Rozw. nad bud. mat. - cz. III - w obronie eteru

Pojęcie eteru pojawiło się natychmiast, gdy uświadomiono sobie falowe właściwości światła. Słusznie skąd inąt rozumowano, że fala musi posiadać ośrodek, w którym się rozchodzi. Ośrodek ten nazwano roboczo eterem i wzięto się do prób jego wykrycia. Kwestia była prosta - jeśli eter fale świetlne w nim płynące podobny jest do jeziora i fal dźwiękowych w nim, to istnieje cos takiego, jak układ spoczywający względem eteru. W tym układzie odniesienia fale eteru mają prędkość maksymalną. Pytanie, co się stanie, gdy zaczniemy jedną z takich fal gonić? Prędkość fali względem nas powinna oczywiscie zmaleć. Einstein, dochodząc do koncepcji swojej Szczególnej Teorii Względności, rozważał nawet zrównanie się z taka falą. Stwierdził, że wówczas nie widzielibyśmy swojego odbicia w lustrze, bo fala świetlna nie potrafiłaby nas wyprzedzić. W dodatku eterowi przypisywano dwie sprzeczne ze sobą właściwości - nieskończoną niemal sztywność, by dać światłu oparcie, oraz nieskończoną niemal przenikliwość, by nie stawiał oporu ciałom materialnym. Zabawne, prawda? Zabawne tak samo, jak koncepcja eteru, z której takie paradoksy wynikają, ktoś mógłby powiedzieć...

W latach 80-tych XIX wieku Michelson przeprowadził doświadczenia, mające potwierdzić lub wykluczyć różnicę we względnej prędkości światła względem obserwatora. Michelson był nazywany przez współczesnych "mistrzem światła", ze względu na swój profesjonalizm i dokładność budowanych przez siebie przyrządów. Doświadczenie swoje przeprowadził dwukrotnie. Niczego nie wykryto. Prędkość światła zdawała się być stała i niezalezna od prędkości obserwatora... Einstein miał wolną drogę do sformułowania swojej STW.

Jednak na początku XIX wieku powstała dziedzina nauki, która przypisała właściwosci falowe nie tylko jakimś ezoterycznym promieniom, lecz samej "solidnej" materii. To mechanika kwantowa, zwana też zamiennie mechaniką falową. Co prawda tzw "Interpretacja Kopenhaska" sprowadziła te fale do zwykłych "obszarów prawdopodobieństwa napotkania cząstki", jednak my nie musimy być aż tak ograniczeni... ;-) W poprzedniej notce pokazałem, dlaczego skłaniam się ku interpretacji falowej - ku falom fizycznym. A zapewne nie jestem w tym sam, chociaż wydawcy podręczników zamieszczają w nich z reguły jedyną obowiązującą interpretację. W każdym razie, pojawia się w związku z tym ta sama kwestia, jaka pojawiła się w związku z falową naturą światła - jeśli mamy fale, to gdzie jest ośrodek, w którym się rozchodzą?

Kwestię tą przemilczano bardzo skutecznie przez cały XX wiek, jako że obowiazującą interpretacją było sprowadzenie wszystkiego do prawdopodobieństwa. Jednak w drugiej połowie XX wieku pojawili się tacy ludzie, jak Milo Wolff, Gabriel LaFreniere czy Yuri Iwanow, którzy badając zachowanie się fal w różnych konfiguracjach, odkryli zachodzące w nich zjawiska udeżająco podobne do tych opisanych m inn Szczególną Teorią Względności czy Mechaniką Kwantową. Zwłaszcza odkrycia Iwanowa i LaFreniere pokazały, że kluczowe zjawiska pojawiają się, gdy układ fal stojących... porusza się względem ośrodka!

Był to strzał w dziesiatkę w kwestii wskrzeszenia koncepcji eteru. W czasie, gdy Michelson przeprowadzał swoje wiekopomne eksperymenty, nikomu chyba nie przychodziło do głowy, że nie tylko światło, ale i materia jest falą. Tymczasem w jego czasach zupełnie te dwa zjawiska oddzielono, opisując eter jako zupełnie nieoddziałujący z materią. To był błąd. Późniejsze eksperymenty z antymaterią pokazały, że światło może powstawać z materii i vice versa. A jeżeli tak, to eter, w którym rozchodzą się fale świetlne, mógłby być tym samym eterem, w którym "oscyluje" materia! Tak więc ten sam efekt Dopplera, przy pomocy którego Michelson chciał wykryć ruch Ziemi względem eteru, uniemożliwił mu to zadanie, gdyż w takim samym stopniu wpływał zarówno na jego interferometr, jak i na wszystko inne.

Czy to nie zbyt daleko posunięte wnioski? Kto zapozna się z pracami ludzi, o których wspominałem, przyzna, że zapewne są one co najmniej interesujące. Układy fal stojących, które przecież zostały zaobserwowane i opisane przez mechanikę kwantową, wykazują w ruchu wzgledem ośrodka wszelkie włąściwości spodziewane po materii - podlegają przekształceniom Lorentza oraz pojawiają się w nich fale de Broglie'a. Więcej na ten temat jeszcze mam nadzieję napisać w osobnej notce. W każdym razie fala stojąca pokazała, ze potrafi w jednym zjawisku, wykożystującym eter, powiazać ze sobą nierozerwalnie efekty opisywane obecnie zupełnie osobnymi teoriami. Czy to nie powód, by się jej lepiej przyjrzeć i, co najważniejsze, potraktować poważnie?

O tym, co dokładnie dzieje się z falą stojącą poddaną efektowi Dopplera, postaram się napisać szczegółowiej jak tylko będę mógł, miejmy nadzieję, że w niedalekiej przyszłosci. Tymczasem można to samemu sprawdzić pod tymi adresami: