Эфир (классический элемент) - Aether (classical element)

Согласно древним и средневековая наука, эфир (/ˈяθər/), также пишется Этер, либо, или же эфир а также называется квинтэссенция, - материал, заполняющий область вселенная выше земная сфера.[1] Концепция эфира использовалась в нескольких теориях для объяснения нескольких природных явлений, таких как перемещение света и гравитации. В конце 19 века физики постулировали, что эфир пронизывает все пространство, обеспечивая среду, через которую свет может перемещаться в вакуум, но свидетельств наличия такой среды в Эксперимент Майкельсона-Морли, и этот результат был интерпретирован как означающий, что такие светоносный эфир существуют.[2]

Мифологическое происхождение

Слово αἰθήρ (aithḗr) в Гомеровский греческий означает «чистый, свежий воздух» или «чистое небо». В Греческая мифология, считалось, что это была чистая сущность, которой дышали боги, заполняя пространство, в котором они жили, аналогично воздуха дышат смертными.[3] Также олицетворяется как божество, Эфир, сын Эреб и Nyx в традиционной греческой мифологии.[3][4] Эфир связан с αἴθω "сжигать",[5] и непереходный "гореть, сиять" (родственное название Аитиопы (Эфиопы; видеть Эфиопия ), что означает «люди с обгоревшим (черным) лицом»).[6][7]

Пятый элемент

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

В Платон с Тимей (58d) Говоря о воздухе, Платон упоминает, что «есть наиболее полупрозрачный вид, который называется эфиром (αἰθήρ)».[8] но в остальном он принял классическую систему из четырех элементов. Аристотель, который был учеником Платона в Академия, согласился в этом вопросе со своим бывшим наставником, дополнительно подчеркнув, что огонь иногда ошибочно принимали за эфир. Однако в своей книге На небесах он внес новый «первый» элемент в систему классические элементы из Ионический философия. Он отметил, что четыре земных классических элемента подвержены изменениям и, естественно, движутся линейно. Однако первый элемент, расположенный в небесных областях и небесных телах, двигался по кругу и не обладал ни одним из свойств классических земных элементов. Было ни жарко, ни холодно, ни сыро, ни сухо. С этим дополнением система элементов была расширена до пяти, а позже комментаторы стали называть новый первый элемент пятым и также называли его. эфир, слово, которое не использовал Аристотель.[9]

Эфир отличался от четырех земных элементов; он был неспособен к качественному или количественному движению. Эфир был способен только на локальное движение. Эфир, естественно, двигался по кругу и не имел противоположного или неестественного движения. Аристотель также отмечал, что небесные сферы сделаны из эфира, держали звезды и планеты. Идея эфирных сфер, движущихся с естественным круговым движением, привела к объяснению Аристотелем наблюдаемых орбит звезд и планет в совершенно круговом движении.[1][10]

Средневековым философам-схоластам даровано эфир изменения плотности, при которых тела планет считались более плотными, чем среда, заполняющая остальную Вселенную.[11] Роберт Фладд заявил, что эфир имеет характер, что он «тоньше света». Фладд цитирует взгляд на Плотин, относительно эфира как проникающего и нематериального.[12] Смотрите также Arche.

Квинтэссенция

Квинтэссенция - это Латиница название пятого элемента, которое средневековые алхимики использовали для обозначения среды, подобной или идентичной той, которая была использована для создания небесных тел. Было отмечено, что присутствие квинтэссенции в земной сфере очень мало. Из-за низкого присутствия квинтэссенции на землю может влиять то, что происходит в небесных телах.[13] Эта теория была развита в тексте XIV века. Завещание Луллия, приписываемый Рамон Лулль[нужна цитата ]. Использование квинтэссенции стало популярным в средневековой алхимии. Квинтэссенция произошла от средневековой элементной системы, которая состояла из четырех классических элементов и эфира, или квинтэссенции, в дополнение к двум химическим элементам, представляющим металлы: сера, «камень, который горит», который характеризует принцип горючести, и Меркурий, который содержал идеализированный принцип металлических свойств.

