Шок от убеждения на опыте, здравый смысл и принятые концепции вселенной могут, возможно, лучше всего быть проиллюстрированы проблемой «светоносного эфира», теперь уже почти забытого, как и эфира воспламенения, которым объяснялось сгорание в восемнадцатом веке до начала революции в химии. Не было никакого доказательства эфиру, верили, что что-то эластичное, негнущееся, несжимаемое и свободное наполняет вселенную, но оно должно было существовать, в картине мира, который, по существу, был механическим и исключал любое так называемое «действие на расстоянии», в основном потому что физика девятнадцатого столетия была полна волн, начиная со световых (чья фактическая скорость была определена впервые) и пополнилась за счет прогресса исследований в электромагнетизме, который, начиная с Максвелла, казалось, включал световые волны. Но в механически задуманной физической вселенной волны должны были бы быть волнами в чем-то, совсем как морские волны на воде. Поскольку волновое движение заняло более чем когда-либо центральное место в картине физического мира (ни в коем случае не цитируя наивного современника), «эфир был открыт в этом столетии, в том смысле, что все известные доказательства его существования были собраны в этой эпохе»{249}. Коротко говоря, он был изобретен, потому что, как придерживались мнения все «авторитетные физики» (за исключением только редкостно расходящихся с ними во мнениях ученых подобно Генриху Герцу (1857–1894), открывателю радиоволн, и Эрнсту Маху (1836–1916), наиболее известного как философ науки), «мы ничего не должны знать о свете, испускающей лучи теплоте, об электричестве или магнетизме; без этого, вероятно, не было бы такой вещи, как тяготение»{250}, так как картина механического мира также нуждалась в нем, чтобы проявлять свою силу через некую материальную среду.
Все же, если он существовал, он должен был иметь механические свойства, были ли они или нет выработаны посредством новых электромагнетических концепций. Они создавали значительные трудности, поскольку физика (со времен Фарадея и Максвелла) оперировала двумя концептуальными схемами, которые нелегко состыковывались и фактически имели тенденцию развиваться собственным путем: физика дискретных частиц («материи») и таковая непрерывных средств «полей». Это казалось очень легко приемлемым — теория была разработана X. А. Лоренцом (1853–1928), одним из выдающихся голландских ученых, которые превратили наш период в золотой век голландской науки, сопоставимой с семнадцатым столетием, что эфир был постоянен по отношению к материи в движении. Но это теперь могло быть проверено, и двое американцев, А. А. Михельсон (1852–1931) и Е. У Морли (1838–1923), попытались проделать это в знаменитом и впечатляющем эксперименте в 1887 г., который произвел результат, казавшийся глубоко загадочным, настолько необъяснимым и настолько несовместимым с глубоко укоренившимися представлениями, что он периодически повторялся со всевозможными предосторожностями до 1920-х годов: всегда с одним и тем же результатом.
Какова была скорость движения Земли сквозь постоянный (неподвижный) эфир? Луч света был разделен на две части, которые передвигались вперед и назад по двум равным дорожкам под прямыми углами друг к другу, и затем снова соединялись. Если Земля передвигалась через эфир в направлении одного из лучей, движение прибора во время прохождения света должно было бы сделать дорожки лучей неравными. Это можно было обнаружить. Но этого не случилось. Казалось, что эфир, «каким бы он ни был, двигался с Землей, или, возможно, с чем-нибудь еще, что измерялось. Эфир, казалось, не имел никаких физических характеристик вообще или был за рамками любой формы материального понимания. Альтернативой было отказаться от установившегося научного образа вселенной.