Η θεωρία του Αιθέρα και η σύγχρονη εξέλιξή της

Το μοντέλο του αιθέρα έχει γίνει κάτι σαν θέμα ταμπού από τις αρχές του 20ου αιώνα.Αρκετά συχνά οι θεωρίες περί αιθέρα χαρακτηρίζονται ως αντιφατικές με τις θεωρίες της σχετικότητας του Αϊνστάιν.  
Το ενδιαφέρον είναι ότι οι θεωρίες του Αϊνστάιν δεν ήταν και τόσο πρωτότυπες: η ειδική θεωρία της σχετικότητας ενσωμάτωσε πολλές σχετικιστικές έννοιες (π.χ  ο παράγοντας Lorentz στη συστολή του μήκους και την διαστολή του χρόνου, κλπ.) από την Θεωρία αιθέρα του Lorentz και στη συνέχεια επεσήμανε τον αιθέρα ως «περιττό», καθώς και αρνήθηκε τον ίδιο τον χώρο ως μια πραγματική ύπαρξη.
Στο ενδιάμεσο διάστημα της εισαγωγής της ειδικής θεωρίας της σχετικότητας (SRT) από τον  Αϊνστάιν το 1905, και της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας (GRT) μέσα στα  επόμενα 10-20 χρόνια, φαίνεται να έχει επιστρέψει στην έννοια του αιθέρα σε μια ήπια μορφή, τουλάχιστον,  καθορίζοντας τον χώρο ως ένα δίκτυο δυναμικών σχέσεων μεταξύ των συστατικών του (που ορίζεται από μετρικούς τανυστές). 

Ο αιθέρας όπως τείνουμε να καταλάβουμε  φαίνεται να είναι σε μια διαρκή κατάσταση  ανάδρασης και δυναμικής δραστηριότητας. Συχνά ωστόσο ο αιθέρας εξακολουθεί να συνδέεται με την έννοια του «απόλυτου χώρου» του Νεύτωνα που είναι στατική / μη δυναμική και δεν υπόκειται σε κοσμολογική ανάδραση. Η Ειδική και η Γενική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν εξόρισαν τον κλασικό (στατικό) Νευτώνειο αιθέρα και τον αντικατέστησε με ένα  σχετικιστικό (δυναμικό/ σχεσιακό) χωροχρονικό πεδίο που υπακούει σε συγκεκριμένους κανόνες της   θεωρίας ομάδων και της διαφορικής γεωμετρίας . Όπως  δήλωσε ο ίδιος ο Αϊνστάιν σε μια διάλεξη στο Leiden, στην Ολλανδία:

«Η έννοια του αιθέρα έχει για μια ακόμη φορά αποκτήσει σαφές περιεχόμενο. Ο αιθέρας στη Γενική θεωρία της σχετικότητας είναι ένα μέσο το οποίο το ίδιο στερείται όλες τις μηχανικές και κινητικές ιδιότητες, αλλά έχει μερίδιο στον προσδιορισμό μηχανικών και ηλεκτρομηχανικών περιστατικών».

Όταν η κβαντομηχανική συμβιβάστηκε με την Ειδική θεωρία της σχετικότητας από τονDirac το 1930, με έναν τρόπο που ο Αϊνστάιν δεν ήταν σε θέση να κάνει , θεωρώντας μια κλασική (όχι κβαντομηχανική) περιγραφή του χώρου, ο Dirac αναβίωσε κατά λάθος τον αιθέρα με τη σύλληψη του, περί μιας  « θάλασσας» ηλεκτρονίων αρνητικής  ενέργειας .  Όπως ήταν αναμενόμενο η «θάλασσα Dirac» δέχτηκε επιθέσεις κυρίως από τονHeisenberg και τον Pauli  που την αναγνώρισαν ως απειλή για το επικρατούν  θεωρητικό υπόβαθρο.

