에테르 이론

Aether theories
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물리학에서 에테르 이론(에테르 이론이라고도 함)은 전자기력 또는 중력의 전파를 위한 전달 매체로서 매질, 공간을 채우는 물질 또는 장의 존재를 제안한다.특수상대성이론의 발전 이후, 실질적인 에테르를 사용하는 이론들은 현대 물리학에서 사용되지 않게 되었고, 이제 더 추상적인 [1]모형으로 대체되었다.

이 초기 현대 에테르에는 그 이름이 차용된 고전적 요소의 에테르와 공통점이 거의 없다.다양한 이론들이 이 매체와 물질의 다양한 개념을 구체화하고 있다.

이력 모델

발광 에테르

주요 기사:발광 에테르와 특수 상대성 이론의 역사

아이작 뉴턴은 옵틱스 제3권 (1편 1704년; 2편 1718년)에서 에테르의 존재를 제안합니다: "물, 유리, 결정, 그리고 다른 작고 조밀한 물체들을 빈 공간에서 통과시키고, 밀도가 점점 더 높아지고, 그리고 그것은 굴절이 아닌 굴절점에 의해 빛의 광선을 의미합니다.결국 곡선을 그리게다가?이 매체는 태양, 별, 행성, 혜성의 밀도가 높은 물체 안에서 그들 사이의 텅 빈 천체 공간보다 훨씬 더 희귀하지 않은가?그리고 먼 거리를 지날 때, 그것은 점점 더 밀도가 높아져서, 그 거대한 신체들이 서로를 향해, 그리고 신체 부분들이 몸을 향해 중력을 일으키지 않는가? 모든 신체들은 매체의 밀집된 부분에서 더 희귀한 부분으로 나아가려고 노력하지 않는가?[2]

19세기에는 빛을 포함한 에테르를 의미하는 발광 에테르(또는 에테르)가 빛의 전파를 위한 이론화된 매개체였다.제임스 클러크 맥스웰은 에테르를 사용하여 전기와 자기 현상을 설명하는 모형을 개발했는데, 이 모형은 현재 맥스웰 방정식이라고 불리는 것과 빛이 [3]전자파라는 것을 이해하게 만들었다.하지만, 1800년대 후반에 에테르를 통해 지구의 움직임을 감지하기 위해 Michelson-Morley 실험과 같이 점점 더 복잡한 일련의 실험이 수행되었고, 그렇게 하는 데 실패했다.제안된 에테르 질질 끄는 이론의 범위는 무효 결과를 설명할 수 있지만, 이것들은 더 복잡했고, 임의적으로 보이는 계수와 물리적 가정을 사용하는 경향이 있었다.조셉 라모르는 에테르를 전자의 가속에 의해 일어나는 자기장의 관점에서 논의했다.

헨드릭 로렌츠와 조지 프란시스 피츠제럴드는 로렌츠 에테르 이론의 틀 안에서 어떻게 미셸슨-몰리 실험이 에테르를 통해 움직임을 감지하지 못했을 수 있는지에 대한 설명을 제공했습니다.그러나 초기 로렌츠 이론은 에테르를 통한 운동이 복굴절 효과를 일으킬 것이라고 예측했으며, 레일리 및 브레이스는 이를 테스트했지만 찾지 못했습니다(레일리와 브레이스의 실험).이 모든 결과들은 [4][5][6][7]1904년 로렌츠와 조셉 라모르가 로렌츠 변환을 완전히 적용해야만 했다.미셸슨, 레일리 등의 결과를 요약하면, 헤르만 바일은 나중에 에테르가 "물리학의 탐구적인 탐구를 피하기 위한 마지막 노력으로 어둠의 땅으로 몸을 내맡겼다"[8]고 썼다.보다 개념적인 명확성뿐만 아니라, 알버트 아인슈타인의 1905년 특수 상대성 이론은 에테르를 전혀 언급하지 않고 모든 실험 결과를 설명할 수 있었다.이것은 결국 대부분의 물리학자들이 발광 에테르에 대한 초기 개념이 유용한 개념이 아니라고 결론내리게 했다.

