以太這個概念最初由亞里士多德提出，他認為地球大氣以外的空間由以太填充，在很長時間內，西方世界都相信“自然厭惡真空”，所以他們無法接受也無法想象一個空無一物的龐大宇宙真空的真實存在。

而自科學起源之後，以太觀被複活是因為在地球上人們觀察到任何波的傳遞，都需要物質或者說媒介，這其中最知名的實驗就是真空或近似真空中的鐘聲是無法傳遞的，因為缺少了傳遞聲波的媒介。

但這個知識並不夠普及，因此導致在所有涉及宇宙真空中的戰鬥的科幻片，比如星球大戰，導演們都或不知道或明知故犯的要照顧觀眾的想象，給太空中的戰爭配上各種聲效。不過，知名科幻電影星球大戰，對這個問題，在劇本上打了一個補丁，以在一定程度上滿足科學性。

漢·索洛對盧克·天行者如此解釋關於太空中的聲音問題：

“Your sensors"ll give you an audio simulation for a rough idea of where those fighters are when they"re not on your screen.”（感測器可為你模擬聲音，對那些不在顯示屏上的戰鬥機，讓你大概知道它們在哪裡。）

當科學家門發現光也是一種波，他們為了解釋可見和不可見的光即電磁波是如何在浩瀚的宇宙中傳播時，重新復活了亞里士多德的以太觀，或者可以說是借用了這個觀念，來做出假設。

而當人們想要測試出地球運動對光速的影響時，得到了一些奇怪的結果，出乎意料之外，而當時獲知實驗結果的愛因斯坦，最先做出大膽的假設，拋棄了以太，同時提出光在真空中的傳播速度為絕對最快速度——光速不變原理，它的完整表述如下：

無論在何種慣性系（慣性參照系）中觀察，光在真空中的傳播速度都是一個常數，不隨光源和觀察者所在參考系的相對運動而改變。

圖示：邁克爾遜·莫雷實驗，該實驗的本意是想測試地球的自轉和公轉對光速的影響，因為以太被認為是普遍性的瀰漫在整個宇宙中，並不僅僅是宇宙真空中，因此它必將受到地球自轉和公轉的影響，而要知道這一點，可以透過測試光速獲知，因為以太被認為是光的傳播媒介。但實驗結果顯示，光速沒有在水平和垂直方向上並沒有“改變”（考慮實驗誤差之後，沒有有意義的改變），對此結果眾說紛紜，多數人在考慮改良實驗設計的時候，愛因斯坦率先想到，也許以太壓根就不存在。

雖然，愛因斯坦據此提出了狹義相對論，但是高精度的邁克爾遜·莫雷實驗一直做到了2009年，拋棄以太說，等同於拋棄絕對時空觀，在狹義相對論中，愛因斯坦將時間和空間結合在一起，解釋世界所呈現的物理現象。

而狹義相對論帶來兩個很有趣的效應：

圖示：物體的長度和速度相關，速度越快長度越短，這被稱為尺縮效應，當然這必須是超高速運動，注意收縮只會發生在它的運動方向上。

圖示：如果用一個靜止的鬧鐘去測量一個運動的鬧鐘，從a點到b點所花的時間，會發現靜止鬧鐘的時間比運動中的那個鬧鐘所測量的時間更長一些。這個實驗已經用飛機進行載原子鐘運動進行過測試，實驗顯示愛因斯坦的狹義相對論是符合實驗資料的。

以太是19世紀的物理學家提出的一種相對於光速存在的絕對參考系，他們認為，以太充滿整個空間，即使是真空也不例外，並且可以滲透到一切物質的內部之中去。如果按照這個說法，那麼光的速度在各個方向是不同的，但是這與愛因斯坦的光速不變原理是相矛盾的；歷史上曾有很多物理學家證明以太不存在，其中最著名的要數邁克爾遜·莫雷實驗。

1：如圖所示，由光源S發出波長為λ的光，入射到半透反鏡G後，一部分反射到平面鏡M2上，再由M2反射回來透過G到達望遠鏡T；另一部分則透過G到達M1，再由M1和G反射也到達T。假設G到達M1和M2的距離均為l,且M1和M2間不嚴格垂直，那麼在望遠鏡的目鏡中將看到等厚干涉條紋。現把固定在地球上的整個實驗裝置作為運動參考系，設想它相對於絕對參考系（以太）以速度v運動，而從實驗參考系來看，以太則以-v的速度相對實驗參考系運動，光在以太中不論沿哪個方向的速均為c。我們如取以太參考系為S系，實驗室參考系為S",從S"來看，光自G到M1的速度為c-v，而光自M1到G的速度則為c+v，於是從S"來看，光從G到M1，然後再由M1到G所需的時間為：

2：另外，從圖中S"系來看，光自G到M2和自M2到G的速度均為（c^2-v^2）^1/2。所以，從S"系來看，光從G到M2，同理也可以算出由M2回到G所需的時間，這裡略過。