 

Αυτό το δοκίμιο  επιδιώκει να προσφέρει  μια καλύτερη κατανόηση του πραγματικού χαρακτήρα του αιθέρα. Στο τέλος του 19ου αιώνα η σύλληψη ενός ρευστού-μηχανικού αιθέρα έχει επισκιαστεί από μια σειρά από εξελιγμένα μοντέλα. Ο νέος αιθέρας  καταφέρνει να μένει μακριά από τις κλασικές ελλείψεις (στηριζόμενος στη σχετικότητα και την κβαντική επανάσταση), ενώ ταυτόχρονα ενσωματώνει και περιλαμβάνει το ευρέως αναγνωρισμένο / αποδεδειγμένο επιστημονικό corpus. Παρακάτω παρέχεται μια συνοπτική λίστα των μοντέλων που θεωρούνται ότι είναι τα πιο ελπιδοφόρα:
 
1) Zero Point Field (ZPF) (γνωστό και ως κβαντικό κενό)
 

Η σημερινή διαμόρφωση του κβαντικού κενού έχει τις ρίζες της στο έργο του Paul Dirac από τα τέλη της δεκαετίας του 1920. Στην προσπάθεια του για την επίλυση ζητημάτων που σχετίζονταν με το άπειρο σε πρόσφατους υπολογισμούς  του, που αφορούσαν τοηλεκτρόνιο, παρήγαγε την ύπαρξη ενός αντι-σωματίδιου του ηλεκρονίου (ποζιτρόνιο) που περιέγραψε ως «οπή» της θάλασσας των ηλεκρονίων αρνητικής ενέργειας μέσα στο χώρο, που δεν μπορεί παρά να είναι «κατεχόμενη» από ένα κβάντο / ηλεκτρόνιο οποιοδήποτε στιγμή. Κάλεσε«ποζιτρόνια» αυτά τα αντι-σωματίδια -«οπές», τα οποία επιβεβαιώθηκαν λίγο αργότερα, κερδίζοντας έτσι ο Dirac ένα βραβείο Νόμπελ. Ωστόσο το αρχικό μοντέλο του Dirac (θάλασσα ηλεκτρονίων- ποζιτρονίων) ερμηνεύθηκε από τον Heisenberg ως ένα σύνολο «εικονικών σωματιδίων», των οποίων οι ιδιότητες ορίζονται σε μεγάλο βαθμό από την δική του αρχή της αβεβαιότητας (HUP). Η αρχή αυτή υποθέτει   κβαντικές διακυμάνσεις του χώρου οι οποίες αντλούνται  από τον μη απόλυτο προσδιορισμό ιδιοτήτων(π.χ τον χρόνο ή την ενέργεια, τη θέση ή την ορμή, κ.λπ.) μιας κβαντικής οντότητας. 
Με τον τρόπο αυτό η αρχή της αβεβαιότητας επεκτάθηκε πέρα από τον αρχικό της ρόλο και την αρχική της ισχύ διέποντας ολόκληρη τη χωροχρονική υφή.
Έτσι, ο αιθέρας είναι ζωντανός και καλά ενσωματωμένος στο κβαντομηχανικό καθιερωμένο πρότυπο (κβαντική θεωρία πεδίου). Αλλά επειδή η θεωρία χαρακτηρίζεται από την ύπαρξη ασυνεπών μαθηματικών, περιορισμένης προγνωστικής δύναμης και κοσμολογικών αντιφάσεων, το πρότυπο μοντέλο κενού (κβαντικό κενό)  έχει κληρονομήσει παρόμοιες ελλείψεις. Αλλά αυτό που τραβάει την προσοχή των οπαδών της ελεύθερης ενέργειας είναι η τιμή της ενέργειας του κενού όταν αυτό βρίσκεται στη θεμελιώδη (χαμηλότερη) ενεργειακή του κατάσταση. Ενώ υπάρχουν πολλές υποθέσεις  γύρω από την πραγματική ενεργειακή πυκνότητα του κενού στη θεμελειώδη του κατάσταση, αναμφίβολα υπάρχει ενέργεια, ακόμη και όταν ένα θεωρητικό σύστημα είναι απαλλαγμένο από κάθε άλλη ορατή ύλη / ενέργεια. Συντηρητικοί θεωρητικοί (π.χ.Haische , Puthoff) είδαν το πεδίο μηδενικού σημείου (ZPF) ως υποπροϊόν / υπολειμματική επίδραση ενός Κοσμολογικού μηχανισμού ανάδρασης  που δημιουργείται μεταξύ όλης της ύλης / ενέργειας στο Σύμπαν.
 

