- 13 -
Приняв полностью точку зрения Фарадея, Максвелл, как и Фарадей, не дает какой-либо модели эфира, ограничиваясь общим представлением о "силовых линиях". Следует, правда, все же указать, что в работе [18] Максвелл упоминает об эфире как о жидкости и вчводит свои знаменитые уравнения в работах [17 и 19] , опираясь на представления Г.Гельмгольца о движении вихрей в жидкой среде.
В течение XIX века был выдвинут ряд моделей эфира. Значительная часть их никак не отвечала на вопрос об устройстве эфира и характере взаимодействий. Авторы этих теорий пытались приписать эфиру те или иные свойства, с помощью которых можно было ожидать хотя бы принципиального объяснения некоторых явлений [II, 20].
Так для объяснения годичной аберрации света звезд, открытой Брадлеем в 1728 г. и достигающей величины 20,5", Стоксом в 1845 г. была высказана мысль об увлечении Землей окружающего эфира [20-23] . Более детальные расчеты показала однако, что принятие идеи Стокса без каких-либо оговорок означают необходимость наличия потенциала скорости эфира во всем окружающем Землю пространстве. "Для того чтобы обойти это затруднение, пишет Лоренц [20] , можно использовать то обстоятельство, что существование потенциала скоростей не является необходимым во всем пространстве, окружающем Землю, так как мы имеем дело только с ограниченной областью. Однако это предположение повело бы нас к очень искусственным и мало вероятным построениям." Таким образом, идея Стокса не нашла дальнейшего развития вследствие сложности построения, хотя в ней, безусловно, содержалось рациональное зерно. Кроме того, никаких предположений о характере взаимодействий эфира с Землей и природе самого эфира Стокс не высказал.
М.Планк показал, что трудности, имевшиеся в гипотезе Стокса, могут отпасть, если предположить, что эфир может сжиматься и подвержен влиянию силы тяжести. Никаких предположений о возможных причинах такого влияния Планк не высказал. В своих расчетах Планк показал, что это предположение указывает на существенную конденсацию эфира в поле силы тяжести. Около Земли эта конденсация по сравнению с открытым пространством составляет 60.000, около Солнца - еще в 28 раз больше. Дальнейшего развития гипотеза Планка не получила.
Идею о неподвижном эфире впервые, повидимому, высказал Френель в 1818 году в письме к Арого, затем эта идея была существенно развита и дополнена Лоренцем в работе "Теория электронов" [28] . По идее Френеля эфир представляет собой сплошную упругую среду, в которой находится вещество частиц атомсв, в общем, никак не связанных с этой средой. Роль эфира - передача механических колебаний и волн.
- 14 -
При объяснении аберрации Френель сначала исходил из простого сложения скоростей Земли и света. Однако некоторые эксперименты, в частности, опыт Арого /1818 - 1819/ по интерференции поляризованных пучков света и эксперимент Восковича-Эре с телескопом, наполненным водой, показали, что дополнительных отклонений света, которые должны были бы быть, если бы эфир оставался неподвижным, нет. Для спасения гипотезы Френель предложил ввести коэффициент увлечения света средой, равный
% = I —,
где я - коэффициент оптического преломления среды [25 - 27]
Пояснение при этом сводится к тому, что движущаяся среда своими атомами пытается увлечь за собой свет, в то время как эфир, оставаясь неподвижным, препятствует этому. Учет коэффициента увлечения позволил получить хорошее совпадение теории и опыта. Однако Френель также не пытался раскрыть причину увлечения эфира этой средой. Получается как бы три независимые физические субстанции: отдельно эфир, отдельно оптическая среда и, наконец, отдельно свет при полной неясности их физического взаимодействия.
Численно коэффициент увлечения Френеля хорошо объяснял результаты опыта Физо, проведенного последним в 1851 г. и повторенным Зееманом в 1914-1915 гг. [29] .
Г.Герцем была выдвинута идея о полном захвате эфира материей [30, 31] . Гипотеза Герца однако находится в противоречии с экспериментом Физо, поскольку этот эксперимент показал лишь частичный захват эфира материей.
Предыдущие гипотезы имели своей целью объяснение частичного увлечения света рабочим телом, пропорционального первой степени отношения скоростей рабочего тела и света. В более поздних экспериментах, проведенных Майкельсоном в 1881 г. и повторяемых им и другими /Морли, Миллером, Пиккаром, Стаэлем, Кеннеди, Илингвортом/ вплоть до 1927 г.,основную роль играл квадрат этого отношения.
В экспериментах Майкельсона-Морли с интерферометром была сделана попытка подтвердить теорию Френеля и Лоренца о неподвижном эфире. Эксперимент ставил своей целью обнаружить "эфирный ветер", который неминуемо должен был бы быть, если бы эфир был неподвижен в пространстве. Наличие эфирного ветра ожидалось обнаружить по изменению скорости света, пропускаемого вдоль направления эфирного ветра, направление которого, в свой очередь, определяется движением Земли вокруг Солнца со скоростью 30 км/с.