 30 км/с?
Объяснение самого Миллера — увлечение (торможение) эфира, которое
связано с теорией Стокса о поверхностном слое эфира вокруг планеты — чем
глубже подвал — тем меньше эфирный ветер. Но этому явлению уменьшения скорости, я думаю, есть и еще одно объяснение.
17) Рискну
предположить следующее: например, если щепка вращается в водовороте, то она
вращается вместе с окружающей ее водой, а планета в эфирном вихре (по
Декарту), очевидно, также испытывает лишь ограниченное влияние
окружающего ее потока, ибо уже несется в потоке вместе с ним. Поток лишь
слегка подгоняет планету (подобно щепке) в составе общего
долговременного вихря. Поэтому интерферометр может «видеть» лишь малые
значения скорости относительного орбитального движения Земли, что подобо
поведению щепки или лодки в водовороте: вода вокруг несется вместе с
ней, относительное же их движение невелико.
18) Фронтальный галактический поток, однако, остается как есть и измерять нужно именно его.
19)
Разные критики, которые воспроизводили эксперимент, получали скорости
порядка 6 км/с (Шамир и Фокс из Израиля), 1 км/с (Иоос из 3 Рейха) и так
далее. Почему-то они ожидали увидеть орбитальную скорость Земли, но
закрывали прибор не в деревянную избушку, а чуть ли не в танковую броню.
Проницаема ли она для эфира? Можно привести аналогию с вязаной
шерстяной тканью: через нее хорошо протекает поток воды из-под крана,
она не закроет баллон с газом, но она хорошо задерживает тепло, замедляя
ветер.
20) Зависимость может быть от глубины подвала, в который
помещали аппарат и от толщины чуть ли не танковой брони, которую на него
навешивали, чтобы заэкранировать результат (и не повредить славе
Пуанкаре-Эйнштейна сотоварищи). Ферромагнитная и криогенная (жидкий
гелий) броня особенно хорошо экранирует эфирный ветер, согласно разным
«повторениям опыта Майкельсона» более современного образца.
21)
Россия является великой космической державой, которая может провести
любой эксперимент (включая замеры в космосе), но публикация
непроверенных данных сразу во всех учебниках и фактический отказ от
экспериментов может составить позор российской науки. Мои попытки
общаться с учеными показывают их полное понимание проблемы. Ацюковский
общался с Гинзбургом, я — с Черепащуком (академики РАН). Оказывается,
что все хорошо, и все прекрасно, и это не лженаука. Надо проводить эксперименты.