Άλλοι (π.χ. οι Sarfatti , Funaro , Hotson , Rowe ) είδαν  το ZPF ως μία νεοκλασική, πρωταρχική οντότητα που  πιθανά δημιουργεί  φωτονικά σωματίδια δίνης (ηλεκτρόνια, κ.λπ.) και σπάσιμο της συμμετρίας των αποθεμάτων ενέργειας  (ενεργειακές διακυμάνσεις / παραγωγή ζευγών σωματιδίων-αντισωματιδίων/ σκοτεινή ενέργεια ) στον παρατηρήσιμο τρισδιάστατό  μας  χώρο. Το ZPF μπορεί λοιπόν να είναι μια εκδήλωση στην επιφάνεια του τρισδιάστατου χώρου, κάτι σαν ένα συμπύκνωμα Bose-Einstein (π.χ η θεωρία Hotson Big-BEC) που ελαχιστοποιεί τις τριβές (όπως στους υπεραγωγούς) και συμπεριφέρεται σαν ένα σύμφωνο σύνολο (εγγενώς μη-τοπικό) όταν βρίσκεται σε αρκετά χαμηλές θερμοκρασίες. Ωστόσο, οποιοδήποτε μοντέλο αιθέρα θα μπορούσε εξίσου εύκολα να θεωρήσει το πεδίο  ZPF ως «επιφανειακό αποτέλεσμα» ενός βαθύτερου συνεχούς / μηχανισμού.
 
2) Μοντέλο G Κινητικού αιθέρα
 
Το συγκεκριμένο μοντέλο αιθέρα αναπτύχθηκε από τον αμερικανό φυσικό Paul LaViolette. Ο Δρ LaViolette έλαβε πτυχίο στη φυσική από το Johns Hopkins και έλαβε το διδακτορικό του στη θεωρία των συστημάτων από το Portland State University. Αυτός είναι σήμερα ο διευθυντής του μη κερδοσκοπικού Ιδρύματος  Starburst Foundation. Έχει αναπτύξει τη θεωρία του από το 1970 και είχε δημοσιευτεί επίσημα στο περιοδικό International Journal of General Systems στα μέσα της δεκαετίας του 1980.
Ο κινητικός Αιθέρας είναι το βασικό συστατικό της συνολικής θεωρίας του Paul LaViolette γνωστή ως Subquantum Kinetics : Μια γενική συστημική προσέγγιση στη μικροφυσική και κοσμολογία. Μέσα στο μοντέλο G-πλαισίου, ο αιθέρας συμπεριφέρεται παρόμοια με ένα μεταλλασσόμενο κινητικό βαθμωτό πεδίο  που αποτελείται από υποθετικά αιθερόνια (Etherons). Ο Αιθέρας του  LaViolette μπορεί να θεωρηθεί ως ένα μεταλλασσόμενο ανοιχτό σύστημα που καθοδηγείται μέσω ανάδρασης. Ενώ υπάρχουν μια σειρά από αντιδράσεις από μεταλλασσόμενα είδη αιθερονίων εντός του αιθέρα, μόνο τα X-ons(που ενσωματώνουν το αρνητικό φορτίο), τα Y-ons (που ενσωματώνουν το  θετικό φορτίο) και τα G-ons(που ενσωματώνουν τη βαρύτητα) έχουν ορατή επίπτωση στο Σύμπαν μας. Αυτά τα αιθερόνια  είναι εγκλωβισμένα σε σταυρωτούς καταλυτικούς βρόχους αντίδρασης που είναι αυτο-παραγόμενοι και αυτο-οργανούμενοι. Αυτό οδηγεί όχι μόνο σε όλες τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις της φύσης (εφόσον επιτευχθούν επαρκείς συγκεντρώσεις αιθερονίων), αλλά και να παρέχει μια λογική / συνεπή θεωρία για το πώς η ύλη αυτοδημιουργείται συνεχώς στο Σύμπαν με τη μορφή σολιτονικών κυμματικών δομών .
 

