Поэтому мы рассмотрим волновое движение, чтобы понять волновую теорию света.
Теперь во всяком волновом движении, будь то волны на воде или звуковые волны, то, что распространяется или передается с места на место, есть энергия или движение. Если камень брошен в воду, генерируется серия концентрических кругов волн, которые распространяются с увеличивающимся размером, но уменьшающейся силой или движением, регулярно во все стороны. Вода, однако, не перемещается от генерирующего источника. Существует движение воды, но это просто волновое движение, так что распространение волны есть распространение движения, а не перенос самой воды, которая составляет волну. В случае звуковых волн мы снова имеем иллюстрацию того же принципа. Например, предположим, что мы ударяем по колоколу и таким образом приводим частицы этого колокола в состояние вибрации. Эти вибрации придают воздуху, находящемуся в контакте с колоколом, движение вперед, а затем, благодаря упругости и инерции воздуха, возникает движение назад, с тем результатом, что серия волн приводится в движение от колокола во все стороны, которые постепенно уменьшаются в интенсивности по мере удаления от генерирующего тела. Согласно волновой теории, следовательно, мы должны представлять себе все нагретые и светящиеся тела в состоянии вибрации, а атомы таких светящихся тел передают вибрации атомам эфира, точно так же, как атомы колокола передают свои вибрации атомам воздуха, находящегося в контакте с ним. Эти вибрации затем распространяются через эфир в виде волн, которые, входя в глаз, ударяются или падают на сетчатку в задней части глаза и, будучи переданными в мозг, дают начало ощущению зрения. Не следует забывать, что волны эфира, как было указано в арт. 64 в отношении тепла, действительно образуют сферические оболочки, которые излучаются во всех направлениях от центрального тела, которое дает им начало. Таким образом, можно увидеть, что все точки в сферической волне, которые находятся на равных расстояниях от вибрационного или светящегося тела, должны обладать одинаковой интенсивностью и обладать равными осветительными способностями. Свет, следовательно, подобно теплу, обусловлен периодическим волновым движением, возникшим в эфире из-за вибрирующего атомного движения нагретых или светящихся тел. Также следует заметить, что если бы мы могли видеть воздух, через который проходят звуковые волны, мы бы увидели, что каждый атом или частица атмосферы вибрирует туда-сюда в направлении распространения. Если бы, однако, мы могли видеть атом эфира в вибрации, принимая принцип, что эфир атомарен, мы бы увидели, что каждый эфирный атом вибрирует не в направлении распространения, а поперек линии, по которой движется волна. Таким образом, вибрация воздуха называется продольной, но вибрации эфира — поперечными. Иллюстрацию поперечного движения световой волны можно получить, взяв веревку и придав ей серию волн, встряхивая ее вверх и вниз, когда будет замечено, что волновое движение веревки поперечно прямой линии, по которой она распространяется. Физическое объяснение поперечной вибрации света будет рассмотрено в последующей статье.
Теперь возникает вопрос: какое влияние атомарность эфира оказывает на ундуляторную теорию света? Устанавливает ли она ее на более твердой основе или каким-либо образом разрушает ее истинность как теории? Я осмелюсь думать, что атомарность эфира ни в коем случае не разрушает никакой части ундуляторной теории света, а скорее стремится подтвердить и установить ее на логической и философской основе.
Например, как было указано в арт. 47, для того чтобы ундуляторная теория вообще имела какое-либо существование, существенно, чтобы эфир обладал свойством упругости. Но как эфир обладал свойством упругости, будучи в то же время без трения и, следовательно, не обладая массой, было проблемой, которая занимала изобретательность и ресурсы ученых в течение последнего столетия, и до настоящего времени является проблемой, которая все еще остается нерешенной. Теперь, однако, с нашим атомным эфиром, так же легко представить эфир, передающий волну, как и воздух, передающий звуковые волны, или воду, передающую волны на воде.
Тиндаль в своих «Лекциях о свете», по-видимому, оценил трудность и, чтобы избежать путаницы, снова и снова ссылается на частицу эфира. В то время как сам Гюйгенс, размышляя об упругости эфира в своем «Трактате о свете» 1678 года, делает предположение относительно ее происхождения, которое практически сводится к тому факту, что эфирный атом, который дает начало этой упругости, является ядром или центром вихревого кольца. Таким образом, можно увидеть, что упругость эфира, столь существенная для ундуляторной теории, является проблемой, которая не может быть решена отдельно от признания гипотезы об атомном эфире.
