"以太"学说是怎么被否定的呢

如题所述

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。

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了符合电磁学协变条件的洛伦兹变换公式,但无法抛弃以太的观点。爱因斯坦则大胆抛弃了以太学说,认为光速不变是基本的原理,并以此为出发点之一创立了狭义相对论。虽然后来的事实证明确实不存在以太,不过以太假说仍然在我们的生活中留下了痕迹,如以太网(Ethernet)等。

参考资料:维基百科

温馨提示:内容为网友见解,仅供参考
第1个回答  2020-01-14
迈克尔逊莫雷实验的目的是测试以太阳系为参考系时,是否有以太风,结果发现在地面上,以装置为参考系,光速是不变的。
迈克耳孙-莫雷实验 说明了在地面上光速不变。而任何物体都是运动的,所以如光速不受参照系影响,则测出来光速应是改变的,而测出光速不变,正说明光是叠加了参照系的速度,而这个速度是以太给予的,也说明了地面上以太与地球是同步运动的。
第2个回答  2015-12-11
“以太”(Ether或Aetller)是古希腊人创造发明的诸多有世界影响的智慧概念之一,它曾被人津津乐道地谈论,被人反反复复地研究。科学家们围绕“以太”展开过热烈的讨论,提出了许多有意义的见解,从而有力地推动了科学的发展。但比起“逻各斯”、“原子”、“数”等概念来,“以太”概念现常被人忽略。
脉冲(与声的脉冲不同)
传送给所有跟它接触的微粒,但它本身并不经受任何永久的位移。深受英国传统经验主义影响的牛顿对光的波动说进行了驳斥。第一,波动说不能很好解释光的直线传播。如果光是波动的话,
光波也会像声波一样绕过障碍物,但我们没有观察到这种现象;
第二,波动说不能解释冰洲石的双折射现象,即当一束光线从空气传入冰洲石之类的晶体媒质之内时,便分为两束不同的折射光:一束为平常光,它遵循笛卡儿定律,而另一束则为非常光,它不受该定律的限制。牛顿完全不同意笛卡儿的演绎法:“虽然用归纳法来从实验和观察中进行论证不能算是普遍的结论,但它是事物的本性所 许可的最好的论证方,
并且随着归纳的愈为普遍,这种论证看来也愈为有力”

牛顿的科学方法可以称为归纳演绎法,
主要集中在《自然哲学的数学原理》第三篇的开头,名为“哲学中的推理法则”
,一共有四条:法则一,除那些真实而已足够说明其现象者外,不必去寻
求自然界的其他原因;法则二,对于自然界中同一类结果,必须尽可
能归之于同一种原因;法则三,物体的属性,凡既不能增强也不能减弱者,又为我们试验所能及的范围内的一切物体所具有者,就应视为所有物体的普遍属性;法则四,在实验哲学中,我们必须把那些从各种现象中运用一般归纳而导出的命题看做是完全正确的,或者是非常接近于正确的;虽然可能想象出任何与之相反的假说,但是没有出现其他现象足以使之更为正确或者出现里外之前,仍然应当给予如此的对待。牛顿的科学思维方法决定了他对“以太”是否存在也抱骑墙态度。他对“以太”的第一个也是煞费苦心的介绍,出现在1675年给奥尔登堡的一封信中。他通过陈述对假说的地位和功能的看法,引入了“以太”概念。牛顿认为,“以太”的结构和空气相似,但稀薄得多,精细得多,而且更有弹性。“以太”由主体及附属部分组成,主体较迟钝,附属部分以太气精较灵活,电、磁和重力都与以太相关。这就为研究电磁现象开辟了道路。以太是一种能振动的媒质,它的振
动微小而速度较快,以太振动虽有大小之分,但无快慢之别。谈到以太与光的关系,牛顿认为,光既不是以太,也不是以太的振动,而是从发光物体传播出来的东西。光和以太相互作用,以太使光折射而光
使以太发热,最稠密的以太作用也最强。由于牛顿的巨大影响,到了18世纪,被牛顿反对的光的波动论受到冷落,这种情况持续到19世纪初,直到英国医生托马斯·杨(Tholna
暑Young)和法国土木工程师菲涅耳(Augustin Jean Fresnel)解决了牛顿对波动论所提出的两个诘难。1800年1月,托马斯·杨向英国皇家学会提交了一篇为惠更斯波动论辩护的论文,封冻波动论的坚冰才开始被打破。1815年,菲涅耳独立发现干涉定律,后又以多年艰苦的努力从事严密的数学论证,终于把波动论发展到很圆满的境界从而被大多数物理学家所接受。1850年,法国物理学家傅科测出光在水中的传播速度比在空气中小,这同牛顿从发射论所推导出的预测相反,从而宣告波动论的完全胜利。正如爱因斯坦所指出的,光的波动论的成功,在牛顿物理学中打开了第一道缺口。于是,以太成为科学研究的重要对象,物理学也被分成两部门:一门研究通常的物质,另一门研究以太,称为“以太学”
。在以太学中,最令人困惑的问题是:地球在以太中运动,两者的相对运动究竟是怎样的
这就是以太漂移问题。为解决这一问题,世纪末的物理学家做了各种各样的实验,其中以美国迈克尔逊、和莫雷的“以太漂移”实验最有名,1881年-1884年,阿尔伯特·迈克尔逊(Albert Michelson)和爱德华·莫雷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。当时他是想测出地球相对于以太的绝对速度,
方法是将一束光打到一面半透明的镜子上,光被分成两束互成九十度角,然后两束光分别打到两面全反射镜上,按原路返回,若光波的波峰与波谷相互有错位,则由于干涉效应,光会减弱,当时认为光是相对于以太以一定速度传播的,所以认为由于地球在以太中运动,两个方向上的光速会不同所以会使光波错位导致光的强度减弱,但事实上并未如此,
于是推测要么以太不存在,要么地球相对于以太是静止的,而后者是不可能的。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。