기계 중력 에테르

주요 기사:중력에 대한 기계적 설명

16세기부터 19세기 후반까지, 중력 현상도 에테르를 이용해 모델링되었다.가장 잘 알려진 공식은 비록 아이작 뉴턴, 베른하르트 리만, 그리고 켈빈 경이 아이디어의 변화를 즐겼지만, 르 세이지의 중력 이론이다.예를 들어, 켈빈은 1873년에 르 세이지의 모델에 대한 노트를 출판했는데, 그는 르 세이지의 제안에 열역학적으로 결함이 있다는 것을 발견하고 당시 인기 있었던 원자의 소용돌이 이론을 사용하여 그것을 구할 수 있는 가능한 방법을 제안했습니다.켈빈은 나중에 이렇게 결론지었다.

물질의 이 운동 이론은 화학 친화력, 전기, 자기, 중력, 그리고 소용돌이의 질량(군중)의 관성을 설명할 수 있기 전까지는 꿈일 뿐이고 다른 어떤 것도 될 수 없다.르 세이지의 이론은 결정의 본질적인 이방성과 겉으로 보기에 완벽한 중력의 등방성이 아니라면 중력과 질량의 관성에 대한 관계를 소용돌이 이론에서 설명할 수 있을 것이다.이러한 어려움을 극복하거나 측면을 회전시킬 수 있는 방법을 가리키는 핑거 포스트는 발견되지 않았거나 발견 가능한 [9]것으로 상상되지 않았습니다.

오늘날 과학계에서는 그 개념들 중 어느 것도 실행 가능한 것으로 여겨지지 않는다.

현대 물리학의 비표준 해석

일반상대성이론

주요 기사:에테르에 대한 아인슈타인의 견해

알버트 아인슈타인은 때때로 일반 상대성 이론에서 중력장을 위해 에테르라는 단어를 사용했지만, 이 상대성 에테르 개념과 고전 에테르 모형과의 유일한 유사점은 측지학을 통해 식별할 수 있는 우주에서의 물리적 성질의 존재에 있다.존 스타첼과 같은 역사학자들이 주장하듯이, "새로운 에테르"에 대한 아인슈타인의 견해는 1905년 그가 에테르를 포기한 것과 상충되지 않는다.아인슈타인 자신이 지적했듯이, 어떠한 실체도 운동 상태도 새로운 에테르에 기인할 수 없다.아인슈타인의 "에테르"라는 단어 사용은 과학계에서 거의 지지를 받지 못했고, 현대 [10][11]물리학의 지속적인 발전에 아무런 역할을 하지 못했다.

양자 진공

주요 기사:양자 진공 상태

양자역학은 시공간이 매우 작은 규모로 비어있지 않고, 매우 빠르게 나타났다 사라지는 입자 쌍을 변동하고 생성하는 것을 묘사하는데 사용될 수 있다.폴 디락과[12] 같은 몇몇 사람들은 이 양자 진공이 입자 에테르와 현대 물리학에서 동등할 수 있다고 제안했습니다.그러나 디락의 에테르 가설은 양자전기역학에 대한 불만에서 비롯됐으며 주류 과학계의 [13]지지를 얻지 못했다.

물리학자 로버트 B. Laughlin은 다음과 같이 썼다.

아인슈타인의 가장 창조적인 작품인 일반 상대성 이론은 그의 원래 전제가 그러한 매체가 존재하지 않는다는 것이었을 때 매체로써 공간을 개념화하는 것으로 요약되어야 한다는 것은 아이러니하다.상대성이것은 유감스러운 일입니다. 왜냐하면, 이러한 함축된 의미를 없애버리면, 대부분의 물리학자들이 진공에 대해 실제로 생각하는 방식을 잘 포착하기 때문입니다. ...상대성이론은 실제로 우주에 퍼져있는 물질의 존재 또는 존재에 대해 아무 말도 하지 않습니다. 단지 그러한 물질들은 상대성이론적인 대칭을 가지고 있어야만 합니다.[..] 그런 게 있더라고요.시간 상대성이론이 받아들여질 무렵, 방사능 연구는 우주의 빈 진공이 일반적인 양자 고체 및 유체와 유사한 분광 구조를 가지고 있다는 것을 보여주기 시작했다.큰 입자 가속기에 대한 후속 연구는 이제 우리가 공간이 이상적인 뉴턴의 공허함이라기 보다는 유리창 조각과 같다는 것을 이해하도록 이끌었다.그것은 보통 투명하지만 부품을 녹아웃할 정도로 세게 쳐서 보일 수 있는 '물질'로 채워져 있다.매일 실험을 통해 확인된 우주의 진공에 대한 현대적 개념은 상대론적 에테르이다.하지만 우리는 그것을 [14]금기사항이라 부르지 않는다.

