ETER? PORZUĆCIE WSZELKĄ NADZIEJĘ!

 Studenci z Universidad de los Andes w Bogocie przeprowadzili całkiem ładny eksperyment:

Zmierzyli owi studenci dopplerowskie przesunięcie światła dochodzącego ze Słońca i wyliczyli z tego prędkość obrotową Ziemi = 462 m/s.

Pytanie: jaką prędkość miało światło słoneczne jeśli Słońce porusza się po swojej orbicie z prędkością 220 km/s? :-)

Niestety eksperyment studentów z Bogoty nie ma nic wspólnego z eterem. Przytoczyłem go, bo mi się spodobał :-)

Ale miało być o eterze...

Wskutek bombardowania umysłu potokiem nowomowy (prania mózgu) dającego w efekcie dysonans poznawczy i utratę zdolności odróżniania prawdy od fikcji, pewien aleficki miłośnik Gazu Próżniowego zamknął tenże gaz w butelce z modlitwą o eter unoszony przez eter i cisnął ją w bezmiar kosmosu. Modlitwa została spełniona. Odtąd eter płynie przez eter będąc przez niego unoszonym.

... więc w skrócie:

- eksperyment Michelsona-Morleya nie wykazał istnienia eteru

- wynik eksperymentu M-M tłumaczy się:

1.skróceniem ramienia interferometru w wyniku ruchu w eterze
2.brakiem eteru
3.dylatacją czasu - zdylatowanym eterem, który niby jest a niby go nie ma (przychodzi Zdrowy Rozsądek do lekarza - co Panu dolega? - pyta lekarz? - Dylatacja! - odpowiada Zdrowy Rozsądek ;)
4.eterem wleczonym przez Ziemię, obracającym się wraz z Ziemią

Miłośnikom eteru pozostała zatem ostatnia deska ratunku, którą jest pkt.4, czyli eter wleczony przez Ziemię i na nim właśnie się skoncentruję.

Pierwotna kokncepcja eteru jako nośnika fali światła zakładała morze eteru w którym  jak stworzenia morskie w oceanie pływają planety, galaktyki etc. 

Eter  "klasyczny" stacjonarny:

Jak już wiemy eksperyment M-M wtrącił eter w niebyt. Jednakże wielu ludzi nie może pogodzić się z takim stanem rzeczy i dlatego tworzą mniej lub bardziej dziwaczne koncepcje mające przywrócić eter do życia.
Fizycy uśmiercili eter, a Jezus nie jest już zainteresowany wskrzeszaniem zmarłych, więc tym eterycznym zapaleńcom nie wróżę sukcesu.


Koncepcje eteru.

Eter  "sztywny".


Eter "sztywny" jest delikatnie mówiąc dziwaczny. No bo gdzie miałaby znajdować się granica tego eteru i jakie prawo miałoby o tej granicy decydować? Co z gęstością takiego eteru? Zbyt dużo tu pytań i bezsensu. Poza tym takiemu eterowi zaprzecza aberracja astronomiczna rozumiana oczywiście jako Bradleyowskie złożenie wektorowe prędkości światła i Ziemi na orbicie.

Eter  "elastyczny".

Eter "elastyczny" jest właściwie odpowiednikiem "przeciągania" grawitacyjnego eteru. W zależności od natężenia pola grawitacyjnego eter jest mniej lub bardziej porywany przez obiekty masowe. To chyba taki eter jest eterem najpopularniejszym. W takim modelu można przynajmniej doszukiwać się jakiegoś sensu. Ale łatwo tu pomylić ewentualny eter z efektem Coriolisa. (Czy ktoś badał efekt Coriolisa dla światła?) Wydaje mi się, że efekt Coriolisa dla światła byłby kolejnym gwoździem do trumny dla Teorii Względności, ponieważ jak wiemy światło porusza się po krzywiźnie tzw. czasoprzestrzeni, więc dziwnym byłaby trajektoria zgodna z "krzywiznami" Coriolisa. Eter "elastyczny", warstwowy mógłby być wykryty poprzez pionowe ustawienie interferometru Michelsona lub  wtedy gdyby umieścić jedno ramię interferometru wyżej, a drugie niżej:

O pionowym ustawianiu interferometru niestety "głucho wszędzie, cicho wszędzie". A podejrzewam, że wynik takiego eksperymentu byłby różny od null, ponieważ wystąpiłby tu efekt Coriolisa, czy Sagnaca. I choć nie byłoby to potwierdzeniem występowania eteru, to wydaje mi się, że byłoby niezgodne z TW. Zresztą wystarczy zapytać o poruszanie się światła po czasoprzestrzennej krzywiźnie w kontekście Sagnaca, czy Coriolisa jakiegoś relatywistę - przypuszczam, że wpadnie w panikę i ucieknie ;)

Może jeszcze wspomnę o eksperymencie Hammara. Eksperyment ten miał za zadanie wykryć wleczenie eteru przez masywną stalową rurę, czyli opór eteru związanego z masą rury wobec wiatru eteru:

Wynik eksperymentu Hammara? Oczywiście null.