3)  Αιθέρας υγρών κρυστάλλων
 
Αυτό το μοντέλο αιθέρα είναι δημιούργημα του Βρετανού φυσικού Harold Aspden . Ο Δρ Aspden έλαβε το διδακτορικό του από το Trinity College του Cambridge, ήταν ένας μηχανικός, και υπηρέτησε ως  Εισαγγελέας Διπλωμάτων Ευρεσιτεχνίας για την IBM για 20 χρόνια. Ανέπτυξε το μοντέλο του / θεωρία σε διάρκεια  50 ετών, από το 1955 μέχρι που απεβίωσε το 2011, με κίνητρο σε μεγάλο βαθμό  την διδακτορική του διατριβή στο σιδηρομαγνητισμό.
Χρησιμοποιώντας το μοντέλο Αιθέρα και ξεκινώντας από τις πρώτες αρχές, ο Aspden ήταν σε θέση να αντλήσει, να προβλέψει μια σειρά από εντυπωσιακές αριθμητικές τιμές πριν από τη διαθεσιμότητα των υπολογιστικών τεχνολογιών. Παρήγαγε  σωστά την αναλογία μάζας πρωτονίων-ηλεκτρονίων. Προέβλεψε σωστά την τιμή της σταθεράς της  λεπτής υφής χρόνια πριν από την «επίσημη ανακάλυψη» της. Προέβλεψε επίσης με υψηλό βαθμό ακρίβειας τη μαγνητική ροπής του πρωτονίου.
Ο Aspden αναφέρεται στον αιθέρα ως «υγρό κρύσταλλο», διότι συμπεριφέρεται ως ένα συνεχές δυναμικό ρευστό που περιέχει επίσης κρυσταλλική δομή. Ο ίδιος δανείζεται ένα ποσό της ορολογίας  του από το Καθιερωμένο Μοντέλο για την περιγραφή του αιθέρα, έτσι ώστε το μοντέλο Aspden θα μπορούσε επίσης να θεωρηθεί ως αδρονικός αιθέρας. Ο Aspden είδε τον αιθέρα ως μία ηλεκτρικά φορτισμένη οντότητα, αλλά ουδέτερη συνολικά. Αποτελείται από quons που σχηματίζουν  πλεγματικές  δομές και καθορίζει  το πλαίσιο αναφοράς του  ηλεκτρομαγνητισμού, από muons που καθορίζουν το αδρανειακό σύστημα αναφοράς βοηθώντας την ισορροπία της περιστροφής των Quons, και βοηθάει να ξεκινήσει η διαδικασία δημιουργίας σωματιδίων και από tauons που λειτουργούν ως βαρυτόνια και σε συνδυασμό με το συνεχές των muons.

4) Κοσμικό υπόβαθρο Νετρίνων
 
Ο Wallace Thornhill ένας Αυστραλός ηλεκτρολόγος  μηχανικός  και ο Γερμανός φυσικός  Konstantin Meyl   τηρούν την ιδέα ότι η συντριπτική ακτινοβολίας νετρίνων που διαπερνά το Σύμπαν μπορεί να παρομοιαστεί με ένα κλασικό, ατμοσφαιρικό αιθέρα. Τόσο η θερμοκρασία του  κοσμικού  υπόβαθρου των νετρίνων και η  πανταχού παρούσα εκπομπών  νετρίνων από τα αστέρια είναι καθιερωμένα μέσα στο σώμα του της καθιερωμένης κοσμολογίας. Τα νετρίνα είναι πραγματικά περίεργα: δεν εμφανίζουν αισθητό  φορτίο, έχουν μικρή μάζα, και είναι πιθανό να διαθέτουν ιδιότητες Majorana(ενεργούν τα ίδια ως τα δικά τους αντι-σωματίδια).