Эта элементная система быстро распространилась по всей Европе и стала популярной среди алхимиков, особенно в медицинской алхимии. Затем лечебная алхимия стремилась выделить квинтэссенцию и включить ее в лекарства и эликсиры.[13] Из-за чистого и небесного качества квинтэссенции считалось, что с помощью потребления можно избавиться от любых нечистот и болезней. В Книга Квинтэссенции, английский перевод континентального текста XV века, квинтэссенция использовалась как лекарство от многих болезней человека. Процесс создания квинтэссенции дистилляция алкоголя семь раз.[14] С годами термин квинтэссенция стал синонимом эликсиры, лекарственные алхимия, а философский камень сам.[15]

Наследие

С Развитие физики 18 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.[16][а] Однако эфир раннего Нового времени имел мало общего с эфиром классических элементов, у которого было заимствовано это название. Эти теории эфира считаются устаревшими с научной точки зрения, так как развитие специальная теория относительности показало, что Уравнения Максвелла не требуют эфира для передачи этих сил. Однако сам Эйнштейн отметил, что его собственная модель, которая заменила эти теории, может сама по себе рассматриваться как эфир, поскольку она подразумевает, что пустое пространство между объектами имеет свои собственные физические свойства.[18]

Несмотря на то, что ранние современные модели эфира были вытеснены общей теорией относительности, иногда некоторые физики пытались повторно ввести понятие эфира в попытке устранить очевидные недостатки в текущих физических моделях.[19] Одна предложенная модель темная энергия был назван "квинтэссенция "его сторонниками, в честь классического элемента.[20] Эта идея относится к гипотетической форме темной энергии, постулируемой как объяснение наблюдений за ускоряющейся Вселенной. Его также называли пятая фундаментальная сила.

Эфир и свет

Движение света было давним исследованием физики за сотни лет до 20 века. Использование эфира для описания этого движения было популярно в 17-18 веках, включая теорию, предложенную Иоганн II Бернулли, получивший в 1736 г. премию Французской академии. По его теории, все пространство пронизано эфиром, содержащим «чрезмерно маленькие водовороты». Эти водовороты позволяют эфиру иметь определенную эластичность, передавая колебания от корпускулярных пакетов света, когда они проходят через них.[21]

Эта теория светоносный эфир повлияет на теория волн света, предложенного Кристиан Гюйгенс, в котором свет путешествовал в виде продольные волны через «вездесущую идеально эластичную среду нулевой плотности, 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 через воздух или рябь в бассейне. Позже, когда было доказано, что природа световой волны поперечный вместо продольной теории Гюйгенса были заменены последующие теории, предложенные Максвелл, Эйнштейн и де Бройль, который отвергал существование и необходимость эфира для объяснения различных оптических явлений. Эти теории были подтверждены результатами Эксперимент Майкельсона-Морли в котором доказательства движения эфира окончательно отсутствовали.[22] Результаты эксперимента повлияли на многих физиков того времени и в конечном итоге способствовали развитию теории Эйнштейна. специальная теория относительности.[23]

Эфир и гравитация

Якоб Бернулли, De gravitate aetheris, 1683

В 1682 г. Якоб Бернулли сформулировал теорию о том, что твердость тел зависит от давления эфира.[24]

Эфир использовался в различных теориях гравитации в качестве среды, помогающей объяснить гравитацию и ее причины.

