- 16 -
ностж в рамках этих теорий, фактически опирающихся на какое-либо одно частное свойство эфира, удовлетворить всему разнообразию известных явлений. Некоторое исключение все же здесь составляет теория Френеля, поставившая скорость света в зависимость от свойств среды, в которой свет распространяется. Теория Френеля получила дальнейшее развитие в работах А.Эйнштейна.
Параллельно с описательными концепциями эфира развивались и некоторые гипотезы, пытавшиеся нащупать строение эфира. Эти гипотезы получили название "механических", поскольку они оперируют с механическими представлениями - перемещениями и силами.
Как уже упоминалось, первые механические модели были предложены Рене Декартом и Исааком Ньютоном. Ряд механических теорий и моделей эфира был разработан в XIX столетии и позже.
Теория эфира как упругой среды предлагалась Навье /1824/, Пуассоном /1828/, Коши /1830/ [20] .
Навье рассматривал зрир как несжимаемую жидкость, обладающую вязкостью. Вязкость эфира рассматривалась им как причина взаимодействий между частицами вещества и эфиром, а также между эфиром и частицами вещества, следовательно, частиц вещества между собой.
Коши рассматривал эфир как сплошную среду и оперировал напряжениями и деформациями в каждой точке пространства. В работах по оптике Коши дал математическую разработку теории Френеля и теории дисперсии. В дальнейшем выяснилось, что данное объяснение приводит, фактически, к толкованию магнитного поля как перемещения частиц эфира, что противоречило факту существования диэлектрического смещения.
Работы Неймана [39,40] исходили из предположения о постоянстве плотности эфира во всех средах. Рассматривая эфир как упругую среду, Нейман анализировал процессы поляризации света.
В работах Грина [20] эфир рассматривался как сплошная упругая среда, на основании чего, исходя из закона сохранения энергии, применяемого к деформированному упругому телу, он рассмотрел отражение и преломление света в кристаллических средах.
В перечисленных механических моделях природа эфира и причины того, что эфир ведет себя как упругое тело, не выяснялись.
В работах Мак-Куллаха /1809 - 1847/, носящих математический характер [41] , в которых произведено геометрическое исследование поверхности световой волны, эфир рассматривался как среда, в которой потенциальная функция является квадратичной функцией углов вращения. Эфир Мак—Куллаха сплошной. Хотя теория Мак-Куллаха является
- 17 -
теорией упругой среды и ни о каком электромагнетизме в ней нет ни сло?ч, полученные им уравнения, как отмечает Лоренц, по-существу совпадают с уравнениями электромагнитной теории Максвелла. Сравнение с другими теориями упругого эфира показывает, что существенная положительная особенность теории Мак-Куллаха заключается именно в наличии понятия вихревого движения. По выражению Ван-Герина теория Мак-Куллаха - это вихревая теория эфира.
В.Томсоном /лордом Кельвиным - 1824 - 1907/ был предложен ряд моделей эфира [42 - 48] . Сначала Кельвин пытался усовершенствовать модель эфира Мак-Куллаха, затем предложил модель квази-лабильного эфира - изотропной однородной среды, в которой присутствуют вихри. Недостатком модели оказалась неустойчивость равновесия эфира, поскольку потенциальная энергия в этой модели нигде не имеет минимума. Модель квази-лабидьного эфира требует закрепления граничных условий, что противоречит представлениям о беспредельном и безграничном пространстве Вселенной.
Кельвиным высказывались предположения о скорости эфира как о магнитном потоке и скорости вращения эфира как величине диэлектрического смещения. Данные гипотезы не получили должного развития в связи с математическими трудностями. Дальнейшие разработки привели Кельвина к построению модели эфира из твердых и жидких гиростатов /гироскопов/ с целью получения системы, оказывающей сопротивление только деформациям, связанным с вращением. Кельвиным показано, что в этом случае получаемые уравнения совпадают с уравнениями электродинамики. Такая модель позволяет также объяснить распространение световых волн. Кельвин также пытался рассмотреть эфир как жидкость, находящуюся в турбулентном движении. Им показано, что турбулентное движение сопровождается колебательным движением.
Дальнейшее развитие теория получила в работе Кельвина "0 вихревых атомах" /1867/ [45] , где эфир представлен как совершенная несжимаемая жидкость без трения. Кельвин показывает, что атомы являются тороидальными кольцами Гельмгольца. Эта идея несколько ранее выдвигалась Раннигом в работе "0 молекулярных вихрях" /1849-1850/, где автором рассматривались некоторые простейшие взаимодействия.
Школа дж.Дж.Томсона /1856 - 1940/ продолжила эту линию. В работах "Электричество и материя", "Материя и эфир", "Структура света, "Фарадеевы силовые трубки и уравнения Максвелла" и других [49-53] Дж.Дж.Томсон последовательно развивает вихревую теорию материи и взаимодействий. Дж.Дж.Томсон показал, что при известных простых предположениях выражение квантового вихревого кольца совпадает