Σχετικά με το θέμα ο Thornhill έχει δηλώσει:  "Μία απέραντη θάλασσα αδρανών νετρίνων θα μπορούσε να είναι ο λεγόμενος « αιθέρας », που διαπερνά το χώρα. Ο χώρος δεν είναι κενός.  Τότε θα είχαμε ένα ηλεκτρικά ανταποκρινόμενο μέσο για τη μετάδοση του φωτός στο οποίο η χαρακτηριστική ταχύτητα για μια ηλεκτρική διαταραχή στο εν λόγω μέσο είναι η λεγόμενη ταχύτητα του φωτός. (c)

Στο μοντέλο Electric Universe , επειδή τα ηλεκτρόνια και τα ποζιτρόνια αποτελούνται από ένα είδος υπο-κουάρκ που φέρουν την ένδειξη «subtrons», αυτά τα εικονικά σωματίδια δεν καταστρέφονται πραγματικά αλλά μάλλον συγχωνεύονται, εκπέμποντας το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειάς τους ως ένα φωτόνιο, και  αλλάζουν τη κατάστασή τους με ένα νετρίνο.
Η δημιουργία και καταστροφή ζεύγους σωματιδίων - αντισωματιδίων είναι τυχαία στο Καθιερωμένο Μοντέλο της σωματιδιακής φυσικής. Το ερώτημα σχετικά με το εάν τα σωματίδια αληθινά καταστρέφουν  το ένα το άλλο, είχε  επίσης συζητηθεί σε βάθος ως προϊόν της παραπάνω διαδικασίας από τον φυσικό Mendel Sachs . Αν και ποτέ δεν υπέθεσε τον σχηματισμό νετρίνων ως υποπροϊόν, πίστευε ότι η εξαύλωση των σωματιδίων ήταν μια ψευδαίσθηση και ότι υπήρχαν βαθιά συνδεδεμένα μέρη μηδενικής ενέργειας (σωματίδια),που παρέχουν μόνο έμμεσες νύξεις της ύπαρξής τους και  διαπερνούν τον χώρο και πιθανότατα αποτελούν αυτό που γνωρίζουμε ως «σκοτεινή ύλη» .

Και κατά την άποψη του Δρ Konstantin Meyl : «Τα νετρίνα είναι [πεδιακές διαμορφώσεις], τα οποία κινούνται μέσα στο χώρο, ως σολιτόνια[solitons]. Είχαν εισαχθεί από τον Pauli  ως άμαζα αλλά η ενέργεια που μεταφέρουν τα σωματίδια να είναι σε θέση να εκπληρώνει την αρχή της διατήρησης της ενέργειας για τη β διάσπαση.Τίποτα δεν θα ήταν πιο προφανές από το να χρησιμοποιηθεί  ακτινοβολία νετρίνων τεχνολογικά ως πηγή ενέργειας. "

 5) Διπολικό Ηλεκτρικό μέσο (Electric Continuum)
 