Затем, опять же, в ундуляторной теории света плотность эфира вокруг молекул тел должна быть принята во внимание, чтобы объяснить такие явления, как преломление и отражение света, но, как мы видели в арт. 46, такое свойство, как плотность, немыслимо в связи со средой, которая не является атомной и не обладает массой. Однако при допущении атомного и гравитационного эфира трудность сразу же разрешается, и плотность эфира и различные степени плотности сразу же ставятся на логическую и философскую основу. Так что в отношении упругости и плотности эфира, от которых зависят передача и отражение волнового движения, атомный и гравитационный эфир устанавливает и подтверждает ундуляторную теорию.
Существует также другой аспект предмета, который заслуживает внимания. Я имею в виду влияние атомного и гравитационного эфира на корпускулярную теорию света Ньютона. Корпускулярная теория Ньютона потерпела неудачу, не будучи в состоянии объяснить относительную скорость света в редких и более плотных средах, и если с помощью атомного эфира в сочетании с ундуляторной теорией это явление может быть объяснено, как я верю, оно может, тогда наши эфирные вихревые атомы аналогичны корпускулам Ньютона. Это различие, однако, должно быть сделано, а именно: что Ньютон предполагал, что его светящиеся корпускулы испускаются светящимся телом, тогда как в концепции наших эфирных атомов мы представляем их неподвижными относительно в пространстве и подверженными только тем вибрациям и осцилляциям, которые дают начало эфирным волнам, признанным в ундуляторной теории.
Действительно, было бы желаемым завершением, если бы с помощью атомного эфира можно было доказать, что корпускулярная теория Ньютона была приведена в гармонию с ундуляторной теорией, и что это может быть, я глубоко убежден. Профессор Престон также придерживается этого мнения, ибо в своей «Теории света», написанной на эту тему, он говорит на странице 19: «В заключение мы можем заявить, что мы верим, что изобретательный сторонник эмиссионной теории, должным образом сформулировав свои фундаментальные постулаты, мог бы справедливо встретить все возражения, которые были выдвинуты против нее».
Мы теперь применим гипотезу атомного и гравитирующего эфира к принципу распространения волн Гюйгенса и посмотрим, разрушает ли эта атомарность каким-либо образом этот принцип или она упрощает и подтверждает его.
Давайте кратко пересмотрим нашу концепцию эфира перед тем, как сделать применение. Во-первых, поскольку эфир гравитационен, мы узнали из арт. 45, что он окружает все тела во Вселенной, от самого маленького атома до самого большого солнца или звезды на небосводе. Наше Солнце, следовательно, которое является для нашей системы источником всего ее света, будет окружено тем, что практически является сферическими эфирными оболочками или слоями, которые уменьшаются в плотности по мере удаления от Солнца (арт. 46). Эти эфирные оболочки, согласно нашей концепции, состоят из мельчайших эфирных сферических вихревых атомов, обладающих полярностью и вращением (арт. 43), и эти атомы будут ближе друг к другу, чем ближе они к центральному телу, из-за повышенной плотности эфира, обусловленной притягательным влиянием Солнца. Таким образом, когда волновое движение возникает в эфире вокруг Солнца из-за интенсивной атомной активности этого раскаленного тела, каждый атом этой эфирной сферической оболочки или слоя участвует в полученном движении или импульсе в одно и то же время, так что волна передается от оболочки к оболочке посредством упругости эфирных атомов, которые составляют оболочку или слой. Таким образом, световая волна всегда сферична по форме, или почти так, поскольку вращательное и орбитальное движение Солнца влияет на точную форму эфирной оболочки, как мы узнаем более полно позже.
Далее, фронт волны всегда принимает форму сферы, так как волны излучаются из светящегося тела во всех направлениях, и мы узнаем в следующей статье, что вибрации всегда находятся во фронте волны, то есть происходят на поверхности каждой из этих оболочек, и эти вибрации также поперечны к распространению волны. Поскольку эти эфирные оболочки простираются прямо в пространство, волна передается от оболочки к оболочке посредством эфирных атомов со скоростью 186 000 миль в секунду, но поскольку каждая последующая оболочка обладает большей поверхностью, чем предыдущая, интенсивность света пропорционально уменьшается. Поверхность такой оболочки всегда пропорциональна квадрату радиуса, при прочих равных величинах. Так что интенсивность световых волн, которые совпадают с поверхностью каждой сферической оболочки, всегда будет изменяться обратно пропорционально квадрату расстояния от светящегося тела, что согласуется с законом обратных квадратов, который управляет светом и теплом.