Несколько лет спустя эфир был использован в одном из произведений сэра Исаак Ньютон первые опубликованные теории гравитации, Philosophiæ Naturalis Principia MathematicaPrincipia, 1687). Он основал все описание движения планет на теоретическом законе динамических взаимодействий. Он отказался от постоянных попыток объяснить эту особую форму взаимодействия между удаленными телами путем введения механизма распространения через промежуточную среду.[25] Он называет это промежуточным средним эфиром. В своей модели эфира Ньютон описывает эфир как среду, которая непрерывно «течет» вниз к поверхности Земли, частично поглощается и частично рассеивается. Эта «циркуляция» эфира - это то, с чем он связал силу гравитации, чтобы помочь объяснить действие гравитации немеханическим способом.[25] Эта теория описывала разные плотности эфира, создавая градиент плотности эфира. Его теория также объясняет, что эфир был плотным внутри объектов и редко без них. Когда частицы более плотного эфира взаимодействовали с редким эфиром, они снова притягивались к плотному эфиру, так же как охлаждающие пары воды притягиваются друг к другу, образуя воду.[26] в Principia он пытается объяснить эластичность и движение эфира, связывая эфир со своей статической моделью жидкостей. Согласно этой ранней теории, это упругое взаимодействие вызвало притяжение силы тяжести и позволило объяснить действие на расстоянии, а не действие посредством прямого контакта. Ньютон также объяснил эту изменяющуюся редкость и плотность эфира в своем письме к Роберт Бойл в 1679 г.[26] В этом письме он также проиллюстрировал эфир и его поле вокруг объектов и использовал это как способ сообщить Роберту Бойлю о своей теории.[27] Хотя Ньютон в конце концов изменил свою теорию гравитации на теорию, включающую силу и законы движения, его отправной точкой для современного понимания и объяснения гравитации стала его первоначальная модель эфира гравитации.[28][самостоятельно опубликованный источник? ]

Смотрите также

Рекомендации

Сноски

  1. ^ В статье 1675 года он также написал ряд страниц, в которых размышлял, что эфир может объяснить, как душа взаимодействует с телом.[17]