3：有以上兩個式子可以看出，從S"系來看，G點發出的兩束光到達望遠鏡的時間差為：

4：若把兩個儀器旋轉90度，光程差將變號，則前後兩次的光程差為2Δ。在此過程中，望遠鏡的視場內應該干涉條紋移動ΔN條，有：

5：如果能測出條紋移動的條數，就可以計算出地球相對於以太的絕對速度v，從而就可以把以太作為絕對參考系了；在試驗中，l約為10奈米，光的波長為500奈米，v取地球的公轉速度30000米每秒，按照以上理論，干涉條紋的移動數應為0.4，並且邁克爾遜的干涉儀精度達到了1/100，所以在系統誤差範圍內很容易看到這0.4條條紋的移動，但是他們並沒有觀察到條紋的移動，並進行多次實驗，也沒有看到。這就充分說明了以太是不存在的。所以這個實驗否定了經典力學的絕對時空觀。

謝謝邀請。以太是科學家為解釋光的傳播而假設的一種充滿宇宙空間（包括真空中）的一種很輕的，靜止的、剛性的物質，比較好地解釋了光的傳播等物理問題。後來科學家發現光是一種電磁波，而電磁波是靠交替變化的電磁場傳播的，並不需要介質來傳播。因光是電磁波的一種，由此推出光的傳播不需要介質作中介。而提出以太假說主要是為了解釋光的傳播的，所以光的電磁說使以太失去了存在的必要。

證明以太不存在主要是邁克爾遜---莫雷實驗。這個實驗證明了光不參與速度疊加。光在各參照系中具有恆定值。光速不變。

實際上，以目前的觀點看，光(電磁場)是時空中的一種拓撲性質。引力也是時空中的一種拓撲性質。時空與物質不可分離。時空是能量“脹成”的。時空中具有零點能。真空不空。那麼，真空中存在以太，只不過這裡的以太是真空中零點能帶來的時空拓撲性質而已。以太實際上算是迴歸了！

如果未來引力與電磁力統一在一個框架下，那一定是在時空拓撲性質意義下的間接統一。如果真有反重力方法，那可能就是透過電磁場(或磁場)與引力聯結上的方法。而這反過來也證明了此二力統一的可能途徑。

施鬱

（復旦大學物理學系教授）

19世紀60年代，麥克斯韋的電磁理論提出光是一種電磁波，而且20年後赫茲也從實驗上產生了電磁波。按照傳統的物理學，波是某個媒介的振動的傳播。那麼電磁波的媒介是什麼呢？因為電磁波和光可以按照各種方向傳播，人們提出有一種充滿整個空間的物質，叫做以太。 那麼以太處於怎麼樣一種狀態呢？

所以當時物理學的一個重大問題是測量地球與以太的相對運動。麥克斯韋在他去世前不久寫的一篇文章中認為，實驗上測量的效應取決於地球相對以太的速度與光速之比的平方，所以非常小，非常難測。

麥克斯韋去世兩年後，1881年，一位在柏林留學的美國海軍軍士長髮表了一篇論文。他設計了一種干涉儀，像L形，有互相垂直的兩個等長的臂，一束光分成兩束，在這兩臂傳播再反射回來，發生干涉。如果以太相對地球運動，就會測到光在這兩臂傳播的時間差。 但是實驗結果是麼有這個時間差。

這個海軍軍官名叫邁克爾孫。這個儀器就是著名的邁克爾孫干涉儀。

當時很少人注意到這篇論文，但是幾個大人物注意到了，他們是瑞利、開爾文、洛倫茲。

後來邁克爾孫回到美國後，任教於Case School of Applied Science, 與旁邊的Western Reserve University的莫雷合作。這兩個學校後來合併成現在的 Case Western Reserve.

在更高的精度上，邁克爾孫-莫雷實驗還是說明：不存在以太相對地球的運動！後來人們就認為這證明了不存在以太這種物質。

要看如何定義以太。如果說時空就是以太，你也可說以太存在。證明以太不存在基於我們現有的時空觀，如果我們錯了呢。文小剛先生的string condensation就可看作以太，光就是在這個以太中傳播的。

在古希臘，人們就開始探究世界的組成。古希臘的哲學家們認為世界是由水，火，土，氣四種元素構成的！而亞里士多德擴充套件了四元素說，提出了第五元素：以太。亞里士多德認為宇宙分為月下世界與月上世界，月下世界短暫且易腐朽由四元素構成，月上世界完美且永恆由輕而透明的以太構成！

17世紀笛卡爾提出物質之間的力都必須透過介質來傳遞的觀點，空間中並非空無一物而是充滿著叫做以太的物體。以太雖無法被感知，但可以傳遞如磁力這樣的力。牛頓則拓展了以太理論，將以太描述成一種不斷向地球表面運動，具有密度梯度的流體。

19世紀物理學家普遍認為，以太相對於絕對空間是靜止的。如果能測出地球相對於以太的速度，就能算出地球相對於絕對空間的速度。但不同的實驗或現象卻給出了相反的結論：

光行差現象表明地球在以太中穿梭；

邁克爾遜-莫雷實驗則表明地球相對於以太靜止；

斐索實驗的結論是地球部分拖動以太運動；

這些相互矛盾的現象就是開爾文口中的物理學兩朵烏雲之一。

當時如洛倫茲，龐加萊這樣的學術大師都在致力於解決經典力學的難題。只有愛因斯坦另闢蹊徑，拋棄了絕對空間與絕對時間的固有觀念，提出了基於相對性原理與光速不變原理的狹義相對論。

從此“同時”不再是一個絕對的概念，而是相對的！