파일럿 웨이브

주요 기사: 파일럿 웨이브와 드 브로글리-봄 이론

루이 드 브로글리는 "모든 입자는, 고립된 적이 없고, 숨겨진 [15][16]매체와 지속적인 "에너지 접촉"을 하는 것으로 상상되어야 한다"고 말했다.그러나 드 브로글리가 지적했듯이, 이 매체는 "상대성이론에 [15]반하는 것이기 때문에 보편적인 참조 매체가 될 수 없다."

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Born, Max (1964), Einstein's Theory of Relativity, Dover Publications, ISBN 978-0-486-60769-6
  2. ^ 아이작 뉴턴, 옵틱스 제3권 (2판 1718년).
  3. ^ James Clark Maxwell: "전기 및 자성에 관한 논문/파트 IV/제 XX장"
  4. ^ Strutt, John William (Lord Rayleigh) (December 1902). "LXXIII. Does motion through the Æther cause double refraction?". The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 4 (24): 678–683. doi:10.1080/14786440209462891. ISSN 1941-5982.
  5. ^ Newburgh, R. G. (1973-01-01). "Motional Effects in Retardation Plates and Mode Locking in Ring Lasers". Applied Optics. 12 (1): 116–119. doi:10.1364/AO.12.000116. ISSN 2155-3165. PMID 20125240.
  6. ^ Schaffner, Kenneth F. (1974-03-01). "Einstein Versus Lorentz: Research Programmes and the Logic of Comparative Theory Evaluation". The British Journal for the Philosophy of Science. 25 (1): 45–78. doi:10.1093/bjps/25.1.45. ISSN 0007-0882.
  7. ^ Wetzel, Reinhard A. (1913). "The New Relativity in Physics". Science. 38 (979): 466–474. doi:10.1126/science.38.979.466. ISSN 0036-8075. JSTOR 1640709. PMID 17808012.
  8. ^ Weyl, Hermann (1922). Space, Time, Matter. Dutton.
  9. ^ 켈빈, 인기 강의 제145권
  10. ^ Kostro, L. (1992), "An outline of the history of Einstein's relativistic ether concept", in Jean Eisenstaedt; Anne J. Kox (eds.), Studies in the history of general relativity, vol. 3, Boston-Basel-Berlin: Birkhäuser, pp. 260–280, ISBN 978-0-8176-3479-7
  11. ^ Stachel, J. (2001), "Why Einstein reinvented the ether", Physics World, 14 (6): 55–56, doi:10.1088/2058-7058/14/6/33
  12. ^ 디락, 폴: "에테르 있나요?", 네이처 168(1951), 페이지 906.
  13. ^ Kragh, Helge (2005). Dirac. A Scientific Biography. Cambridge: Cambridge University Press. pp. 200–203. ISBN 978-0-521-01756-5.
  14. ^ Laughlin, Robert B. (2005). A Different Universe: Reinventing Physics from the Bottom Down. NY, NY: Basic Books. pp. 120–121. ISBN 978-0-465-03828-2.
  15. ^ a b Annales de la Fondation Louis de Broglie, 제12권, 1987년 제4호
  16. ^ Petroni, Nicola Cufaro; Vigier, Jean Pierre (1983). "Dirac's aether in relativistic quantum mechanics". Foundations of Physics. 13 (2): 253. Bibcode:1983FoPh...13..253P. doi:10.1007/BF01889484. It is shown that one can deduce the de Broglie waves as real collective Markov processes on the top of Dirac's aether

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