Цитаты

  1. ^ а б Ллойд, Дж. Э. Р. (1968), Аристотель: рост и структура его мысли, Кембридж: Cambridge Univ. Пр., Стр. 133–139, ISBN  0-521-09456-9, Полагая, что движения небесных тел являются непрерывными, естественными и круговыми, а естественные движения четырех земных элементов прямолинейны и прерывны, Аристотель пришел к выводу, что небесные тела должны состоять из пятого элемента, aither [sic].
  2. ^ Карл С. Хелрих, Классическая теория полей: электромагнетизм Берлин, Springer 2012, стр. 26.
  3. ^ а б "Эфир". GreekMythology.com. В архиве из оригинала от 20 декабря 2016 г.. Получено 20 декабря 2016.
  4. ^ "НЕ". ЭФИР: греческий протогенос, бог небес и света; мифология: AITHER. Получено 16 января, 2016.
  5. ^ Покорный, Юлий (1959). Indogermanisches etymologisches Wörterbuch, s.v. ай-дх-.
  6. ^ Αἰθίοψ в Лидделле, Скотт, Греко-английский лексикон: "Αἰθίοψ, οπος, ὁ, fem. Αἰθιοπίς, ίδος, ἡ (Αἰθίοψ as ​​fem., A.Fr.328, 329): pl. 'Αἰθιοπῆες' Il.1.423, откуда ном. 'Αἰθιοπεύς' Call.Del.208 : (αἴθω, ὄψ): - собственно, Обгоревший, то есть эфиопский, негр, гомосексуалист и т. д .; Ср. Etymologicum Genuinum s.v. Αἰθίοψ, Etymologicum Gudianum s.v.v. Αἰθίοψ. "Θίοψ". Etymologicum Magnum (на греческом). Лейпциг. 1818 г.
  7. ^ Фейдж, Джон (23.10.2013). История Африки. Рутледж. С. 25–26. ISBN  978-1317797272. Получено 20 января 2015. ... Побережье [Африканского Индийского океана] называлось Азанией, и среди его жителей не упоминались «эфиопы», темнокожие люди.
  8. ^ Платон, Тимей 58d.
  9. ^ Хам, Дэвид Э. (1982). "Пятый элемент у Аристотеля Де Философия: Критическая переоценка ". Журнал эллинистических исследований. 102: 60–74. Дои:10.2307/631126. JSTOR  631126.
  10. ^ Джордж Смут III. «Физика Аристотеля». lbl.gov. В архиве из оригинала от 20 декабря 2016 г.. Получено 20 декабря 2016.
  11. ^ Грант, Эдвард (1996). Планеты, звезды и сферы: средневековый космос, 1200–1687 гг. (1-е изд. ПБК). Кембридж [Англия]: Издательство Кембриджского университета. С. 322–428. ISBN  978-0-521-56509-7.
  12. ^ Роберт Фладд, "Мозаичная философия". Лондон, Хамфри Мозли, 1659. Стр. 221.
  13. ^ а б Алхимики, Ф. Шервуд Тейлор стр. 95
  14. ^ Книга Квинтэссенции В архиве 2015-09-24 на Wayback Machine, Оригинальная серия № 16 общества «Ранний английский текст», под редакцией Ф. Дж. Фернивалла.
  15. ^ Словарь алхимии, Марк Хеффнер
  16. ^ Маргарет Ослер, Реконфигурация мира. Издательство Университета Джона Хопкинса 2010. (155).
  17. ^ Гиллиспи, Чарльз Коулстон (1960). Грань объективности: очерк истории научных идей. Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета. С. 129–30. ISBN  0-691-02350-6.
  18. ^ Эйнштейн, Альберт: «Эфир и теория относительности» (1920 г.), переизданный в журнале «Взгляд на относительность» (Метуэн, Лондон, 1922 г.)
  19. ^ Дирак, Поль (1951). «Есть эфир?». Природа. 168 (4282): 906–907. Bibcode:1951Натура.168..906D. Дои:10.1038 / 168906a0. S2CID  4288946.
  20. ^ Златев, И .; Wang, L .; Стейнхардт П. (1999). «Квинтэссенция, космическое совпадение и космологическая постоянная». Письма с физическими проверками (Представлена ​​рукопись). 82 (5): 896–899. arXiv:Astro-ph / 9807002. Bibcode:1999PhRvL..82..896Z. Дои:10.1103 / PhysRevLett.82.896. S2CID  119073006.
  21. ^ Уиттакер, Эдмунд Тейлор, История теорий эфира и электричества от эпохи Декарта до конца XIX века (1910), стр. 101-02.
  22. ^ Михельсон, Альберт А. (1881). «Относительное движение Земли и светоносного эфира». Американский журнал науки. 22 (128): 120–129. Bibcode:1881AmJS ... 22..120M. Дои:10.2475 / ajs.s3-22.128.120. S2CID  130423116.
  23. ^ Шенкленд, Р. С. (1964). «Эксперимент Майкельсона-Морли». Американский журнал физики. 32 (1): 16. Bibcode:1964AmJPh..32 ... 16S. Дои:10.1119/1.1970063.
  24. ^ http://www.treccani.it/enciclopedia/bernoulli
  25. ^ а б Розенфельд, Л. (1969). «Взгляды Ньютона на эфир и гравитацию». Архив истории точных наук. 6 (1): 29–37. Дои:10.1007 / BF00327261. S2CID  122494617.
  26. ^ а б Ньютон, Исаак.«Исаак Ньютон - Роберту Бойлю, 1679». 28 февраля 1679 г.
  27. ^ Джеймс ДеМео (2009). "Письмо Исаака Ньютона Роберту Бойлю о космическом эфире космоса - 1679 г.". orgonelab.org. В архиве из оригинала от 20 декабря 2016 г.. Получено 20 декабря 2016.
  28. ^ Эндрю Робишоу (9 апреля 2015 г.). Эзотерический кодекс: эзотерическая космология. Lulu.com. п. 6. ISBN  9781329053083. Получено 20 декабря 2016.[самостоятельно опубликованный источник ]