Введение

Временная линия существования светящегося (светоносного) эфира или эфира как среды для распространения электромагнитного излучения начинается в 18 веке. Предполагалось, что эфир существует на протяжении большей части 19 века, пока эксперимент Майкельсона-Морли не привел к знаменитому нулевому результату. Последующие эксперименты в целом подтверждали результат Майкельсона и Морли. К 1920-м годам большинство ученых отказались от идеи существования эфира.

Античность

4 век до н.э. – Аристотель публикует труд «Физика», в котором эфир кратко описывается как элемент, более легкий, чем воздух, окружающий небесные тела. Он описывает эфир в связи с другими элементами: эфир легче воздуха и расположен выше него, в то время как воздух легче воды, а вода легче земли. Согласно Аристотелю, каждый элемент при смещении возвращается в свое естественное местоположение, что объясняет, почему воздух поднимается вверх, земля и вода падают вниз, а небеса остаются на своих местах.

Ранние эксперименты

XVII век: Роберт Бойл был сторонником гипотезы эфира. Согласно Бойлю, эфир состоит из тонких частиц, один из видов которых объясняет отсутствие вакуума и механические взаимодействия между телами, а другой – явления, такие как магнетизм (и, возможно, гравитация), которые иначе необъяснимы на основе чисто механических взаимодействий макроскопических тел. 1690 г. Трактат Кристиана Гюйгенса о свете выдвинул гипотезу, что свет – это волна, распространяющаяся в эфире. 1704 г. Исаак Ньютон публикует «Оптику», в которой он предлагает корпускулярную теорию света. Она с трудом объясняла дифракцию, поэтому он добавляет «подгоночный фактор», утверждая, что «эфирная среда» ответственна за этот эффект и даже может быть ответственна за другие физические эффекты, такие как тепло. 1727 г. Джеймс Брэдли впервые измерил звездную аберрацию, доказав (вновь), что свет имеет конечную скорость и что Земля движется. 1818 г. Огюстен Френель вводит волновую теорию света, которая предполагает, что свет – это поперечная волна, распространяющаяся в эфире, тем самым объясняя, как может существовать поляризация. Важно отметить, что как корпускулярная теория Ньютона, так и волновая теория Френеля предполагают существование эфира, хотя и по разным причинам. С этого момента никто, кажется, даже не ставит под сомнение его существование. 1820 г. Открытие «Яркого пятна» Симеона Пуассона, подтверждающего волновую теорию. 1830 г. Френель разработал формулу для предсказания и измерения увлечения эфира массивными объектами, основанную на константе связи. Однако такое увлечение, по-видимому, противоречит аберрации, которая требует, чтобы Земля не увлекала эфир, чтобы быть видимой. Джордж Габриэль Стокс становится сторонником теории увлечения. 1851 г. Арман Физо проводит свой знаменитый эксперимент со светом, проходящим через движущуюся воду. Он измеряет интерференционные полосы, вызванные движением воды, что полностью соответствует формуле Френеля. Однако он не наблюдает никакого эффекта от движения Земли, хотя и не комментирует это. Тем не менее, это рассматривается как очень сильное доказательство увлечения эфира. 1868 г. Мартинус Хок проводит улучшенную версию эксперимента Физо, используя интерферометр с одним плечом в воде. Он не наблюдает никакого эффекта и не может объяснить, почему его эксперимент так противоречит эксперименту Физо. 1871 г. Джордж Бидделл Эйри повторяет эксперимент Брэдли с телескопом, заполненным водой. Он также не наблюдает никакого эффекта. Похоже, что эфир не увлекается массой. 1873 г. Джеймс Клерк Максвелл публикует свой «Трактат об электричестве и магнетизме». 1879 г. Максвелл предполагает, что абсолютную скорость Земли в эфире можно обнаружить оптически. 1881 г. Альберт Абрахам Майкельсон публикует свои первые интерферометрические эксперименты, используя прибор для измерения чрезвычайно малых расстояний. К разочарованию Майкельсона, его эксперимент не обнаружил «эфирного сопротивления», замедляющего свет, как предполагал Френель. Хендрик Антон Лоренц обнаруживает ошибки в расчетах Майкельсона (а именно, удвоение ожидаемой ошибки смещения интерференционных полос). 1882 г. Майкельсон признает свои ошибки в интерпретации.