經典物理學中的以太存在嗎?

2021-01-09 科學黑洞

曾經的經典物理學大廈上空飄著兩朵烏雲,第一朵就是沒有證明以太的存在,第二點是黑體輻射理論和實際的不匹配。這兩朵烏雲一朵發展出了相對論,另外一朵發展出量子力學。如果在當初實驗後證明了以太是存在的,那麼愛因斯坦的相對論也就不會出現了。

牛頓的絕對時空觀認為宇宙中存在著一種看不見摸不著的物質,所有的日月星辰運動速度都是相對於這種物質來說,這種物質被稱作為以太,當然了以太一說很早就出現了並不是牛頓發明的,但牛頓是以太說的主要支持者。以太這種物質逐漸的深入人心,但是自始至終科學家都沒能發現這種物質存在的證據,19世紀末經典物理學已經發展到頂峰了,經典物理學大廈就差這一塊「磚」就要建設完成了。

因此科學家們開始著手來證明以太的存在,地球的公轉線速度大約是30公裡每秒,那麼地球在以太中運動,「順風」和「逆風」的時候光速的差就會有30公裡每秒。麥可遜和莫雷兩位實驗物理學家搭設了實驗臺,兩個垂直的光線幹涉儀,如果以太存在那麼會讓光速發生偏差,這會讓幹涉儀上的條紋移動。但結果不如人願,幹涉條紋沒有任何的移動。

這也就是說麥可遜-莫雷實驗失敗了,他們並沒有證明以太的存在,恰恰相反證明了以太不存在(這個時候愛因斯坦僅僅8歲),這樣的結果讓物理學家們非常不解和難以接受,提出了各種可能性,例如儀器誤差、實驗原理錯誤等等。就這樣過去了十幾年,進入了二十世紀,曾經那個小男孩長大了,他認為以太是不存在的。相繼提出了相對性原理、光速不變原理、洛倫茲變換等等,最終把這些主要點統一起來在1905年發表了論文,也就是我們今天說的狹義相對論。

所以說認為以太不存在的前提下,愛因斯坦才提出了相對論,目前相對論已經經過了實驗和現象的考驗,做出的一些預言也已經得到了證實。相對論沒有錯,那麼以太就不可能存在。

文/科學黑洞,圖片來源網絡侵刪。

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