Диалог пятый, Об эфирном ветре, или разговор о том, что это такое, откуда он дует и какие новости с собой несет

С.З. Пока мы с вами отдыхали, я вот о чем вспомнил. Если небесные тела, в том числе и Земля, по-вашему, подобно губкам впитывают в себя эфир, то куда он потом девается?

В.А. Об этом я как раз и хотел рассказать, но вы ж меня остановили. А вопрос между тем интересный: действительно, куда девается дополнительная материя? Ведь под воздействием градиента давлений эфир, стремящийся к телу, поглощается им. Каждый протон этого тела будет усваивать этот эфир и тем самым наращивать свою массу. Через какое-то время распухшие протоны перераспределят свою массу, и в ядре появится еще один нуклон. Могут появиться и новые ядра, а значит — дополнительное вещество. Таким образом все небесные тела должны увеличивать и массу, и объем. И это действительно происходит на практике. Обратимся к излюбленной вами наглядной аналогии. Если взять глобус Земли, вырезать материки по контуру и сложить их вместе, то у нас получится снова шар, но меньшего, примерно в 1,73 раза, размера.

С.З. Вполне возможно, что именно такой и была наша планета 2,5–3 миллиарда лет тому назад. Но вещество все прибывало, и в конце концов кора лопнула, материки начали разъезжаться друг от друга, как это впервые и заметил А.Вегенер. Так ведь?

В.А. Вероятно, да. Причем выделение накопленного Землей вещества происходит через рифтовые хребты, которые проходят по дну всех океанов примерно посредине между материками. На вершине этих подводных хребтов возраст породы составляет около 5 миллионов лет, у подножия — 10 миллионов лет, а поближе к берегам нарастает уже до 200 миллионов лет. Возраст же самих материков составляет 5,5 миллиарда лет. Чувствуете, какая разница? Далее, наша теория позволяет объяснить круговорот материи в природе…

С.З. Вот-вот, я как раз собирался спросить, что же будет в конце концов с нашей планетой? Ведь не может же она вбирать в себя эфирную массу и энергию беспредельно… B.A. He может. По мере накопления эфира в каждом протоне его размеры увеличиваются, скорость движения поверхности уменьшается и увеличивается вязкость эфира в пограничном слое протона. Протон все больше начинает отдавать энергию в эфир, а это приводит к еще большему его разбуханию. В конце концов протон разваливается и весь эфир, его образующий, смешивается с окружающим эфиром. К этому времени звезда, например Солнце, оказывается вместе со своей планетной системой уже на краю Галактики. Так что здесь, на краю Галактики, и солнечное, и земное вещество прекратит свое существование. Это, конечно, не означает исчезновение материи. Просто эфир, ранее образовавший вещество в виде уплотненных вихрей, перейдет вновь в свободное состояние.

С.З. Насколько я понимаю, эфирная субстанция — это нечто весьма тонкое, малоощутимое. Ведь не зря же столько лет ведутся споры, есть эфир или нет его. Ну а как все-таки мы можем обнаружить его? Ведь решающим доказательством любой теории всегда является эксперимент…

B.A. Хороший вопрос. Давайте попробуем разобраться и в нем. Скажите, пожалуйста, можно ли увидеть воздух?

С.З. Ну если иметь в виду обычные условия наблюдения, то нельзя. О его наличии можно судить по косвенным признакам. По тому, например, как мы дышим или наблюдая, как ветер колышет ветви деревьев…

