Джозеф Фаррелл - Звезда Смерти Гизы

Сейчас результаты эксперимента хорошо известны. Никакого фазового сдвига обнаружить не удалось, поэтому скорость света парадоксальным образом оставалась одинаковой в обоих направлениях. За этим последовала смена парадигмы в теоретической физике, отголоски которой доносятся до современной теории суперструн, основанной на тех же предпосылках, которые Эйнштейн использовал для интерпретации результатов эксперимента.

Для понимания произошедшего математика имеет менее важное значение, чем предпосылки, на которых были основаны расчеты. Читателю, который встает в тупик перед математическими выкладками, рекомендуется понять, что интерпретация уравнений сама по себе имеет не математическую, но более глубокую философскую природу и здесь реальное значение эксперимента расходится с теорией Эйнштейна.

Поскольку результаты эксперимента противоречили теоретическим ожиданиям, продиктованным парадигмой «светоносного эфира», два физика, Лоренс и Фитцджеральд, разработали ряд уравнений, известных как преобразования Лоренса, предназначенных для согласования результатов эксперимента и гипотетических ожиданий [194] Deyo, op. cit., p. 172. . Из уравнений следовало, что «при движении тела через эфир его длина уменьшается, масса возрастает, а локальное время замедляется» и таким образом можно установить существование эфира [195] Ibid. .

Преобразования Лоренса вошли в специальную теорию относительности Эйнштейна. Эйнштейн истолковал результаты эксперимента таким образом, что скорость света является постоянной для любого наблюдателя . После этого концепция эфира в том смысле, который она имела ранее, была отвергнута по той простой причине, что в ней больше не было необходимости. В теории Эйнштейна сохранилось «растяжение» времени и «сжатие» длины, которое теперь интерпретировалось как результат ускорения любой массы до околосветовой скорости. Более того, преобразования Лоренса были необходимы для того, чтобы Эйнштейн смог вывести свою знаменитую формулу Е = mc 2 [196] Ibid. .

В этом месте Дейо дает поразительный комментарий:

Ошибка Эйнштейна заключалась в том, что он объявил скорость света наблюдаемым пределом скорости любой массы, в то время как она должна была являться лишь пределом скорости любой наблюдаемой электромагнитной волны в эфире. Скорость света является предельной лишь в пространственной среде, где она наблюдается. Если энергия-плотность пространства в другой его области оказывается большей или меньшей, то релятивистская скорость света поднимается выше или опускается ниже скоростного барьера референсной световой волны — если таковая существует.

…Когда среда с постоянной плотностью приводится в гармоническое движение вокруг центральной точки (sic!), количество масс, проходящих через неподвижную точку соотношения за единицу времени , можно наблюдать как возрастание массы (или сосредоточение энергии), хотя плотность (масса на единицу объема) остается постоянной, сочетание массы и скорости создает иллюзию большего количества массы на единицу объема за единицу времени [197] Deyo, op. cit., p. 174. .

Иными словами, пользуясь преобразованиями Лоренса, которые сами были следствием парадигмы, основанной на вере в существование эфира, Эйнштейн не устранил саму концепцию; он полагался на нее, но забыл, что делает это. Ошибка заключалась не в математике, а в логике его интерпретации. В результате скорость света была неправильно истолкована как постоянная верхняя граница скорости для любой массы, а не как пограничное состояние между разными типами пространственной среды, сосуществующими в одной и той же системе.

Специальная теория относительности оказала глубокое влияние на последующую историю теоретической физики вплоть до нашего времени. Но, как бывает при смене любой научной парадигмы, некоторые физики отказались принять ее. Их усилия и эксперименты — во всяком случае сначала — считались маргинальными и не заслуживающими особого внимания. Одним из них был француз Джордж Саньяк, утверждавший, что Майкельсон и Морли произвели неправильное измерение к неверном месте. В конце концов, эксперимент проводился с расщепленными перпендикулярными лучами света, двигавшимися по прямым. Но Саньяк рассудил, что пространство устроено по-другому. Пространство и все объекты, которые в нем содержатся, подвержены вращательному движению; таким образом, логично предположить, что эфир тоже вращается. Значит, если кто-то хочет установить существование эфира, ему нужно измерить скорость расщепленного светового луча в ротационном эксперименте (см. рис. 3).

Иными словами, в самой организации эксперимента Майкельсона-Морли заключалась фундаментальная ошибка.

Ошибка эксперимента Майкельсона-Морли заключается в том, что его результаты также справедливы и в случае существования эфира, который движется с такой же относительной скоростью и по такой же орбите, как и Земля, движущаяся вокруг Солнца. Для объяснения этой ошибки можно воспользоваться «чайной» аналогией. Если помешать чай в чашке (предпочтительно белого цвета) с маленькими чаинками, плавающими на поверхности, то можно заметить, что некоторые чаинки, расположенные ближе к центру вращения, движутся быстрее, чем удаленные от центра (это справедливо как для линейной, так и для угловой скорости). Теперь можно представить, что наблюдатель уменьшился до микроскопического размера и сидит на одной из вращающихся чаинок. Если бы он опустил руку в жидкость с любой стороны чаинки, то смог бы он ощутить движение чая? Нет. Причина в том, что движение чая является той силой, которая обуславливает скорость движения чаинки. Наблюдатель не почувствует движения, если и он, и жидкость движутся в одном направлении и с одной скоростью. Однако если бы у него были достаточно длинные руки, чтобы дотянуться до чая либо ближе к центру, либо ближе к краю чашки, где скорость вращения отличается от его собственной, то он почувствовал бы, что жидкость движется быстрее или медленнее по отношению к нему.

С другой стороны, если бы наблюдатель мог разогнать свою чаинку, вращающуюся вокруг центра, и опустил руки в жидкость по обе стороны от нее, то он ощутил бы инерциальное сопротивление, вектор которого был бы направлен против вращательного момента его чаинки [198] Deyo, op. cit., p. 176–177, курсив в оригинале. .