大家好我是黃城，歡迎觀看我的科學文章，喜歡的可以點讚收藏哦！時間是給人神秘感最大的來源之一。麥克斯韋所預言的電磁波，照他自己的描述，可以想像為「帶電或帶磁物體周圍空間中，一種電磁場的擾動」。這種波的特徵，可以用它們的波長來表示，即相鄰兩個波之間，振動相同點的距離。射電波的波長一般是幾米或更長，而放射性原子射出的伽馬射線的波長要小億萬倍，大約是氫原子直徑的百分之一。我們眼睛的視網膜能感覺到的可見光，其波長是原子直徑的幾千倍，介於上述兩種極端情況之間。但是載運電磁波的介質是什麼呢？我們最熟悉的波，並不是從太陽曬到日光浴者頭頂上的電磁波，而是從海裡打在沙灘上的水波。難道麥克斯韋的電磁波，也一定要經過什麼東西才能傳播嗎？
麥克斯韋假定有一種叫做「以太」的介質，是它在載運電磁波。有趣的是，以太這個觀念，起源於絕對空間的概念，直到愛因斯坦時，才把這個觀念掃除掉。絕對時間和絕對空間源於古希臘思想，特別是亞里斯多德。牛頓和其他許多人構想過一種參考框架，一種絕對靜止的狀態，它類似於一個巨大的、延伸到整個宇宙的網格。相對於這個框架或狀態，一切物體的運動就可以在實驗上與理論上與它比較。例如，一個在火車上往餐車走的乘客，他的速度可以從每小時行走幾英裡變化到幾千英裡，這取決於他的速度是相對於火車、鐵軌測量，還是相對於牛頓假設的絕對靜止狀態。
牛頓同樣設想了「絕對時間」，它獨立於空間，在任何地方都以同樣的快慢流逝：「把時間聯繫於恆星運動，或者聯繫於『運動數』、意識、世界和人類或是生命和感覺，這些企圖都已經一去不復返。時間成為一種普遍規律，不論發生了什麼，這種規律都是自我存在著的。」在牛頓時代，神學中的宇宙模型把絕對空間和絕對時間定義為造物主的屬性，是毫不困難的。但是，在牛頓物理學裡，這樣的絕對空間和絕對時間到哪裡才可以找得到，這是遠遠不清楚的。牛頓本人主張，絕對空間應與太陽系的中心重合；另一些人後來進一步認為，應該用所謂「固定恆星的參考系」作為絕對空間的框架。
這些遙遠的恆星，由於距離上的原因，看起來是固定不動的。實際上，在牛頓力學裡，要承認絕對時間，就得否定絕對空間，否則邏輯上就講不通。沒有絕對靜止、完全不動的狀態，它完全決定於個人的觀察角度，或者用術語來說，決定於觀察者的參考系統。考慮一個最簡單的例子，一個除了兩個球以外，沒有任何其他東西的宇宙。想像我們位於其中一個球上。如果兩個球之間的距離在穩恆地增加，我們就不可能說，是這一個球還是那一個球在動，或是兩個球都在動。在這兩個參考系中，不可能有哪一個是有特殊地位的。這本放在桌子上的書，雖然對地球來講是不動的，但對太陽來講，就完全不是這麼回事了。
我們也不能假定太陽是固定不動的，或者宇宙中確有某個地方是絕對靜止的。牛頓的理論，實際上否定了這個絕對空間的觀念，許多科學家和哲學家都指出過這一點，其中包括牛頓同時代的人，例如伯克萊主教和萊布尼茲，以及後來的龐加萊、馬赫和愛因斯坦。正是因為宇宙中沒有特殊的、延及各處的網格，也沒有一個點，像一張圖表中的原點那樣，可以被唯一地指認出來，所以在所有的參考系中，牛頓定律描述的是同樣的物理現象。我們看來是理所當然的：一位空中小姐在斟咖啡時，她會認為咖啡流動的規律，不論飛機是停在跑道上，還是在8000米高空以固定的速度飛行，都是一樣的。
我們只要考慮相對運動的作用就行了，當火車以50千米/小時的速度，從一位坐在月臺上的鐵路值班員身邊馳過時，一位乘客向著火車運行方向，以30千米/小時的速度扔出一個蘋果核。這樣，蘋果核相對於值班員的速度，就是80千米/小時。在數學上，這可以用一種叫做伽利略變換的方法來表示，這個方法講的是，當兩個或更多的觀測者作勻速相對運動，也就是他們兩兩之間的相對速度保持不變時，如何把他們的測量結果聯繫起來。儘管在邏輯上站不住腳，但絕對空間的觀念在19世紀的物理學家的頭腦中太根深蒂固了，於是他們很自然地設想，以太瀰漫於整個絕對空間，電磁波就是在這雲霧狀的以太中的擾動。以太是宇宙的屬性，就像地圖上的經緯一樣。
任何距離的測量，都可以相對於以太做出。但是對於這些物理學家來說，以太的含義，並不僅僅是一種宇宙的參考系而已。由於地球相對於絕對空間在運動，它就是在連續的「以太風」中疾馳。如果以太不是出於亞里斯多德腐朽思想的一種心理上的神話，就應當找出證據，表明以太可以導致出某些實實在在的科學結果。著名的邁克耳孫，莫雷實驗，其動機就是為了搜尋以太，但是他們的成果又是如何呢？那麼我們今天的文章到這裡就結束了，如果喜歡小編的文章，歡迎關注小編，也可以在評論區說出你的看法，記得關注哦！