VAKUUM A ÉTER
Určení rychlosti světla přineslo další otázky:
Jestliže se zvuk šíří konečnou rychlostí ve vzduchu – existuje zde jistá paralela. Zvuk se šíří ve vzduchu, světlo ve vakuu. Jaké povahy je tedy vakuum?
Je vakuum skutečně prázdnota („vacuus“ znamená latinsky „prázdný“)?
Jak by se však prázdnem mohlo cokoliv šířit? Zvuk potřebuje k šíření molekuly vzduchu – teprve existencí tohoto prostředí může být zvuk přenášen – ve formě zvukové vlny. I zvuková energie je jen specifickou formou hmoty – jež se šíří prostorem tím, že si ji předávají jednotlivé molekuly vzduchu a tímto mechanismem tuto energie transportují prostorem.
Je tedy logické, že i vakuum musí být tvořeno nějakým prostředím, v němž se šíří světlo (respektive elektromagnetické vlnění) – viz Huygensův princip.
James Clerk Maxwell v roce 1864 jako první popsal princip elektromagnetického vlnění i to, že viditelné světlo je úzkou podmnožinou elektromagnetického vlnění o specifické vlnové délce (energii fotonů).
Již od časů Aristotela existovala myšlenka, že všudypřítomný prostor (vakuum) je tvořen nějakým médiem. Aristoteles jej nazval „éterem“ a později tento termín oživil Huygens (a jiní). Šlo o představu nehmotného (nezvážitelného) a nezničitelného média. Po osvojení podstaty elektromagnetické povahy světla vědci započali s experimenty, které by umožnily exaktněji popsat vlastnosti éteru – onoho média, v němž se světlo šíří – ať již vlněním, či jako částice ve formě fotonů.
Duální povaha světla je dnes již důvěrně známa.
1.37.1 MICHELSON-MORLEY EXPERIMENT
Nejznámější pokus o důkaz existence éteru nese název Michelson-Morley experiment:
Albert Abraham Michelson (známější z obou autorů experimentu) byl o existenci éteru skálopevně přesvědčen. Navrhl a provedl pokus, sestávající ze zrcadel a dalších optických členů, jehož cílem bylo vytvořit optickou soustavu na sebe kolmých paprsků světla, jež vycházejí ze společného zdroje a společně se na konci své cesty „potkají“ v interferometru.
Pokus předpokládal, že v jednom směru – souhlasném ve směru pohybu Země – bude vlivem pohybu Země vůči éteru docházet „ke strhávání“ paprsků světla (jejich zpomalení či zrychlení dle natočení celé optické soustavy) – podobně, jako se mění rychlost letadla, letí-li po větru či proti větru.
Navzdory mnohočetným opakováním pokusu a zpřesňování celého experimentálního zařízení se předpoklad nepotvrdil (1887) – čímž byla otřesena zažitá představa o existenci statického „všeobjímajícího“ éteru.
Ačkoliv původně měl výšeuvedený experiment dokázat existenci éteru, jeho nezdar je dodnes naopak interpretován jako důkaz neexistence éteru.
V takovémto tvrzení je však třeba být opatrný – je zřejmé, že původní představa o éteru byla experimentem vyvrácena, nicméně současná věda stále neumí odpovědět na onu primární otázku: Co že je to vlastně za „médium“, v němž se světlo (elektromagnetické vlnění) šíří?