ماجرای اتر

در مقدمه این مقاله می‌خوانیم: «ارسطو می‌پنداشت که جهان از چهار لایه، متشکل از چهار عنصر ساخته شده است: خاک، آب، هوا، آتش. وی بر این عقیده بود که جهان در آن سوی این لایه‌ها، از عنصر پنجمی کامل و غیرخاکی تشکیل شده است که وی آن را اثیر (اتر) نامید.

اما آنچه از اتر مدنظر ماست، رویکرد فیزیک‌دانان نیمه دوم سده نوزدهم است؛ یعنی وقتی جیمز کلارک ماکسول معادله‌های الکترومغناطیس خود را تنظیم کرد و نتایج این معادله‌ها وی را مجبور و مصمم به استفاده از مفهوم ماده‌ای مرموز و ساختگی به نام اتر کرد.

بدیهی است که برداشت و استفاده ماکسول از اتر با ارسطو و پیشینیانش کاملاً متفاوت بود. از جمله نتایج معادله‌های ماکسول، این بود که نور مرئی، به همراه بسیاری از امواج دیگر (از جمله پرتوهای X، ریزموج‌ها، فروسرخ، فرابنفش، رادیویی و...) جزئی از امواج الکترومغناطیسی هستند، که همگی با سرعتی ثابت حرکت می‌کنند. این نتیجه، سرآغاز دردسر عظیمی شد: اولین مشکلی که مطرح شد، این پرسش بود که محیطی که امواج الکترومغناطیسی در آن منتشر می‌شوند، چیست؟

دومین مشکل، عبارت «سرعت ثابت انتشار امواج الکترومغناطیسی» بود: نسبت به چه؟ به عبارت دیگر، بیان سرعت بدون ذکر چارچوب مرجع، بی‌معنا تلقی می‌شود و به همین دلیل، ماکسول از این ابهام، آشفته شده بود. ماکسول، راه حل این مشکل را در توسل به ماده‌ای فرضی (اتر) یافت که همه جا حضور دارد. در این صورت، هر دو مشکل ظاهراً حل می‌شد: اتر، محیطی بود که آشفتگی و انتقال انرژی در آن، امواج الکترومغناطیسی را تعریف می‌کند و از سوی دیگر، مرجعی را فراهم می‌کرد تا عبارت سرعت ثابت نور، نسبت به آن سنجیده شود.»

نویسنده مقاله در ادامه به توضیح مشکلات این موضوع و نگاه اینشتین به آن اشاره کرده است.


نویسنده: آرش ظهوریان پردل
کلیدواژه‌ها: اتر، مکانیک نیوتون، ماکسول، الکترومغناطیس، نسبیت

برای دریافت فایل PDF این مقاله کلیک کنید.