什么是以太?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/22 14:43:22
莉莉周的以太
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不同颜色的以太

‘首先由荷兰物理学家惠更斯假定它是一种传播光的媒介物质。后来人们一般认为它是一种电磁场媒质的物质。
被相对论否定。’
过去人们曾经相信世界中充满了以太这种物质。
从物理学上来说,莉莉周所谓的以太,就是人类无法解释的这个世界中的‘气息’。

这些是《关于莉莉周的一切》原书中的话。

以太(ether)是一种曾被假想的电磁波的传播媒质,但后来被证实并不存在。

19世纪,科学家们逐步发现光是一种波,而生活中的波大多需要传播介质(如声波的传递需要借助于空气,水波的传播借助于水等)。受传统力学思想影响,于是他们便假想宇宙到处都存在着一种称之为以太的物质,而正是这种物质在光的传播中起到了介质的作用。

根据麦克斯韦方程组,电磁波的传播需要一个“绝对”的参照系,只有在这个参照系中,光速才具有麦克斯韦方程组所预言的值c=\frac{1}{\sqrt{\varepsilon_0\mu_0}}。其中\varepsilon_0是真空介电常数,μ0是真空磁导率。这个“绝对参照系”就是以太。而其他参照系中测量到的光速应该是这个“绝对”参照系中的光速与这个“绝对”参照系相对于观察者的速度的矢量和。

按照当时的猜想,以太充满整个宇宙,电磁波可在其中传播。地球在围绕太阳公转,相对于以太具有一个速度v,因此如果在地球上测量光速,在不同的方向上测得的数值应该是不同的,最大为c+v,最小为c-v(此时存在假设以太相对太阳参考系是静止的。但即使以太相对太阳参考系不是静止的,在不同的方向上测得的数值也应该是不同的)。但是1881年-1884年,阿尔伯特·迈克尔逊(Albert Michelson)和爱德华·莫雷(Edward Morley)为测量地球和以太的相对速度,进行了著名的迈克尔逊—莫雷实验,测量了不同方向上的光速。然而实验结果显示,并不存在这个速度差异。这实际上证明了光速不变原理,即真空中光速在任何参照系下具有相同的数值,与参照系的相对速度无关,以太其实并不存在。后来又有许多实验支持了上面的结论。

以太说曾经在一段历史时期内在人们脑中根深蒂固,深刻地左右着物理学家的思想。著名物理学家洛伦兹推导出