Если спросить человека, который немного интересуется физикой, как зависит скорость звука в некоторой среде от её плотности, он с высокой вероятностью скажет, что чем выше плотность, тем выше скорость звука. В качестве подтверждения можно даже привести простенькую таблицу.
Вроде бы всё подтверждается. Но по факту у нас всего три точки, где мы произвели замер. Один газ, одна жидкость и одно твёрдое вещество. Можно заменить воздух на другой газ, воду - на другую жидкость, а сталь - на какой-нибудь другой твёрдый материал. Зависимость скорее всего не изменится. Именно из-за подобных рассмотрений многие и считают, что плотность и скорость звука в среде связаны прямой зависимостью. Но мы можем посмотреть на более разнообразный перечень веществ.
При рассмотрении этой таблицы появляется ощущение, что никакой системы нет. Но это только на первый взгляд. Давайте разделим вещества по агрегатным состояниям и добавим коэффициент упругости. Это характеристика сопротивления сжатию. Чем она выше, тем сильнее тело сопротивляется внешнему давлению, тем оно более упруго.
Тут же выясняется, что у нас есть довольно строгое правило, что самая низкая скорость звука в газах, затем в жидкостях, а затем в твёрдых веществах. При этом в рамках одного агрегатного состояния зависимость от плотности скорее обратная, чем прямая. А если мы посмотрим на коэффициент упругости, то вопросов становится ещё меньше. Есть некоторая зависимость скорости звука в среде, которая прямо пропорциональна упругости тела и обратно пропорциональна его плотности.
Это факт, который закреплён в учебниках по механике сплошных сред. Формула определения скорости звука в средах весьма проста и хорошо сходится с экспериментом. И, как это обычно происходит в механике сплошных сред, параметры среды определяются именно в опыте. А уже их взаимная зависимость часто имеет примерную формулу соответствия, чтобы можно было аналитически прикинуть ожидаемые результаты эксперимента. Потому нет ничего удивительного, что есть некоторые расхождения теории и практики. Качественно всё сходится. На этом моменте я зафиксирую, что всё это официальная наука. Мы пока ни грамма «альтернативщины» не написали.
Возвращаясь к началу статьи. Если мы спросим о зависимости скорости звука в среде и её плотности человека, который хорошо разбирается в механике, то он вам расскажет историю, что описана выше. Но если мы заведём разговор с типовым альтернативщиком или человеком, который совсем не разбирается в физике, то он скорее всего скажет, что скорость звука тем выше, чем выше плотность вещества. Именно на этом «основании» многие сторонники разнообразных версий теорий эфира утверждают, что эфир должен быть очень плотным. Ведь скорость звука в эфире очень большая. Конечно, под скоростью звука они имеют ввиду скорость света, что тоже не верно, о чём я уже говорил в прошлых статьях. Скорость звука в эфире на много порядков выше скорости света.
Разговоры о прямой связи плотности и скорости звука – это просто заблуждение. У нас фактически есть лишь три точки. Если тело является газом, там скорость звука обычно поменьше. При этом, как видно из приведённой выше таблицы, если энергетика (температура) этого газа выше, то и скорость звука выше. Если тело твёрдое, то скорость звука побольше. Это всё, что можно утверждать достаточно строго. И только для агрегатных состояний вещества.
Выходит, что даже зная скорость звука в эфире, определить его плотность нельзя. У нас попросту недостаточно данных. Но мы хотя бы можем начать думать в этом направлении. Сначала нам придётся понять, какое агрегатное состояние вещества наиболее близко по своим характеристикам к эфиру. Обычно под эфиром в первую очередь понимают то, что находится в пространстве, свободном от вещества. А это пространство весьма и весьма однородно, в нём нет никаких границ, поверхностей, «трещин», нет какого-либо приоритетного направления движения (по крайней мере на привычных масштабах и скоростях). Этому соответствует только газ. Потому весьма строго можно считать, что эфир – это газоподобное тело.
В одной из прошлых публикаций я показывал, что агрегатное состояние вещества связано со степенью хаотичности окружающих атомы и молекулы вихревых оболочек. Если оболочка совсем нехаотична, то она весьма сжата и упруга. При таком состоянии образуются области устойчивого расположения атомов. Именно из-за этого сопротивляемость вещества сжатию, т.е. упругость, высока. Но для эфира пока нет данных об изменении агрегатного состояния. Судя по всему, все наблюдаемые явления укладываются в одном газоподобном агрегатном состоянии. Предполагая, что скорость звука в эфире никак не меньше скорости света, мы понимаем (с учётом вышеописанных размышлений и фактологии), что отношение упругости к плотности эфира очень велико. Но плотность прямо пропорциональна вязкости. И сверхтекучесть, про которую любят вспоминать, работает только для протекания некоторой среды через трубки. Т.е. трение отсутствует только там, где нет лобового сопротивления, но есть боковое. Мы же не наблюдаем для бытовых опытов какого-либо трения в вакууме. Значит, лобовое трение мало. И уже из этого мы можем сделать однозначный вывод, что плотность эфира мала, а упругость (энергетика) высока. И это единственный вывод, который можно объективно сделать из известных данных без каких-либо дополнительных исследований.
Повторю, законы природы говорят нам, что эфир имеет очень низкую плотность и высокую энергетику. Никаких иных вариантов быть не может. Все, кто утверждает обратное, очень плохо знают физику. По крайней мере в части механики. И уже последующие эксперименты и исследования показывают, что плотность эфира равна 10^-11 кг/м^3, а давление (энергосодержание) равно 10^36 Па. Это на 11 порядков меньше воздуха по плотности и на 31 порядок больше воздуха по энергосодержанию. О том, как точно получить плотность, был целый ряд статей ранее.
Если кто-то утверждает, что плотность эфира высока, он не прав. Причём не прав настолько, что это должно быть понятно любому, кто хотя бы 10 минут уделил реальному изучению материала, а не попыткам убедить себя в высокой плотности эфира. Физика – это не та наука, где могут быть существенные разночтения при соблюдении базовой логики и доверии экспериментам. Потому если кто-то утверждает, что эфир очень плотный, отправьте ему эту статью. Может, фриков в мире альтернативщиков станет меньше.