Ο  Frederick David Tombe είναι ένας Ιρλανδός φυσικός που δίδαξε στο Μπέλφαστ για μια σειρά ετών. Το μοντέλο του στηρίζεται πίσω στις κλασικές αντιλήψεις  του αιθέρα, όπως σχεδιάστηκε από τον JC Maxwell και ET Whittaker.Ο Tombe αναγνωρίζει ότι ο αιθέρας είναι δυναμικός: τεντώνεται, συμπιέζεται, και είναι γεμάτος  με δίνες. Αλλά υπάρχει επίσης ένας χώρος για τον υγρό αιθέρα, μέσω αυτού  που ο ίδιος αποκαλεί ηλεκτρική θάλασσα,  που αποτελείται από περιστρεφόμενα δίπολα(ζεύγη ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων)  που δημιουργούν δυναμική δινών εντός του αιθέρα.
Όπως άλλα μοντέλα δείχνουν τα δίπολα  ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων μάλλον είναι πυκνά κατασκευάσματα του αιθέρα (δηλαδή σολιτονικά ζεύγη σωματιδίων). Περιστρέφεται το ένα γύρω από το άλλο σε μορφή δίνης (παρόμοια με όταν ένα Positronium περιστρέφεται εσωτερικά και τελικά εξαϋλώνεται) που παρασύρουν τον αιθέρα περισσότερο ( γύρω από αυτά και μέσα τους). Αυτές οι διπολικές  δίνες τελικά αυτομετατρέπονται σε διπλής έλικας μοτίβα που αποτελούν στη συνέχεια  τις ηλεκτρικές και μαγνητικές γραμμές δύναμης . Σύμφωνα με τον Tombe αυτό το μοντέλο πηγαίνει πιο βαθειά από τον κλασικό αιθέρα του Maxwell ακόμα κι αν φαίνεται ανάλογο με την θάλασσα αρνητικής ενέργειας του Dirac.
 

6) ‘Αλλα αξιοσημείωτα Μοντέλα:
 
Α) Η θεωρία  κυβικού πλέγματος  (EPOLA) Του  Ισραηλίτη καθηγητή Μ. Simhony : Αναπτύχθηκε ανεξάρτητα από τους  Aspden και Hotson, αλλά όλοι βγάζουν παρόμοια συμπεράσματα σχετικά με την κυβική δομή του πλέγματος και της δυναμικής συμπεριφοράς του «αιθέρα». Ενώ ο Simhony, δεν εξισώνει ρητά το μοντέλο του με το αιθέρα, παραδέχτηκε:
"Η θεωρία EPOLA θα είχε ικανοποιήσει την αναζήτηση του Faraday για ένα διηλεκτρικό αιθέρα και τη μηχανιστική βάση για τις εξισώσεις του Maxwell που δημοσίευσε το 1873."
 
Β) Η θεωρία Ambipolar Aether των Paulo και Alexandra Correa :  Ένα μοντέλο που αναπτύχθηκε από ένα ανδρόγυνο από τον Καναδά. Είναι σύνθεση των θεωριών αιθέρα των Tesla, Reich, και Aspden ενισχυμένες περαιτέρω από συμπεράσματα στα οποία κατέληξαν μέσω των δικών τους πειραματικών εργασιών . Εκτιμήθηκε πολύ τόσο από τον Eugene Mallove όσο και από τον  Harold Aspden .
 
Γ) Η θεωρία Space Vortex  του P. Tewari : Είναι σύλληψη ενός  Ινδού πυρηνικού μηχανικού με ένα εντυπωσιακό βιογραφικό. Είναι ένα ενδιαφέρον υβρίδιο που ανήκει ως επί το πλείστον εντός της οικογένειας των μοντέλων περί ενός  δυναμικού ρευστού αιθέρα.Ο  David Tombe είχε να πει για αυτό: "Έχει κάποιες σωστές ιδέες, αλλά δεν έχει ενωθεί όλες μαζί ακόμα με λογικό τρόπο."
Φαίνεται ότι όλες αυτές οι προτάσεις είναι υποσχόμενες. Παρόλο που σαφώς διαφέρουν η μία από την άλλη, είναι όλες αυστηρές και υπάρχουν σημαντικές ομοιότητες μεταξύ τους, που υποδηλώνουν την πιθανότητα τελικά να υπάρξει συναίνεση / ενοποίηση για αυτό που ο αιθέρας είναι με βάση τα συμφωνηθέντα χαρακτηριστικά του.

Μετάφραση/επιμέλεια Andreas Apollon EL από το http://www.blue-science.org/

για το THE CURIOSITY OF CAT