Эфир в теории относительности: за и против

Введение

В современной физике общепринятым является положение о том, что электромагнитные колебания могут распространяться в вакууме и никакой несущей среды для них, то есть эфира, не нужно. Действительно, из специальной теории относительности, основанной на принципе относительности и на принципе постоянства скорости света, вытекает равноправие всех инерциальных систем отсчёта. Существование же эфира обязательно должно выделить некоторую систему отсчёта, в которой скорости частиц эфира изотропны, сделав такую систему привилегированной. Целью данной работы является более углубленный анализ проблемы эфира и теории относительности. Напомним в этой связи о статье Эйнштейна [1], где он указал, что наша неспособность выделить эфир в какой-либо системе отсчёта и теория относительности в целом недостаточны для того, чтобы отвергнуть эфир.

Волновые явления в движущихся относительно эфира инерциальных системах отсчёта

Покажем вначале, что существование эфира не противоречит теории относительности, если он свободно проходит сквозь тела. Пусть имеется система отсчёта K, в которой эфир изотропен, и две зафиксированные друг относительно друга точки, являющиеся приёмником и источником волн. Можно также рассматривать данные приёмник и источник как части одного материального тела, движущегося в K. Что увидит наблюдатель из системы K в том случае, когда скорость тела и линия от приёмника к источнику направлены в одну сторону? Поскольку источник движется относительно эфира и удаляется от излучаемых им волн, то в силу эффекта Допплера в направлении приёмника наблюдатель отметит уменьшение частоты волны по сравнению со статическим случаем (при котором тело покоится в K). Одновременно приёмник набегает на волны от источника и для него опять-таки с учётом эффекта Допплера частота принимаемых волн увеличивается ровно настолько, чтобы скомпенсировать первоначальное уменьшение частоты волны от источника. Те же самые рассуждения справедливы и в отношении длины волны: наблюдатель из K зафиксирует в своей системе отсчёта увеличение длины волны от источника, однако эффективная длина волны для приёмника уменьшается из-за его движения по направлению к распространяющимся в эфире волнам. В результате и частота, и длина волны принимаемого сигнала в приёмнике будут такими же, как и в статическом случае, останется прежней и эффективная скорость распро