Всеки ден разчитаме на слънчевата светлина, за да ориентираме биологичните си тела в пространството, без да си даваме сметка, че концептуалният модел, с който си я обясняваме, е фундаментално счупен. Гранитният блок лети, защото притежава маса и кинетична енергия. Звукът от експлозия се пренася, защото молекулите на азота и кислорода в атмосферата се блъскат една в друга и предават импулс. Вълната в сухия док е просто кинетично смущение на водните молекули. При всички тези процеси имаме конкретна материална среда, чиито градиенти и механични измествания наблюдаваме.
Когато обаче отстраним въздуха, праха и последния водороден атом, получаваме вакуум. И именно през този вакуум електромагнитното лъчение пътува от границата на наблюдаемата вселена в продължение на милиарди години. През XIX век физиката изпадна в сериозна криза, опитвайки се да съвмести този факт с класическата механика. Логиката на епохата беше желязна: ако има вълна, трябва да има и субстанция, която трепти. Така се роди хипотетичният етер — всепроникваща, абсолютно твърда и същевременно безтегловна среда.
Опитите да се измери т.нар. „етерен вятър“ през 1887 година от Албърт Майкелсън и Едуард Морли обаче завършиха с пълен колосален провал. Интерферометърът, монтиран върху тежка мермерна плоча, плаваща в живак за избягване на вибрации, не отчете никаква разлика в скоростта на светлината по посока на движението на Земята и напречно на него. Измервателните уреди показаха нула. Среда няма.
Мрежата на Максуел и изчезването на механичния модел
Решението не дойде от търсене на невидим флуид, а от уравненията на Джеймс Кларк Максуел. Той математически обедини електричеството и магнетизма, показвайки, че променливото електрическо поле индуцира магнитно, а променливото магнитно — електрическо. Тази автономна, самоподдържаща се система се разпространява в пространството с константа, която съвпадна точно със съществуващите тогава лабораторни измервания за скоростта на светлината.
Светлината се оказа просто тесен диапазон от електромагнитния спектър. Това обаче не премахна концептуалната мъгла, а просто я измести крачка назад. Защото ако светлината е вълна на полето, възниква въпросът какво представлява самото поле в физически смисъл.
Полето не е течност, нито газ. Не можете да го хванете, да го затворите в стоманен цилиндър или да го претеглите на везни. То е физическа характеристика на самото пространство — тензор, който определя каква сила би изпитал даден заряд в конкретна точка. В ежедневното ни мислене пространството е просто празен контейнер, в който са поставени планети, сгради и хора. Електродинамиката разрушава тази представа, показваща, че самият вакуум притежава физически свойства, способни да съхраняват и пренасят енергия и импулс. Повече за разграничението между класически и квантови концепции за вакуума може да откриете в предишния ни геофизичен преглед на полевите структури.
