招聘考试公基复习资料:科技之以太
十九世纪中叶,麦克斯韦建立了电磁场理论,并预言了以光速C传播的电磁波的存在。在十九世纪末,实验完全证实了麦克斯韦理论。电磁波是什么?它的传播速度C是对谁而言的呢?当时流行的看法是整个宇宙空间充满一种连续介质叫做“以太”,光线和射电讯号是在以太中的波动。完整理论需要的是仔细测量以太的弹性性质,为此,哈佛大学建立了杰弗逊实验室,整个建筑不用任何铁钉,以免干扰磁测量,然而因策划者忽视了褐红色砖头中所含大量铁,预计实验无法如期进行。到世纪之末,开始出现了和穿透一切以太的观念的偏差,如果认为地球是在一个静止的以太中运动,那么根据速度叠加原理,在地球上沿不同方向传播的光的速度必定不一样,但是实验否定了这个结论;如果认为以太被地球带着走,又明显与天文学上的一些观测结果不符。就此,人们发现,这是一个充满矛盾的理论。
1887年阿尔伯特·迈克尔逊和爱德华·莫雷利用光的干涉现象进行了非常精确的测量,仍没有发现地球有相对于以太的任何运动。对此,洛仑兹(H.A.Lorentz)提出了一个假设,认为一切在以太中运动的物体都要沿运动方向收缩。由此他证明了,即使地球相对以太有运动,迈克尔逊也不可能发现它。爱因斯坦从完全不同的思路研究了这一问题。他指出,只要摒弃牛顿所确立的绝对时间的概念,一切困难都可以解决,根本不需要什么以太。
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