stringtranslate.com

Эфир (классический элемент)

Согласно древней и средневековой науке , эфир ( / ˈiː θ ər / , альтернативные варианты написания включают æther , aither и ether ), также известный как пятый элемент или квинтэссенция , представляет собой материал, заполняющий область Вселенной за пределами земной сферы. . [1] Концепция эфира использовалась в нескольких теориях для объяснения ряда природных явлений, таких как распространение света и гравитация. В конце 19 века физики постулировали, что эфир пронизывает пространство, обеспечивая среду, через которую свет может распространяться в вакууме , но доказательства присутствия такой среды не были найдены в эксперименте Майкельсона-Морли , и этот результат был интерпретирован это означает, что светоносного эфира не существует. [2]

Мифологическое происхождение

Слово αἰθήρ ( aithḗr ) на греческом языке Гомера означает «чистый, свежий воздух» или «ясное небо». [3] В греческой мифологии считалось, что это чистая сущность, которой дышали боги, наполняя пространство, в котором они жили, аналогично воздуху, которым дышат смертные. [4] В традиционной греческой мифологии он также персонифицируется как божество Эфир , сын Эреба и Никс . [5] Эфир связан с αἴθω «испепелять», [6] и непереходным «гореть, сиять» (связано имя Афиопы ( эфиопы ; см. Эфиопия ), означающее «люди с обожженным (черным) лицом») . [7] [8]

Пятый элемент

Средневековая концепция космоса. Самые внутренние сферы — это земные сферы, а внешние состоят из эфира и содержат небесные тела.

В « Тимее » Платона (58d), говоря о воздухе, Платон упоминает, что «есть самый прозрачный вид, который называется именем эфира (αἰθήρ)» [9] , но в остальном он принял классическую систему четырёх элементов. Аристотель , который был учеником Платона в Академии , согласился в этом вопросе со своим бывшим наставником, подчеркнув дополнительно, что огонь иногда ошибочно принимают за эфир. Однако в своей «Книге о небесах» он ввёл новый «первый» элемент в систему классических элементов ионийской философии . Он отметил, что четыре земных классических элемента подвержены изменениям и естественным образом движутся линейно. Однако первый элемент, расположенный в небесных областях и небесных телах, двигался по кругу и не обладал ни одним из качеств, которыми обладали земные классические элементы. Было ни жарко, ни холодно, ни сыро, ни сухо. С этим добавлением система элементов была расширена до пяти, и позднее комментаторы стали называть новый первый элемент пятым, а также называли его эфиром — словом, которое Аристотель использовал в «О небесах и метеорологии» . [10]

Эфир отличался от четырех земных элементов; он был неспособен к качественному или количественному движению. Эфир был способен только на локальное движение. Эфир естественным образом двигался по кругу и не имел противоположного или неестественного движения. Аристотель также утверждал, что небесные сферы , состоящие из эфира, содержат звезды и планеты. Идея о том, что эфирные сферы движутся естественным круговым движением, привела к объяснению Аристотелем наблюдаемых орбит звезд и планет в совершенно круговом движении. [1] [11]

Средневековые схоластические философы допускали изменение плотности эфира , при котором тела планет считались более плотными, чем среда, заполнявшая остальную Вселенную. [12] Роберт Фладд заявил, что эфир «тоньше света». Фладд цитирует точку зрения Плотина III века , согласно которой эфир является проникающим и нематериальным. [13]

Квинтэссенция

Стилизованный 𝓠 иногда используется как символ квинтэссенции. [ нужна цитата ]
Символ квинтэссенции в творчестве Исаака Ньютона . Также сокращенно ⟨q̄⟩ и ⟨ē⟩ . [14]
Символ эфира в творчестве Торберна Бергмана (ок. 1775 г.)

Квинтэссенция (𝓠) — это латинское название пятого элемента, используемое средневековыми алхимиками для обозначения среды, похожей или идентичной той, которая считалась составной частью небесных тел. Было отмечено, что в земной сфере присутствовало очень мало квинтэссенции. Из-за низкого присутствия квинтэссенции на Землю может влиять то, что происходит внутри небесных тел. [15] Эта теория получила развитие в тексте XIV века «Завещание Луллия» , приписываемом Рамону Луллию . [ нужна цитата ] Использование квинтэссенции стало популярным в средневековой алхимии. Квинтэссенция произошла от средневековой системы элементов, которая состояла из четырех классических элементов и эфира, или квинтэссенции, в дополнение к двум химическим элементам, представляющим металлы: серу , «камень, который горит», который характеризовал принцип горючести, и ртуть , который содержал идеализированный принцип металлических свойств.