Мы рассмотрели волновое движение в целом, то есть мы рассматривали его с точки зрения всей эфирной упругой оболочки. Теперь мы рассмотрим предмет с атомной точки зрения и посмотрим, соответствует ли он принципу распространения волн Гюйгенса.
Мы предположим, что ундуляторное движение начато светящимся телом в точке A, расположенной в эфире и окруженной этой средой. A может представлять часть любого светящегося тела, такого как Солнце или звезда, в то время как B C и B' C' представляют сегмент эфирных оболочек, о которых уже упоминалось, которые существуют вокруг Солнца. Мы далее предположим, что маленькие точки, окружающие светящееся тело, представляют эфирные атомы, образующие оболочку, которые передают импульс или энергию, полученную от атомных вибраций светящегося тела. Поскольку каждый эфирный атом перемещается или толкается вперед, каждый атом, непосредственно находящийся в контакте с ним, принимает и передает импульс. Но каждый из этих атомов стоит в отношении к тем, что находятся перед ними, так же, как они стояли в отношении к первому ряду атомов, так сказать, и поэтому оказывают соответствующий импульс на передний ряд.
Но третий ряд стоит в отношении к четвертому ряду так же, как второй ряд к третьему, и так далее до бесконечности. Таким образом, каждый атом, будучи окруженным другими атомами, может рассматриваться как центр новой волновой системы, так что каждая частица волновой системы сама является центром новой волновой системы, которая передается во всех направлениях. Поскольку эти бесчисленные и мельчайшие волновые системы сотрудничают друг с другом, они образуют главную волновую систему, которая совпадает с поверхностью сферической оболочки, часть которой представлена B C. Затем, если мы представим себе все эфирные атомы в части главной волновой системы B C как сами становящиеся центром распространения волн, посредством их волновых систем главная волна будет передана дальше в пространство к другой эфирной оболочке B' C', которая представляет часть другой главной волны, которая снова совпадает с поверхностью одной из сферических эфирных оболочек. Так что действием эфирных атомов, которые существуют со всех сторон светящегося тела, эфирная волна может быть передана от атома к атому в более или менее сферической форме.
Теперь давайте сравним это объяснение передачи света атомным эфиром со знаменитым принципом Гюйгенса, который сформулирован следующим образом: «Когда ундуляторное движение распространяется через упругую среду, каждая частица имитирует движение частицы, возбужденной первой. Но каждая частица стоит в отношении к прилегающим к ней в точно таком же отношении, в каком первая частица стояла к своим соседям, и, следовательно, должна оказывать на окружающие ее точно такое же влияние, как первая. Каждая вибрирующая частица, следовательно, должна рассматриваться так, как если бы она была первоначально возбужденной частицей волновой системы; и поскольку бесчисленные и одновременные элементарные волновые системы сотрудничают друг с другом в каждый момент, мы получаем точно ту главную волновую систему, посредством которой упругая среда, по-видимому, движется в любой момент». Теперь здесь, в этом утверждении, у нас есть определенный термин «частицы», используемый Гюйгенсом несколько раз. Но в общепринятой теории эфира такой термин неизвестен и не признан, с очевидным результатом, что определенное и простое утверждение Гюйгенса теряет всю свою простоту и смысл. Замените, однако, неатомный эфир, как он признан в настоящее время, атомным и гравитирующим эфиром, и тогда изложение или принцип Гюйгенса выступает во всей своей простоте и ясности и находит в атомном эфире свое буквальное исполнение и полное подтверждение.
В заключение по этому пункту, а именно, что свет есть вид эфирного движения, давайте попытаемся сформировать ментальную картину нашего атомного и эфирного мира. Мы должны помнить, что каждая частица и атом материи в существовании постоянно вибрируют и своими вибрациями постоянно создают и генерируют эфирные волны в эфирной среде. Эти волны, порождая другие, процесс продолжается до тех пор, пока они либо не будут перехвачены и приведены в состояние покоя другой материей, либо не унесутся прочь, пока не достигнут границы пространства.