Niestety kolejnym ciosem dla miłośników eteru wleczonego przez Ziemię jest mało znany eksperyment  Michelsona-Gale-Pearsona. Niewiele o nim się mówi. A przecież eksperyment był dość imponujący.
W eksperymencie tym ustawiono 2 km rur wypełnionych próżnią w prostokąt. Miał on za zadanie wykryć prędkość kątową Ziemi. Jaki był jego wynik? Dodatni. Ideę przedstawia animacja. Gdyby umieścić interferometr Sagnaca na biegunie, to rzecz jasna wystąpiłoby przesunięcie prążków, a to oznaczałoby, że wykryto i zmierzono prędkość kątową Ziemi. Oczywistą rzeczą jest, że eter obracający się wraz z Ziemią wykluczyłby taki wynik eksperymentu. Zatem wynik <> null jest gwoździem do trumny idei przeciąganego eteru.

Przypuszczam, że ten eksperyment został wepchnięty pod dywan ponieważ jest bardzo niewygodny dla relatywistów (dla eterystów również), albowiem w zasadzie każdy wynik, czy dodatni, czy null, uderza w Teorię Względności - wynik null przywraca eter do życia, a wynik dodatni wplątuje relatywistów w niewygodny dyskurs o relatywistycznych prędkościach, o tym kiedy one są relatywistyczne, a kiedy nie. Słowem, o paradoksach TW, które powodują nawet u doświadczonego relatywisty przegrzanie mózgu. Dlatego właśnie tego eksperymentu nie powtórzono i przeważnie oficjalnie mówi się o nim schizofrenicznym slangiem "eee bo właściwie to dodatni...blablabla...taki ten...minus dodatni, a w porywach plus ujemny...blablabla...w granicach błędu...blebleble, plepleple".
Nie muszę chyba dodawać, że nawet odrobinę dodatni wynik, a nieadekwatny do prędkości obrotowej Ziemi oznaczałby częściowe wleczenie eteru, a więc eter...

Aktualizacja 11.01.13:

Eksperyment  Michelsona-Gale-Pearsona,  wykazał obrót Ziemi z dokładnością do 2% i był zgodny z wynikami Sagnaca.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
 

Działanie interferometru Sagnaca:

Eter "niepotrzebny"

Eter "niepotrzebny" jest niepotrzebny, ponieważ na co i po co nam taki eter, który koncentruje się tylko wokół mas? Potrzebujemy przecież eteru będącego nośnikiem światła. Odnotowuję ten eter tylko dlatego, że czarne dziury mogłyby stanowić miejsca w których po prostu brak jest eteru. 

Co łączy te wszystkie koncepcje? Otóż łączy je ETER, morze eteru, o czym zdają się zapominać zwolennicy koncepcji eteru poruszającego się wraz z Ziemią. Owi zwolennicy chowają problem pod dywan, ponieważ eter wleczony przez Ziemię nie rozwiązuje problemu eteru. A nie rozwiązuje, ponieważ wciąż pozostaje to MORZE ETERU i ruch obiektów kosmicznych i światła względem niego.

Co więc należy zrobić, żeby udowodnić, że eter istnieje i wlecze go Ziemia?
Odpowiedź jest prosta: należy szukać morza eteru poza Ziemią. Wiatr eteru w przestrzeni kosmicznej będzie oznaczał, że eksperyment Michelsona-Morleya dał wynik null, ponieważ eter porusza się wraz z Ziemią.

Czy były eksperymenty poszukujące eteru poza Ziemią? Nie wiem. Niewiele na ten temat znalazłem. Być może dlatego, że eter niewiele już obchodzi fizyków i słusznie zresztą. Voyager 1 miał wprawdzie na pokładzie interferometr Michelsona-Morleya, ale do czego został on użyty to nie wiem.

Jak taki eksperyment mógłby wyglądać? Otóż, żeby wykryć jakikolwiek eter, musimy znaleźć opóźnienie sygnału świetlnego. Na tym też polegał eksperyment M-M - na wykryciu opóźnienia światła unoszonego przez eter. Podobnie jest np. z pływakiem płynącym w górę rzeki i z powrotem. Gdy rzeka płynie zajmie to wiecej czasu pływakowi niż wtedy gdyby rzeka nie płynęła. 


I w myśl tej prostej zasady można zbudować kosmiczny interferometr M-M na Ziemi w którym jednym ramieniem będzie promień ziemskiej orbity, a drugim ramieniem... również promień ziemskiej orbity, ale w innym czasie.

Na rysunku widzimy jak można wykorzystać nasz Księżyc do takich pomiarów:

- przez rok cały mierząc czas potrzebny światłu na przebycie drogi Ziemia-Księżyc-Ziemia być może dałoby się wykryć jakieś anomalne opóźnienia i tym samym wiatr eteru.