Эта система элементов быстро распространилась по всей Европе и стала популярной среди алхимиков, особенно в медицинской алхимии. Затем медицинская алхимия стремилась выделить квинтэссенцию и включить ее в лекарства и эликсиры. [15] Из-за чистого и небесного качества квинтэссенции считалось, что посредством ее употребления можно избавиться от любых нечистот и болезней. В «Книге квинтэссенции» , английском переводе континентального текста XV века, квинтэссенция использовалась как лекарство от многих человеческих болезней. Процесс создания квинтэссенции — это семикратная перегонка спирта. [16] С годами термин «квинтэссенция» стал синонимом эликсиров , медицинской алхимии и самого философского камня . [17]

Наследие

С развитием физики 18-го века физические модели, известные как «теории эфира», использовали аналогичную концепцию для объяснения распространения электромагнитных и гравитационных сил. Еще в 1670-х годах Ньютон использовал идею эфира, чтобы согласовать наблюдения со строгими механическими правилами своей физики. [18] [a] Ранний современный эфир имел мало общего с эфиром классических элементов, от которых было заимствовано это название. Эти теории эфира считаются устаревшими с научной точки зрения, поскольку развитие специальной теории относительности показало, что уравнения Максвелла не требуют эфира для передачи этих сил. Эйнштейн отметил, что его собственную модель, пришедшую на смену этим теориям, можно рассматривать как эфир, поскольку она подразумевала, что пустое пространство между объектами имеет свои собственные физические свойства. [20]

Несмотря на то, что ранние современные модели эфира были вытеснены общей теорией относительности, иногда некоторые физики пытались вновь ввести концепцию эфира, пытаясь устранить очевидные недостатки в современных физических моделях. [21] Одна из предложенных моделей темной энергии была названа ее сторонниками « квинтэссенцией » в честь классического элемента. [22] Эта идея относится к гипотетической форме темной энергии, постулируемой как объяснение наблюдений ускоряющейся Вселенной. Ее также называют пятой фундаментальной силой .

Эфир и свет

Движение света было давним исследованием в физике за сотни лет до 20-го века. Использование эфира для описания этого движения было популярно в 17 и 18 веках, включая теорию, предложенную Иоганном II Бернулли , который был отмечен в 1736 году премией Французской академии. По его теории, все пространство пронизано эфиром, содержащим «чрезмерно маленькие водовороты». Эти водовороты позволяют эфиру иметь определенную эластичность, передавая вибрации корпускулярных пакетов света во время их прохождения. [23]

Эта теория светоносного эфира повлияла бы на волновую теорию света, предложенную Христианом Гюйгенсом , в которой свет распространялся в форме продольных волн через «вездесущую, совершенно упругую среду, имеющую нулевую плотность, называемую эфиром». В то время считалось, что для того, чтобы свет мог проходить через вакуум, должна была существовать среда, заполняющая пустоту, через которую он мог распространяться, как звук в воздухе или рябь в бассейне. Позже, когда было доказано, что природа световой волны поперечная, а не продольная, теория Гюйгенса была заменена последующими теориями, предложенными Максвеллом , Эйнштейном и де Бройлем , которые отвергали существование и необходимость эфира для объяснения различных оптических явлений. Эти теории были подтверждены результатами эксперимента Майкельсона-Морли , в котором доказательства движения эфира окончательно отсутствовали. [24] Результаты эксперимента повлияли на многих физиков того времени и способствовали возможному развитию специальной теории относительности Эйнштейна . [25]

Эфир и гравитация

Якоб Бернулли , «Гравитация эфира» , 1683 г.

В 1682 году Якоб Бернулли сформулировал теорию, согласно которой твердость тел зависит от давления эфира. [26] Эфир использовался в различных теориях гравитации в качестве среды, помогающей объяснить гравитацию и ее причины.