Теперь мне вряд ли нужно говорить, что если один атом может создавать и генерировать эти эфирные волны, тысяча атомов может создавать их в еще большем изобилии, а миллионы атомов — в еще большем изобилии, и так далее пропорционально количеству или объему вибрирующей материи. Далее, как это с количеством, так будет и с интенсивностью или активностью вибрации. Чем интенсивнее вибрирует атом, тем интенсивнее будет движение генерируемых эфирных волн, и интенсивность была бы в точном соответствии с интенсивностью движения вибрирующих атомов. Что касается силы атомных движений или вибраций, те являются самыми большими и самыми интенсивными по энергии или движению, которые производятся сгоранием или горением. Химическая активность, посредством которой осуществляется горение, пробуждает и возбуждает атомы материи, подверженные ей, в интенсивность движения, в тысячи, может быть, миллионы раз большую, чем может быть произведена любыми другими известными средствами. Поэтому можно легко увидеть, что эфирные волны, генерируемые этим средством, будут больше и обильнее, как по своему объему, так и по интенсивности, чем эфирные волны, произведенные просто холодным телом. Например, возьмите свечу в ночное время, когда свет исчез; посмотрите на нее и почувствуйте ее. Хотя ее атомы все находятся в движении, генерируя эфирные волны, которые запечатлены ее собственной особой формой и цветом, все же ее едва можно увидеть даже на коротком расстоянии; но зажгите ее, и какое изменение происходит! Мы можем как видеть ее, так и способны благодаря ее свету видеть и другие вещи. Силой горения ее атомы были возбуждены в большую энергию или движение, генерируя и устремляя эфирные волны во все стороны, и эти эфирные волны, будучи отраженными и переотраженными атомами воздуха и стенами дома, дают свет всем, кто находится в доме. Я должен теперь попросить читателя обратиться к арт. 64 о лучистом тепле, чтобы мы могли вспомнить факты относительно тепла Солнца. Помня об интенсивности тепла Солнца, как она была рассчитана Гершелем и другими, и помня, что Солнце в 1 200 000 раз больше по объему, чем наша Земля, вопрос естественно возникает в нашем уме: каков должен быть объем и интенсивность световых волн, когда они текут от Солнца в пространство? Какой шторм ярости и движения должен быть внутри эфирной атмосферы вокруг Солнца, и с каким объемом и силой должны эти световые волны устремляться прочь от столь могучего источника! Некоторое представление можно получить из того факта, что они устремляются прочь к далекому Нептуну, на расстояние почти трех тысяч миллионов миль, и передают этой планете энергию света и тепла, которая для планеты формирует физический источник всей ее жизни и деятельности. Таким образом, от Солнца, центра Солнечной системы, постоянно изливаются в пространство эти эфирные световые волны. Солнечные огни всегда светятся, и их пламя всегда горит, облачая солнечный диск в его дрожащую бахрому или безумно прыгая во все стороны на расстояние ста тысяч миль, и своим безумием хлеща эфирную атмосферу в ярость, создавая эфирные волны, мириады на мириады, и посылая их с молниеносной скоростью через промежуточное пространство. Как быстроногие посланники они приходят, носители жизни и красоты к далеким планетам. Они приходят к этому нашему островному дому в пространстве, эти эфирные световые волны, как богатые торговые суда, груженные сокровищами света, жизни, красоты и славы, и передача этой жизни и красоты осуществляется непрерывным волновым движением, генерируемым в эфире центральным телом нашей Солнечной системы, Солнцем. Давайте поэтому попытаемся сформировать ментальную картину этого эфирного волнового движения с его поперечными вибрациями.
Арт. 71. Поперечная вибрация света. — В предыдущей статье мы видели, что вибрация света была поперечной к линии распространения. Если бы мы могли видеть частицы воздуха, которые вибрируют, когда производятся звуковые волны, мы бы обнаружили, что каждая частица или атом вибрирует назад и вперед в направлении распространения.
В случае эфирного атома, однако, который, согласно нашей собственной теории, участвует в вибрации, мы должны попытаться представить себе каждый атом вибрирующим поперек линии распространения. Так что если A B представляет луч света, исходящий от светящегося тела, такого как Солнце (рис. 5), то вибрация должна быть поперек линии, как вверх и вниз и поперек этой линии, как показано на рисунке, причем каждая фаза вибрации находится под прямым углом к линии распространения — то есть к A B. Как мы можем сформировать физическую концепцию этого явления? Должно быть какое-то физическое объяснение этому, ибо если это эффект, должна быть причина для его существования и производства. До настоящего времени, однако, никакого физического объяснения не было представлено, так что более 200 лет среда без трения не могла объяснить или обосновать поперечную вибрацию света, как это было предложено Френелем.