Искали долго и упорно. Давно и серьёзно. Экспериментаторы и любители. Искал и я, пока вырастал из "штанишек физика-неофита". Никто ничего не нашёл. Но история экспериментального поиска эфира весьма поучительна и стоит изучения. Напомню, что эфиром принято было называть гипотетическую среду, в которой распространяются электромагнитные волны (ЭМВ) и, конечно, свет. Обращаю внимание читателя на то, что для существования волны, среда - не обязательное условие [1]. Посмотрим, каким приборами экспериментаторы пытались найти эфир. А. Оптический прибор А. Майкельсона и Э. Морли [2], созданный для обнаружения "эфирного ветра", который должен был бы появится при движении Земли относительно среды. На мой взгляд у прибора есть недостатки: - свет в оптических интерферометрах Майкельсона-Морли проходит симметричный путь: "туда - обратно", поэтому чувствительность прибора оказывается пропорциональна квадрату отношения скорости движения Земли к скорости света (метод второго порядка);
- положение установки в пространстве изменялось в низком темпе - для этой цели использовалось естественное вращение Земли вокруг своей оси, что предъявляет высокие требования к стабильности механических свойств практически всех деталей интерферометра вплоть. Исторические эксперименты Майкельсона и Морли в конечном итоге, показали, что: эфирного ветра - нет, а, значит, нет и его источника - эфира.
Б.В условиях высокогорной обсерватории интерферометром Майкельсона эфирный ветер был обнаружен Д.К.Миллером [3] и даже была найдена его космическая составляющая (около 10 км/с). В дальнейшем подобный эксперимент не был повторён, что объясняется наличием в нём невыясненной систематической погрешности.
В. Оптикомеханический прибор Маринова [4] основан на методе первого порядка по отношению скорость "эфирного ветра" к скорости Земли, поэтому обладал существенно большей чувствительностью. Прибора Маринова отметил "эфирный ветер" со значением скорости около 300км/с. Такой огромный "ветер" получен из-за того, что применён метод "разнесённых часов", что не позволяет их синхронизировать в модели анизотропного пространства [5]. Опыт не повторялся. Г. Метод с разнесенными эталонами времени [6], будучи так же методом первого порядка, имел те же недостатки, что и прибор Маринова. Полученные результаты были расплывчаты и опыт больше не повторялся. Д. Радиотехнический эксперимент с двумя различными путями прохождения радиолуча [7], реализует метод первого порядка, но обладает теми же недостатками, как и два предыдущих. Е.В 1979 году Бриллет (Brillet) и Холл (Hall) [8] построили световые часы (лазер, стабилизированный по эталону Fabry-Perot) на вращающемся столе и сравнили их ход с внешними атомными часами (лазер, стабилизированный по метановой линии). Наблюдаемое отклонение хода составило (1.5+2.5) 10-15,что существенно меньше ожидаемого воздействия эфирного ветра. Ж.В радиотехническом методе [9] источником электромагнитного луча является стабильный генератор СВЧ (длина волны 3 см), излучающем в одном направлении. Такой вариант построения эксперимента исключает большинство из перечисленных выше недостатков, но приведенный авторами результат оказался явно абсурдным: скорость Земли оказалась около 700 км/с . Возможно проявилось явление атмосферной рефракции. З. Наблюдение за сигналом, поступающим с геостационарного спутника Земли [10], показало существование эфира, и позволило определить вектор скорости солнечной системы в космосе (600км/с). В отсутствии относительного движения спутника (излучателя) и Земли (приемника) наблюдалась аберрация (снос излучения), точно такой же величины, как и для света дальних звезд.
Но такой эффект невозможен, поскольку для геостационарного спутника возможна только планетная аберрация, а звёздная компенсируется [11] и опыт Штыркова оказался ошибочным. И. УШтыркова есть другой замечательный опыт с коллиматором [12], который не обнаруживает "эфирный ветер" с погрешностью всего лишь 0,004м/с. К. Опыт белорусских физиков [13]] с использованием вращающегося мёссбауэровского детектора (чувствительность скорости 0,01 м/с) тоже не отметил никакого "эфирного ветра". А вот как, на заре своего ученичества, эфир хотел найти я.
Проведённый выше обзор позволил понять, что наиболее простым для реализации будет прибор, для измерения аберрации, в данном случае, рассматриваемой, как "снос луча света" движением приёмника, . Однако, мне сейчас ясно, что ожидать результата нельзя в силу уже отмеченной планетной аберрации [11]. Для этой цели сделал измерительная установка (Рис.1), в которой луч 6 лазера 1, несколько раз отразившись от зеркал 3, 5, попадает на покоящуюся относительно него мишень 4. Все элементы установки неподвижно монтируются на подвешенном поворотном столе 2.
Рис.1 Схема установки: 1 - лазерная указка; 2 - подвешенный поворотный стол; 3,5 - зеркала; 4 - мишень; 6 - световой луч
Отклонение луча Δ под воздействием ортогонального к нему эфирного ветра очевидно составит
Δ = (1 - k)L v/c,
где, k - коэффициент увлечения света эфиром (0...1); L - расстояние между лазером и мишенью; v - скорость эфирного ветра; c - скорость света.
Достоинства предложенной установки - ее простота и малогабаритность, и, поэтому, подвижность и мобильность, а это существенно уменьшает требования к стабильности основных параметров прибора, связанные с необходимой длительностью проведения эксперимента, а также легкостью смены места его проведения. При этом, поворотный стол установки должен достаточно точно жёстко фиксирует относительное положение лазера, зеркал и мишени. Методика проведения эксперимента состоит лишь наблюдении за изменениями положения проекций пространственных мод лазерного луча 6 на мишени 4 при повороте всей установки в пространстве. На столе собранной установки (Фото 1) зеркала расположены на расстоянии 1,8м, что при 9 проходах луча между зеркалами составит длину луча L = 16,2 м.
Фото 1
Размер хорошо различимой границы излучения лазера на мишени около 1мм, что позволяет фиксировать отклонение луча с погрешностью Δ = 0,5 мм и обнаружить эфирный ветер со скоростью не менее v = Δc/L = 9,3 км/с относительно Земли. Увы, отклонение луча при вращении установки были всегда меньше различимой величины 0,5мм. Пятно лазерного луча на вращающемся столе было полностью неподвижным! Вывод. Эксперименты, проведённые на десятках различных приборов почти всегда давали ответ " Эфира - нет!" А те, что "обнаруживали эфир" никогда не повторялись, по причине их ошибочности. Отсутствие эфира показывают и современные работы по уточнению мировой постоянной - скорости света C[14].