I tu niestety mam złą wiadomość dla zwolenników eteru. Takie pomiary w zasadzie przeprowadzono:

Jak zmierzyć odległość do Księżyca z dokładnością do milimetra?

Nikłą nadzieję dają pomiary Millera na st.Wilson. Niestety "wiatr Millera" wieje równolegle do osi obrotu Ziemi, a to spowodowałoby trudności w wykryciu anomalii takim "księżycowym interferometrem". 

Pozostaje jeszcze rachunek prawdopodobieństwa, który, jak sądzę zmniejsza szanse istnienia eteru. No bo np. załóżmy, że prędkości obiektów kosmicznych zawierają się w zakresie od 0 km/s do 1000 km/s. Prawdopodobieństwo, że Ziemia znajduje się akurat w układzie poruszającym się względem eteru z tak małą prędkością (5-10 km/s) jakie jest takie jest, ale podejrzanie oscyluje w granicach błędu pomiaru nieuchronnie zmierzając w kierunku ZERA. No, gdyby tak Miller wykrył wiatr 200 km/s, albo 500 km/s, to nie byłoby żadnych wątpliwości, nieprawdaż? Ale to w końcu tylko rachunek prawdopodobieństwa... ;)
 

Dobra wiadomość dla zwolenników eteru jest taka, że tak stuprocentowej pewności, że eter umarł to właściwie nie ma. Eter jest jak Elvis - wiecznie żywy ;) I wciąż pojawiają się jego miłośnicy:

Experimental evidence of the ether-dragging hypothesis in GPS data

Fragment z linku w tłumaczeniu google:

"Eter i próby wyjaśnienia grawitacji były omawiane od 16 do 19 wieku przez wielu Największych Naukowców na przykład  Newtona , Maxwella i Lorentza . Z równania prędkości faz fali elektromagnetycznej , c=1/sqrt(eps0*µ0) zakładamy, że Eter jest przenikalnością wolnej przestrzeni , eps0 i przepuszczalności wolnej przestrzeni, µ0 . ( eps0 jest elektryczną przenikalnością eteru w faradach na metr ; µ0 jest przenikalnością magnetyczną eteru w Henrah na metr ) Następnie eter jest przeciągany przez pole grawitacyjne Ziemi . Ten klasyczny pomysł szeroko był rozpowszechniony i omawiany w  19 wieku . W 1725 aberracja światła została zaobserwowana przez Bradleya . Wyjaśnił on aberrację przy użyciu cząstek/fotonów Newtona, tworząc prostą ilustrację fotonu podróżującego prosto w ruchomym eterze, bez zmiany jego kierunku. Aberracja została uznana za jeden z wyników doświadczeń , które pokazują że eter przeciągany wokół Ziemi nie istnieje Wadę tę jest trudno wyjaśnić za pomocą rodzaju fali fotonu , jednakże jest łatwo ją wytłumaczyć stosując cząsteczkowy charakter fotonu . Dlatego aberracja nie wyklucza eteru - przeciągania. Michelson i Morley [ 2 ] zaprzeczyli istnieniu eteru stacjonarnego . Na początku 20 wieku, postawiono hipotezę, że wleczenie eteru  odbywa się na poziomie gruntu. Aby sprawdzić tę hipotezę doświadczalnie Michelsona - Morley eksperyment przeprowadzono stosując masywne bloki ołowiu ( jedną ścieżkę interferometru ustawiono między dwa główne bloki ) , nie było przesunięcia prążków [ 3 ] . Dzisiejsze doświadczenia pokazują, że GPS nie wykrywa nieruchomego eteru przynajmniej do 20000 km , ponieważ GPS działa dobrze na orbitach na 20000 km wysokości. Jeśli GPS nie wykrywa wiatru eteru , to powinniśmy zaobserwować wiatr eteru ponad 20.000 km od poziomu gruntu . W 1933 roku Miller [ 4 ] - zaprezentowal dane eksperymentalne , które wykazały niewielkie sezonowe i okresowe gwiazdowe przesunięcia prążków w interferometrze Michelsona- Morleya . Jednak w 1955 roku jego wyniki doświadczalne były poddane ponownej ocenie i uznane za artefakty termiczne [ 5 ] . Wierzę, że wyniki doświadczenia Millera pokazały, że na pomiary interferometrem wpływa ruch ziemi. Omówię hipotezę Eteru - przeciągania i eksperyment Michelsona-Morleya w punkcie 5 . W 1920 roku , na Uniwersytecie w Lejdzie , Einstein opisał eter w ogólnrj teorii względności ; użył " eter " grawitacyjny w tłumaczeniu angielskim . [6] To było dla mnie zaskoczeniem widzieć jak Einstein podkreślał znaczenie eteru w ogólnej teorii względności . Uważam, że była to pierwsza propozycja zastosowania koncepcji eteru jako siły ciężkości w odniesieniu do ogólnej teorii względnosci."