以太的以太说的否定
以太说的否定主要有3点:1:以太存在难以想象。根据当时的以太学说:以太是一种刚性的粒子,十分地坚硬,比最硬的物质金刚石还要硬上不知多少倍。同时又是如此稀薄,以致物质在穿过它们时几乎完全不受到任何阻力,“就像风穿过一小片丛林”(托马斯·杨语)。然而事实是从来就没有任何人能够看到或者摸到...

"以太"学说是怎么被否定的呢
解析: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...

以太没落时期
以太说在物理学家思想中根深蒂固,洛伦兹推导出洛伦兹变换公式,但难以放弃以太观念。麦克斯韦方程组表明,电磁波传播无需“绝对静止”参照系,光速在任何参照系不变。爱因斯坦抛弃以太学说,将光速不变作为狭义相对论的出发点之一。尽管以太确实不存在,以太假说在现代生活留下痕迹,如以太网等。

什么是以太
以太”是经典力学中曾经站统治地位几百年的一个观点和基石,后来被证明其存在的实验的反向结论而被戏剧性地否定。以太是一个历史上的名词,它的涵义也随着历史的发展而发展。在古希腊,以太指的是青天或上层大气。在宇宙学中,有时又用以太来表示占据天体空间的物质。17世纪的R.迪卡儿是一个对科学思想...

以太到底存不存在,理由是什么?
19世纪的物理学家,认为以太是一种曾被假想的电磁波的传播媒质。但经过实验和理论论证,如果假定以太不存在,许多物理现象也能解释通。文艺复兴时期笛卡尔也是以太的坚定拥护者,认为所有物体之间都要有物体来传递相互作用,不信任超距力。后来当光和以太掺杂在一起,惠更斯认为光是一种波动,波动也需要介质...

关于(以太理论)。详细解释。高手请进。
但斯塔克曼关于“以太”的概念理解同十九世纪时所理解的“以太”概念又存在很大不同,斯塔克曼认为,“以太”对重力产生影响,而不是对光的运动产生影响。斯塔克曼说:“在传统的重力模型中,科学家们使用被重物压住发生弯曲的橡胶板来显示其受重力情况。”斯塔克曼解释了在他的理论中“以太”是如何发生...

相对论中说到的‘以太’是什么意思
相对论中是否定以太的存在的。以太是经典物理中光的传播介质,光在经典物理中是一种波,经典物理中波必须需要介质,比如声波的介质是空气,,那么光具有波动性,也应该具有介质,人们给这种介质起名叫做以太,以太弥漫于宇宙中,以太也被认为是绝对静止的(没有物质干扰),物体相对于以太的速度就是绝对速度...

到底什么是以太阿???
以太是假想的遍布宇宙的物质,光的传播介质就是以太。它也被看作是静止不动的。但是自从迈克尔孙&莫雷实验验证了以太是不存在的之后(这在当时被两个人当作实验失败),爱因斯坦因此提出了狭义相对论以及光的玻粒二象性等等,从而从一种新的概念上揭示了以太不存在的原因。

为什么以太不存在了?
运动物质中的电磁波速度与静止物质中的并不相同。在考虑了上述效应后,洛伦兹同样推出了菲涅耳关于运动物质中的光速公式,而菲涅耳理论所遇到的困难(不同频率的光有不同的以太)已不存在。洛伦兹根据束缚电子的强迫振动,可推出折射率随频率的变化。洛伦兹的上述理论被称为电子论,它获得了很大成功。

什么是麦克尔逊-莫雷实验?
物理学家们假设了一种特殊的物质“以太”,光就是通过“以太”传播的。当然,现在我们知道,所谓的“以太”是没有意义的不存在的。因为如果光通过以太传播,通过计算,那以太的密度几乎要无限大。但是,在当时的理论和试验水平下,“以太”似乎是一种必须存在的物质,否则人们就无法理解很多物理现象。再者...

相似回答