Распространение волн в упругой среде
Призрак светоносного эфира
До революции Эйнштейна 1905 года физики считали, что световые волны должны распространяться через среду — точно так же, как звук требует воздуха, а водные волны требуют воды. Эту невидимую, всепроникающую среду они называли светоносным эфиром.
То, что вы видите, — это идеализированная модель этого эфира: решетка из узлов, соединенных пружинами. Нажмите в любом месте, чтобы вызвать возмущение и наблюдать, как поперечные волны расходятся наружу. Это визуализирует теорию упругого твердого тела эфира — модель, серьезно разработанную такими физиками, как Огюстен-Жан Френель и лорд Кельвин. В то время как Джеймс Клерк Максвелл и другие рассматривали более сложные механические модели (например, молекулярные вихри), эта 2D-система иллюстрирует фундаментальную интуицию: свет может быть поперечной волной, распространяющейся через всепроникающую материальную среду.
Среда, которой никогда не было
Эксперимент Майкельсона-Морли 1887 года не смог обнаружить ожидаемый «эфирный ветер», но в то время это рассматривалось как загадочная аномалия, а не решающее опровержение. Физики, такие как Лоренц и Фитцджеральд, предлагали модификации — такие как сокращение длины — для сохранения гипотезы эфира. Только благодаря постепенному накоплению теоретических прозрений концепция механического эфира была отброшена. Специальная теория относительности Эйнштейна 1905 года не столько опровергла эфир, сколько сделала его ненужным: электромагнитное поле могло рассматриваться как фундаментальная сущность само по себе, не требующая какой-либо лежащей в основе среды.
Что показывает модель
Каждый узел соединен со своими соседями виртуальными пружинами. Смещение в одной точке создает силы, которые притягивают соседние узлы, распространяя возмущение наружу. При 0% скорости решетка замирает — щелчки создают постоянные деформации, которые сохраняются до тех пор, пока вы не увеличите скорость волны.
∿ Эфир мертв; да здравствует волна