탄성 매질 내 파동 전파
광휘 에테르의 유령
아인슈타인의 1905년 혁명 이전에 물리학자들은 소리가 공기를 필요로 하고 물결이 물을 필요로 하는 것처럼 빛의 파동도 매질을 통해 전파되어야 한다고 믿었습니다. 그들은 이 보이지 않고 모든 곳에 퍼져 있는 매질을 광휘 에테르라고 불렀습니다.
지금 보시는 것은 이 에테르의 이상적인 모델입니다. 스프링으로 연결된 노드의 격자입니다. 아무 곳이나 클릭하여 교란을 일으키고 횡파가 바깥으로 퍼져나가는 것을 보십시오. 이것은 에테르의 탄성 고체 이론을 시각화한 것으로, Augustin-Jean Fresnel과 Lord Kelvin과 같은 물리학자들이 진지하게 개발한 모델입니다. James Clerk Maxwell과 다른 이들은 더 복잡한 기계적 모델(분자 소용돌이와 같은)을 고려했지만, 이 2D 시스템은 기본적인 직관을 보여줍니다. 즉, 빛은 모든 곳에 퍼져 있는 물질 매질을 통해 전파되는 횡파일 수 있다는 것입니다.
결코 존재하지 않았던 매질
1887년 마이컬슨-몰리 실험은 예상되는 "에테르 바람"을 감지하는 데 실패했지만, 당시에는 결정적인 반박이 아닌 당혹스러운 변칙으로 여겨졌습니다. 로렌츠와 피츠제럴드와 같은 물리학자들은 에테르 가설을 보존하기 위해 길이 수축과 같은 수정을 제안했습니다. 기계적 에테르 개념이 포기된 것은 점진적인 이론적 통찰의 축적을 통해서였습니다. 아인슈타인의 1905년 특수 상대성 이론은 에테르를 반증했다기보다는 불필요하게 만들었습니다. 전자기장은 그 자체로 근본적인 실체로 취급될 수 있었고, 어떤 근본적인 매질도 필요로 하지 않았습니다.
모델이 보여주는 것
각 노드는 가상의 스프링으로 이웃 노드와 연결되어 있습니다. 한 지점의 변위는 이웃 노드를 당기는 힘을 생성하여 교란을 외부로 전파합니다. 속도 0%에서는 격자가 정지합니다. 클릭은 영구적인 변형을 생성하며, 이는 파동 속도를 높일 때까지 지속됩니다.
∿ 에테르는 죽었습니다. 파동이여 영원하라