сэр Исаак Ньютон

Несколько лет спустя эфир был использован в одной из первых опубликованных теорий гравитации сэра Исаака Ньютона — Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica ( Начала , 1687). Все описание движения планет он основал на теоретическом законе динамических взаимодействий. Он отказался от постоянных попыток объяснить эту конкретную форму взаимодействия между далекими телами путем введения механизма распространения через промежуточную среду. [27] Он называет эту промежуточную среду эфиром. В своей модели эфира Ньютон описывает эфир как среду, которая постоянно «течет» вниз к поверхности Земли и частично поглощается, а частично рассеивается. Эта «циркуляция» эфира — это то, с чем он связал силу гравитации, чтобы объяснить действие гравитации немеханическим способом. [27] Эта теория описывала различные плотности эфира, создавая градиент плотности эфира. Его теория также объясняет, что эфир был плотным внутри объектов и редким без них. Когда частицы более плотного эфира взаимодействовали с разреженным эфиром, они притягивались обратно к плотному эфиру, подобно тому, как охлаждающиеся пары воды притягиваются друг к другу, образуя воду. [28] В « Началах» он пытается объяснить эластичность и движение эфира, связывая эфир со своей статической моделью жидкостей. Согласно этой ранней теории, именно это упругое взаимодействие вызвало притяжение гравитации и позволило объяснить действие на расстоянии вместо действия через прямой контакт. Ньютон также объяснил это изменение редкости и плотности эфира в своем письме Роберту Бойлю в 1679 году. [28] В этом письме он также проиллюстрировал эфир и его поле вокруг объектов и использовал это как способ проинформировать Роберта Бойля о своей теории. [29] Хотя Ньютон в конечном итоге изменил свою теорию гравитации на теорию, включающую силу и законы движения, его отправной точкой для современного понимания и объяснения гравитации стала его первоначальная эфирная модель гравитации. [30] [ собственный источник? ]

Смотрите также

Рекомендации

Сноски

  1. ↑ В статье 1675 года он также написал несколько страниц, предполагая, что эфир может объяснить, как душа взаимодействует с телом. [19]