B.A. Вот-вот, именно к этому я и клоню. Наличие воздуха можно зафиксировать по движению воздушных масс. Точно так же и о существовании эфира можно судить по эфирному ветру. Впервые об эфирном ветре, обдувающем Землю, заговорил знаменитый физик-теоретик XIX столетия, член Лондонского королевского общества, профессор Кембриджского университета и директор Кавендишской физической лаборатории Джеймс Клерк Максвелл. В статье «Эфир», опубликованной в 1878 году в восьмом томе Британской энциклопедии, он следующим образом изложил свою точку зрения на сей предмет. Если эфир, рассуждал Максвелл, это мировая среда, слабо связанная с материей тел, то на поверхности Земли, движущейся по орбите вокруг Солнца со скоростью 30 км/с, должен наблюдаться эфирный ветер. Если бы можно было определить скорость света, фиксируя время, употребляемое им на прохождение от одного пункта до другого на поверхности Земли, то, сравнивая скорости движения в противоположных направлениях, мы могли бы определить скорость эфира по отношению к этим земным пунктам. К сожалению, отметил Максвелл, все методы измерения требуют возвращения света в исходную точку для сравнения сдвига фазы. При этом весь эффект от увеличения скорости света по направлению ветра будет сильно уменьшен за счет замедления света при движении в обратном направлении. Разность времен за счет движения Земли составила бы всего одну стомиллионную долю всего времени перехода и, следовательно, была бы совершенно незаметна. А жаль! Ведь в случае удачи эксперимента мы могли бы получить прямое свидетельство абсолютного движения Земли в мировом пространстве относительно эфира. В общем, судя по всему, Максвелл вовсе не был уверен, что его теоретические рассуждения можно осуществить на практике. Однако иного мнения придерживался молодой американский физик Альберт Майкельсон. Находясь на стажировке в Берлинском университете, он поставил эксперимент, позволяющий в принципе обеспечить необходимую точность эксперимента. Суть этого знаменитого эксперимента, описанного во многих учебниках физики, состоит в следующем. Если свет от источника расщепить и пропустить один луч вдоль направления эфирного ветра туда и обратно, а другой луч от того же источника пропустить туда и обратно в перпендикулярном направлении, то после сложения этих лучей должна возникнуть интерференционная картина. Если после этого весь прибор повернуть на угол 90° в горизонтальной плоскости, то лучи поменяются местами, и интерференционные полосы должны сместиться на величину, пропорциональную длине оптического пути и квадрату отношения скоростей Земли и света. Первый эксперимент, повторяю, был поставлен Майкельсоном в Берлине, но там у него ничего не получилось. В большом городе вообще нельзя проводить опыты подобного рода: даже шаги на тротуаре по соседству с лабораторией приводили к размыву картинки, делали наблюдения невозможными. Поэтому в дальнейшем опыты были перенесены в Потсдам, в подвал астрофизической обсерватории. Но и здесь наблюдения можно было проводить лишь глубокой ночью, когда жизнь по соседству замирала. Все же в 1881 году Майкельсон опубликовал первый отчет о своей работе. Неожиданным в ней явилось то, что смещения полос оказались в 10 раз меньшими, чем ожидалось. Но все-таки смещение было отмечено! В последующие годы эксперимент неоднократно повторялся и совершенствовался. Перемещение всей установки на платформу, плавающую в ртути, позволило избавиться от влияния посторонних вибраций. Так что, когда 8, 9 и 11 июля 1887 года А.Майкельсон повторил свой эксперимент вместе с профессором Э.Морли, результаты его оказались достаточно наглядными. Смещения хотя и оказались меньшими, чем показывала теория, но они были! Ни о каком «нуле» показаний, о котором впоследствии столько толковали сторонники специальной теории относительности, и речи быть не могло! В поисках ответа на вопрос, почему смещение столь мало, участники эксперимента пришли к выводу, что на результаты, вероятно, оказывают влияние близость поверхности Земли и тот факт, что лаборатория находится в подвале. Опыты было решено перенести на высокую, отдельно стоящую гору. И вот в 1904–1905 годах Э.Морли и Д.Миллером был проведен ряд измерений на Кливлендских высотах на высоте 250 метров над уровнем моря. Даже столь небольшого возвышения оказалось достаточно для проявления положительного эффекта. Однако и здесь скорость эфирного ветра оказалась не 30 км/с, как ожидалось, а всего лишь 3–3,3 км/с, то есть опять-таки вдесятеро меньше. Такая величина была непонятной, но показания прибора были достаточно уверенными, повторялись раз за разом. Но именно в то время двадцатишестилетний А.Эйнштейн предложил теорию, в качестве исходного постулата в которой положено предположение, что в природе вообще не существует эфирный ветер, а значит, и сам эфир вообще. Шум в науке, произведенный этой теорией, оказался значительно больше, чем необъяснимые результаты опытов Морли и Миллера, Морли вообще вскоре самоустранился от дальнейших работ в этом направлении. Другие участники экспериментов оказались, впрочем, куда упорнее. Они подождали, пока бум вокруг специальной теории относительности несколько поутихнет, и продолжили свои опыты. В период с 1921 по 1925 год было проведено в общей сложности около 100 000 отсчетов и было установлено: Земля обдувается эфирным ветром вовсе не из-за ее орбитального движения, которое вносит весьма незначительный вклад в результаты измерений. Главное, обдув со скоростью порядка 400 км/с производится со стороны звезды Дзета из созвездия Дракона почти перпендикулярно плоскости эклиптики.

С.З. Вот, оказывается, откуда дуют эфирные ветры! Но тогда почему при таких скоростях — около 400, а не 30 км/с — эфирный ветер столь слабо ощутим в окрестностях Земли?

В.А. Да примерно потому же, почему в отдалении от центра урагана его проявления воспринимаются лишь как слабый ветерок. А зайдя в дом, вы и вообще перестаете ощущать какое-либо движение воздуха. В самом деле, измерения эфирного ветра, проведенные на горе Маунт-Вилсон, на высоте 1800 метров над уровнем моря, дали величину эфирного ветра порядка 10 км/с. А измерения, проведенные на поверхности Земли, дали величины, нс превышающие 3 км/с. Некоторые измерения и вообще привели к нулевому результату. Именно эти последние измерения и были, кстати, затем восприняты как экспериментальное подтверждение теории относительности. На самом деле они говорят лишь о том, что их участники действовали недостаточно квалифицированно или допускали принципиальные ошибки при создании экспериментальных установок. Например, Кеннеди и Иллингворот, Пиккар и Стаэли в целях повышения стабильности загерметизировали свои интерферометры в металлических ящиках. Но с точки зрения современной эфиродинамики это все равно, что проводить измерения скорости ветра, заперевшись в наглухо закрытой комнате! Естественно, что приборы покажут практический нуль…