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  • 1 # 你永遠追不上的巨人

    以太(ether)是一種曾被假想的電磁波的傳播媒質,但後來被證實並不存在.19世紀,科學家們逐步發現光是一種波,而生活中的波大多需要傳播介質(如聲波的傳遞需要藉助於空氣,水波的傳播藉助於水等).受傳統力學思想影響,於是他們便假想宇宙到處都存在著一種稱之為以太的物質,而正是這種物質在光的傳播中起到了介質的作用.根據麥克斯韋方程組,電磁波的傳播需要一個“絕對”的參照系,只有在這個參照系中,光速才具有麥克斯韋方程組所預言的值c=\frac{1}{\sqrt{\varepsilon_0\mu_0}}.其中\varepsilon_0是真空介電常數,μ0是真空磁導率.這個“絕對參照系”就是以太.而其他參照系中測量到的光速應該是這個“絕對”參照系中的光速與這個“絕對”參照系相對於觀察者的速度的向量和.按照當時的猜想,以太充滿整個宇宙,電磁波可在其中傳播.地球在圍繞太陽公轉,相對於以太具有一個速度v,因此如果在地球上測量光速,在不同的方向上測得的數值應該是不同的,最大為c+v,最小為c-v(此時存在假設以太相對太陽參考系是靜止的.但即使以太相對太陽參考系不是靜止的,在不同的方向上測得的數值也應該是不同的).但是1881年-1884年,阿爾伯特·邁克爾遜(Albert Michelson)和愛德華·莫雷(EdwardMorley)為測量地球和以太的相對速度,進行了著名的邁克爾遜—莫雷實驗,測量了不同方向上的光速.然而實驗結果顯示,並不存在這個速度差異.這實際上證明了光速不變原理,即真空中光速在任何參照系下具有相同的數值,與參照系的相對速度無關,以太其實並不存在.後來又有許多實驗支援了上面的結論.以太說曾經在一段歷史時期內在人們腦中根深蒂固,深刻地左右著物理學家的思想.著名物理學家洛倫茲推匯出了符合電磁學協變條件的洛倫茲變換公式,但無法拋棄以太的觀點.愛因斯坦則大膽拋棄了以太學說,認為光速不變是基本的原理,並以此為出發點之一創立了狹義相對論.雖然後來的事實證明確實不存在以太,不過以太假說仍然在我們的生活中留下了痕跡,如乙太網(Ethernet)等

  • 2 # 使用者1931173721557

    以太(ether)是一種曾被假想的電磁波的傳播媒質,但後來被證實並不存在. 19世紀,科學家們逐步發現光是一種波,而生活中的波大多需要傳播介質(如聲波的傳遞需要藉助於空氣,水波的傳播藉助於水等).受傳統力學思想影響,於是他們便假想宇宙到處都存在著一種稱之為以太的物質,而正是這種物質在光的傳播中起到了介質的作用. 根據麥克斯韋方程組,電磁波的傳播需要一個“絕對”的參照系,只有在這個參照系中,光速才具有麥克斯韋方程組所預言的值c=rac{1}{sqrt{arepsilon_0mu_0}}.其中arepsilon_0是真空介電常數,μ0是真空磁導率.這個“絕對參照系”就是以太.而其他參照系中測量到的光速應該是這個“絕對”參照系中的光速與這個“絕對”參照系相對於觀察者的速度的向量和. 按照當時的猜想,以太充滿整個宇宙,電磁波可在其中傳播.地球在圍繞太陽公轉,相對於以太具有一個速度v,因此如果在地球上測量光速,在不同的方向上測得的數值應該是不同的,最大為c+v,最小為c-v(此時存在假設以太相對太陽參考系是靜止的.但即使以太相對太陽參考系不是靜止的,在不同的方向上測得的數值也應該是不同的).但是1881年-1884年,阿爾伯特·邁克爾遜(Albert Michelson)和愛德華·莫雷(EdwardMorley)為測量地球和以太的相對速度,進行了著名的邁克爾遜—莫雷實驗,測量了不同方向上的光速.然而實驗結果顯示,並不存在這個速度差異.這實際上證明了光速不變原理,即真空中光速在任何參照系下具有相同的數值,與參照系的相對速度無關,以太其實並不存在.後來又有許多實驗支援了上面的結論. 以太說曾經在一段歷史時期內在人們腦中根深蒂固,深刻地左右著物理學家的思想.著名物理學家洛倫茲推匯出了符合電磁學協變條件的洛倫茲變換公式,但無法拋棄以太的觀點.愛因斯坦則大膽拋棄了以太學說,認為光速不變是基本的原理,並以此為出發點之一創立了狹義相對論.雖然後來的事實證明確實不存在以太,不過以太假說仍然在我們的生活中留下了痕跡,如乙太網(Ethernet)等

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