以太存在吗?迈克尔孙-莫雷实验与相对论的诞生

作者: admin 分类: 科学 发布时间: 2021-09-20 23:08

        爱因斯坦在15岁的时候思考过一个问题,如果一个人跑得跟光一样快,他会看到什么样的情景呢?其实啊这个问题可以换一种问法,光的速度是每秒30万公里。那么到底是相对于谁呢?比如说啊声音在空气中传播的速度呢是340米每秒。但是如果此时空气在向前,运动速度是100米每秒的话,那么声音相对于地面的速度就会变成440米每秒。声波的介质是空气,声波是御风而行的,水波也好,地震波也好,所有的机械波都能够找到对应的介质,多速就是相对于介质的速度。可是啊光可以在真空中传播真空中,既没有风,也没有水光的介质,又是什么呢?最初人们很自然的认为,光是在一种看不见摸不着的介质中传播的。

        并且呢给这种介质起了一个名字,叫做以派光相。对于以太的速度是30万公里每秒,人们认为地球不是宇宙的中心,地球应该是在以太中穿梭的。所以呢以太会像风一样浮夸的。过地球,这就叫做以太风。如果我们顺着以太风的方向发出一道光,那么这道光的速度呢就会比较快,超过30万公里每秒。如果我们逆着以太空的方向发出一道光呢。这道光的速度就会比较慢,小于30万公里每秒到这里呢,科学家再次被自己无与伦比的智慧所折服,剩下的工作就是通过一个实验找到地球相对以太的速度。

        就能够找到牛顿在几百年之前所预言的绝对空间了。1887年,迈克尔尊和莫磊一起进行了一个寻找以太的实验,这就是著名的麦克尔孙莫雷实验。他们首先让一束光照射到一个玻璃片G一上玻璃片上,涂了一层薄薄的银,这样一来呢一部分光就会被反射照射到平面镜M1上。再次反射回来,通过玻璃片G一照射到观察屏幕,还有一部分光呢会透过这一照射到平面镜M2上。再反射回来。经过质疑的反射。

        再次照射到观察屏上。为了补偿第二条,光少走了两次玻璃G一的路程差,还需要在第二条光的光路上加一个补偿玻璃板G2通过这样一套装置呢,一束光被分成了两束,这两束光在屏幕上会和。而并且发生了一种波特有的现象,干涉干涉的意思呢就是在观察屏幕上出现一条一条的条纹。假如两道光路的传播时间严格相等,那么亮纹应该出现在屏幕的正中心。但是假如一道光度的传播时间比另外一道光度长了一点或者短了一点,这个条纹呢就会出现向左或者向右的移动。这个实验的精度非常高,哪怕两条光的传播时间有很小的差别,都能够看到条纹的移动。根据迈克尔孙和莫雷的设想,由于以太坊的存在,各个方向的光速呢会有微小的差别。只要将整个的实验台逐渐旋转,就会发现干涉条纹在不停的移动。

        可是,尽管迈克尔森和莫雷反复进行和改进的实验,却始终发现不了条纹的移动。换句话说的好像光速向各个方向都是相同的。人们对这个实验的兴趣持续了一百多年,直到21世纪。我们还在使用激光和微波反射腔重复这个实验。由于各种高科技设备的加持,实验精度已经达到了10的负17次方。

        也就是说如果以太的速度可以达到10的负9次方米每秒。我们就可以找到它,可是实验结果依然与一百多年前一样,光向各个方向发射的速度都相同,好像以太一直都相对于地球是静止的一样。这个现象让所有的物理学家百思不得其解,并且提出了各种各样神奇的解释,比如科学家乔治菲兹杰惹就说这是因为地球在以太中穿梭的时候那。那张实验桌被太压缩了,科学家洛伦兹也有类似的观点。如果物体相对于以太运动,在它运动的方向上长度会收缩。还有一位光学大佬非尼尔,他说,当。

        当地球在以太中穿梭的时候,会拖拽一部分以太跟随地球运动。所以在地球上测量会感觉以太一直都是静止的。因此呢光向各个方向的速度都相同。1900年,在英国皇家学会的大会。著名物理学家开尔文勋爵发表了一篇演讲,他回顾了物理学的辉煌成就,牛顿力学统治了太阳和地球麦克斯韦电磁学方程,统一的电场和磁场。这样的一些统计物理可以帮助我们理解分子的运动。

        凯尔文自豪的说,物理学的大厦已经建成了,后世的物理学家只要做一些修修补补的工作就可以了。可是开尔文勋爵也说,在物理学晴朗的世界。你还飘着两朵乌云,一朵乌云是紫外灾难,另外一朵乌云就是迈克尔孙莫维实验。他不知道,正是这两朵乌云催生了20世纪物理学最伟大的两个进步。这样子力学和相对论的诞生,五年之后,26岁的爱因斯坦第一个提出了正确的理论。他抛开了大家修修补补的以太理论,创造性的提出相对性原理和光速不变原理。向大家阐述所有的惯性参考性加物理规律都是相同的。

        我们并不需要以太,因为光速相对于任何的惯性参考系都是一样的。这就是狭义相对论的两条基本假设。关于狭义相对论的内容啊,点击我的主页,还可以看到更多。同时呢大家也可以购买小黄车上的视频专栏,李勇的老师品书从一到无穷大,这个专栏是我用时一年半精心打磨而成。在七十多期的节目中,与大家一起讨论相对论、量子力学、概率论、接密码与教学等有趣的话题。无论是小学生还是公司白领,只要是热爱科学的小伙伴,一定都能有所启发,感谢大家的支持啊。

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