Цитаты

  1. ^ аб Ллойд, Германия (1968), Аристотель: рост и структура его мысли , Кембридж: Cambridge Univ. Пр., стр. 133–139, ISBN. 0-521-09456-9Полагая , что движения небесных тел непрерывны, естественны и круговидны, а естественные движения четырех земных элементов прямолинейны и прерывисты, Аристотель пришел к выводу, что небесные тела должны состоять из пятого элемента, [так в оригинале].
  2. ^ Карл С. Хелрих, Классическая теория полей: электромагнетизм, Берлин, Springer 2012, стр. 26.
  3. ^ Хобарт, Майкл Э. (16 апреля 2018 г.). Великий разрыв: грамотность, умение считать и разрыв между религией и наукой. Издательство Гарвардского университета. ISBN 978-0-674-98516-2.
  4. ^ Эллисон Мури, Киборг Просвещения: история коммуникаций и управления в человеческой машине, 1660-1830 , стр. 63, University of Toronto Press, 2007 ISBN 0802088503 . 
  5. ^ "ЭЙТЕР". ЭФИР: греческий первородный бог верхнего воздуха и света; мифология: АИТЕР . Проверено 16 января 2016 г.
  6. ^ Покорный, Юлий (1959). Индогерманские этимологии Wörterbuch , sv ai-dh-.
  7. ^ Αἰθίοψ в Лидделле, Скотт, Греко-английский лексикон : «Αἰθίοψ, οπος, ὁ, fem. Αἰθιοπίς, ίδος, ἡ (Αἰθίοψ as ​​fem., A.Fr.328, 329): мн. ἰθιοπῆες' Ил.1.423 , откуда ном. 'Αἰθιοπεύς' Call.Del.208: (αἴθω, ὄψ): - собственно, Обожженное лицо, т.е. эфиоп, негр, хом. и т. д.; пр., Αἰθίοπα σμήχειν 'мыть черномазого добела', Люк.Инд.28.» См. Etymologicum Genuinum sv Αἰθίοψ , Etymologicum Gudianum svv Αἰθίοψ . «Αἰθίοψ». Этимологикум Магнум (по-гречески). Лейпциг: Lipsiae Apud JAG Weigel. 1818.
  8. ^ Фадж, Джон (23 октября 2013 г.). История Африки. Рутледж. стр. 25–26. ISBN 9781317797272. Проверено 20 января 2015 г. ... Побережье [Африки в Индийском океане] называлось Азанией, и среди его жителей не упоминалось никаких «эфиопцев», темнокожих людей.
  9. ^ Платон , Тимей 58d.
  10. ^ Хам, Дэвид Э. (1982). «Пятый элемент в « О философии» Аристотеля : критический пересмотр». Журнал эллинистических исследований . 102 : 60–74, стр. 62. дои : 10.2307/631126. JSTOR  631126. S2CID  170926485.
  11. ^ Джордж Смут III. «Физика Аристотеля». lbl.gov . Архивировано из оригинала 20 декабря 2016 года . Проверено 20 декабря 2016 г.
  12. ^ Грант, Эдвард (1996). Планеты, звезды и сферы: Средневековый космос, 1200–1687 (1-е издание). Кембридж [Англия]: Издательство Кембриджского университета. стр. 322–428. ISBN 978-0-521-56509-7.
  13. ^ Роберт Фладд, «Мозаичная философия». Лондон, Хамфри Мозли, 1659, с. 221.
  14. ^ Б.Дж.Т. Доббс (1983) Основы алхимии Ньютона , с. xiv.
  15. ^ ab Алхимики , Ф. Шервуд Тейлор, стр. 95.
  16. ^ Книга Квинтэссенции. Архивировано 24 сентября 2015 г. в Wayback Machine , оригинальная серия Общества ранних английских текстов, номер 16, под редакцией Ф. Дж. Фернивалла.
  17. ^ Словарь алхимии , Марк Хэффнер.
  18. ^ Маргарет Ослер, Реконфигурация мира. Издательство Университета Джонса Хопкинса, 2010. (155).
  19. ^ Гиллиспи, Чарльз Коулстон (1960). Грань объективности: очерк истории научных идей. Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета. стр. 129–30. ISBN 0-691-02350-6.
  20. ^ Эйнштейн, Альберт: «Эфир и теория относительности» (1920), переиздано в журнале Sidelights on Relativity (Метуэн, Лондон, 1922).
  21. ^ Дирак, Поль (1951). «Есть ли эфир?». Природа . 168 (4282): 906–907. Бибкод : 1951Natur.168..906D. дои : 10.1038/168906a0. S2CID  4288946.
  22. ^ Златев, И.; Ван, Л.; Стейнхардт, П. (1999). «Квинтэссенция, космическое совпадение и космологическая константа». Письма о физических обзорах (представленная рукопись). 82 (5): 896–899. arXiv : astro-ph/9807002 . Бибкод : 1999PhRvL..82..896Z. doi : 10.1103/PhysRevLett.82.896. S2CID  119073006.
  23. ^ Уиттакер, Эдмунд Тейлор , История теорий эфира и электричества от эпохи Декарта до конца 19 века (1910), стр. 101-02.
  24. ^ Майкельсон, Альберт А. (1881). «Относительное движение Земли и светоносный эфир». Американский научный журнал . 22 (128): 120–129. Бибкод : 1881AmJS...22..120M. дои : 10.2475/ajs.s3-22.128.120. S2CID  130423116.
  25. ^ Шенкленд, RS (1964). «Эксперимент Майкельсона-Морли». Американский журнал физики . 32 (1): 16. Бибкод : 1964AmJPh..32...16S. дои : 10.1119/1.1970063.
  26. ^ "Бернулли нелль'Энциклопедия Треккани".
  27. ^ аб Розенфельд, Л. (1969). «Взгляды Ньютона на эфир и гравитацию». Архив истории точных наук . 6 (1): 29–37. дои : 10.1007/BF00327261. S2CID  122494617.
  28. ^ аб Ньютон, Исаак. «Исаак Ньютон — Роберту Бойлю, 1679». 28 февраля 1679 г.
  29. ^ Джеймс ДеМео (2009). «Письмо Исаака Ньютона Роберту Бойлю о космическом эфире пространства - 1679». orgonelab.org . Архивировано из оригинала 20 декабря 2016 года . Проверено 20 декабря 2016 г.
  30. ↑ Эндрю Робишоу (9 апреля 2015 г.). Эзотерический Кодекс: Эзотерическая космология. Лулу.com. п. 6. ISBN 9781329053083. Проверено 20 декабря 2016 г.[ самостоятельный источник ]