Вчера вечером мне довелось посмотреть хороший научно-популярный или даже больше исторический фильм. Называется он "Эйнштейн и Эддингтон".

Кадр из фильма, доказывание теории относительности Эддингтоном
Был там интересный момент, который хотелось бы обсудить. Эйнштейн возвращается в Берлин и приезжает к каким-то своим дальним родственникам. В диалоге ему говорят: "Вот мол, не было тебя не было и тут явился. Как из эфира материализовался!"

Эйнштейн парирует:

Эфира не существует! Ведь если бы он существовал, то скорость света в космической пустоте уменьшалась бы пропорционально его прохождению пространства. А тут она низменна. Следовательно, нет никакого эфира и никакой материи в космическом вакууме.
И вот тут я задумался. Допустим, эфир - сущность спорная и современная наука склоняется скорее к его отсутствию. Но эфироподобная субстанция была официально переименована в более современные варианты названий. Как только не обзывали эту материю. И квантовое поле, и квантовая пена, и скопление виртуальных фотонов. Но суть-то примерно одинаковая. В пустоте космоса нет никакой пустоты, а физика не терпит пустоты. Не существует полного вакуума. Вот только тут я признаю, что знаний моих в вопросе недостаточно и поищу информацию об этом, поскольку наблюдается парадокс.

Кадр из фильма
Если Эйнштейн исходил из того, что скорость света неизменна, а значит ничто не мешает и самому свету, то подобная логика должна работать относительно любой и абсолютно любой материи. Физически представить это легко. Представьте, что просто перемещаете иголку для шитья в пустоте и ей ничего не препятствует. Энергия тут не расходуется. Если же пытаться шить иголкой какой-либо материал, то нужно расходовать энергию на преодоление трения внутри материала. Заменим иголку перемещающимся фотоном и поймем, что логика должна продолжать работать. Свету должно быть сложнее перемещаться, если есть какая-то материя на пути.

Любая материя или энергия на пути света должны препятствовать ему. Даже с учетом того, что фотоны можно рассматривать как мнимые частицы и воспринимать свет как энергетическую волну, прохождение этой волны через неполной вакуум должно приводить к растрачиванию энергии и уменьшению скорости света. Но нет! Этого не происходит.

Значит варианта тут два - или абсолютная пустота всё-таки существует, или свет не взаимодействует с той материей/энергией, которая встречается ему на пути.

Первый вариант вряд ли будет работать. Всё же классическая фраза, что физика не терпит пустоты, кажется мне весьма правильной. Да и если пустота всё же существует, то сразу возникает ряд сопутствующих вопросов. Например каким образом тогда передаётся радиоволна в этой абсолютной пустоте?

Второй вариант подразумевает, что свет никак не взаимодействует с квантовыми полями или квантовой пеной, которые встречаются в пустоте космоса. Мне кажется это куда более правдоподобная логика. Но здесь я поищу про это побольше информации и расскажу вам в новой статье. Главный парадокс - если свет взаимодействует с этой субстанцией в пустоте (а он должен!), то будет уменьшение скорости, а если это так, то и приведенная Эйнштейном логика в реплике из фильма (кстати, не факт, что такое вообще было) является неправильной. Свет точно также может и не взаимодействовать с эфиром! Особенно когда даже самими приверженцам теории эфира до конца не ясно, из чего состоит этот эфир ...