การแพร่กระจายของคลื่นในตัวกลางยืดหยุ่น

เงาของอีเทอร์ที่นำแสง

ก่อนการปฏิวัติของไอน์สไตน์ในปี 1905 นักฟิสิกส์เชื่อว่าคลื่นแสงต้องแพร่กระจายผ่านตัวกลาง—เช่นเดียวกับที่เสียงต้องการอากาศและคลื่นน้ำต้องการน้ำ พวกเขาเรียกตัวกลางที่มองไม่เห็นและแพร่หลายนี้ว่า อีเทอร์ที่นำแสง

สิ่งที่คุณเห็นคือแบบจำลองในอุดมคติของอีเทอร์นี้: โครงข่ายของโหนดที่เชื่อมต่อด้วยสปริง คลิกที่ใดก็ได้เพื่อสร้างการรบกวนและดูคลื่นตามขวางแผ่ออกไป สิ่งนี้แสดงภาพทฤษฎี ของแข็งยืดหยุ่น ของอีเทอร์—แบบจำลองที่นักฟิสิกส์เช่น Augustin-Jean Fresnel และ Lord Kelvin พัฒนาขึ้นอย่างจริงจัง ในขณะที่ James Clerk Maxwell และคนอื่นๆ พิจารณาแบบจำลองทางกลที่ซับซ้อนมากขึ้น (เช่น กระแสน้ำวนโมเลกุล) ระบบ 2 มิตินี้แสดงให้เห็นถึงสัญชาตญาณพื้นฐาน: ว่าแสงอาจเป็นคลื่นตามขวางที่แพร่กระจายผ่านตัวกลางที่เป็นสสารที่แพร่หลาย

ตัวกลางที่ไม่เคยมีอยู่จริง

การทดลอง Michelson-Morley ในปี 1887 ล้มเหลวในการตรวจจับ "ลมอีเทอร์" ที่คาดการณ์ไว้ แต่ในเวลานั้นมันถูกมองว่าเป็นความผิดปกติที่น่าสับสน ไม่ใช่การหักล้างที่เด็ดขาด นักฟิสิกส์เช่น Lorentz และ FitzGerald เสนอการปรับเปลี่ยน—เช่น การหดตัวของความยาว—เพื่อรักษาสมมติฐานอีเทอร์ มันเป็นเพียงการสะสมของข้อมูลเชิงลึกทางทฤษฎีอย่างค่อยเป็นค่อยไปเท่านั้นที่แนวคิดของอีเทอร์เชิงกลถูกละทิ้ง ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ในปี 1905 ไม่ได้พิสูจน์ว่าอีเทอร์ไม่มีอยู่จริงมากเท่ากับการทำให้มัน ไม่จำเป็น: สนามแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถถือได้ว่าเป็นเอนทิตีพื้นฐานในตัวของมันเอง โดยไม่จำเป็นต้องมีตัวกลางรองรับ

สิ่งที่แบบจำลองแสดงให้เห็น

แต่ละโหนดเชื่อมต่อกับโหนดข้างเคียงด้วยสปริงเสมือน การกระจัดที่จุดหนึ่งสร้างแรงที่ดึงโหนดข้างเคียง ทำให้การรบกวนแพร่กระจายออกไป ที่ความเร็ว 0% โครงข่ายจะหยุดนิ่ง การคลิกจะสร้างการเปลี่ยนรูปถาวรที่คงอยู่จนกว่าคุณจะเพิ่มความเร็วคลื่น

∿ อีเทอร์ตายแล้ว; คลื่นจงเจริญ