以太漂移的探索

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1、以太漂移的探索第十六组到底什么是以太呢？？？以太（Ether）（或译乙太；英语：ether或aether）以太是希腊语，原意为上层的空气，指在天上的神所呼吸的空气。在宇宙学中，有时又用以太来表示占据天体空间的物质。在物理学思想的发展中，“以太”是作为一种特殊物质被引进物理学的笛卡尔1644年发表的《哲学原理》中也引用了以太的观念他认为由于太阳周围以太出现漩涡，才造成行星围绕太阳的运动1678年惠更斯把光振动类比于声振动，看成是以太中的弹性脉冲，以太又充当了光波的载体以太说的起源光以太，电磁以太1800年以后，由于波动说成功地解释了干涉、衍射和偏振等现象，以太学说

2、重新抬头在波动说的支持者看来光既然是一种波，就一定要有载体存在。而麦克斯韦则设想用以太的力学运动对电磁现象作出解释.他所提出的光的电磁理论，又把产生电磁现象的媒介和光以太统一起来。在电磁波以光速传播的预言被证实后，以太的存在便在物理学界获得了广泛的承认。以太绝对参考系对于电磁现象的研究，可以定义一个最优惯性系，即相对于以太静止的参照系，这实际上就是牛顿的“绝对空间”，而且利用在静止以太中以太恒定速度传播的光信号，又可以确定出在宇宙中一切地点都同步的“绝对时间”这样，充满整个宇宙的绝对静止的以太，就成了牛顿绝对时空的物质框架光行差的观测詹姆斯·布拉德雷Bradle

3、y·James英国天文学家，发现星光的光行差并用它测定光速。他测出的光速是308,300公里每秒，很接近现代数值299,792公里每秒。这一数值公布于1729年，它证实了奥利·罗默1679年公布用另一种方法所测光速的正确。布拉德雷晚年尽全力编制一个庞大的星表，记载他在最后12年所作的6万多个观测。他死后多年，他的星表才分作两卷，在1798和1805年出版。布拉德雷的第二个大发现是地轴的章动，这是追求光行差的观测更进一步的结果。布拉德雷很厉害哦！阿拉果D.F.J.Arago（1786—1853）法国著名物理学家他从牛顿力学速度叠加原理出发，认为如果发光体和观测者的

4、运动速度不同,光速应有差别，于是他亲自做了一个实验。阿拉果的望远镜实验他的实验正说明经典的速度叠加原理不适用于光的传播。他假设星体以无数种速度发射光的微粒，只是因为人眼对光有选择性，只能接收某一特定速度的光微粒，所以看不出差别。菲涅耳提出部分曳引假说假说一：在透明物体中，以太可以部分地被这一物体拖曳。假说二：假设透明物体的折射率决定以太的密度。假说三：假设这些密度与折射率的平方成正比。假说四：真空中的以太是绝对静止的，透明物体运动时，物体只能带动多于真空的那一部分以太。裴索试验1859年，斐索做了一个流水实验，实验的目的是为了考察介质的运动对在其中传播的光速有何

5、影响，从而判断以太是否被拖曳。实验装置如右图所示，光束由光源发出后，经过半透镜后分为两束，一束光与水流方向一致，另一束光则与水流方向相反，两束光在观察者处产生干涉条纹。麦克斯韦坚持着什么？麦克斯韦从未完全放弃旋转的电子管和以太的涡旋。在他《电和磁》中，他写道，“磁力是涡旋的离心力的作用”，而“电动势”则是“加于起联结作用的结构的应力”麦克尔逊干涉仪实验同学们，很熟悉吧？迈克尔逊干涉仪,是1883年美国物理学家迈克尔逊和莫雷合作，为研究“以太”漂移而设计制造出来的精密光学仪器。它是利用分振幅法产生双光束以实现干涉。通过调整该干涉仪，可以产生等厚干涉条纹，也可以产生

6、等倾干涉条纹。主要用于长度和折射率的测量。迈克耳孙和爱德华·威廉姆斯·莫雷使用这种干涉仪于1887年进行了著名的迈克耳孙-莫雷实验，并证实了以太的不存在实验原理示意图用迈克尔逊干涉仪测量两垂直力一向上光速差值的实验。但结果证明光速在不同惯性系和不同方向上都是相同的。由此确定了光速不变原理，与狭义相对论基本原理吻合，证实了以太的不存在。在1887年到1905年之间，人们曾经好几次企图去解释麦克尔逊——莫雷实验。最著名者为荷兰物理学家亨得利克·罗洛兹，他是依据相对于以太运动的物体的收缩和钟变慢的机制。然而，一位迄至当时还不知名的瑞士专利局的职员阿尔贝特·爱因斯坦，在

7、1905年发表的一篇著名的论文中指出，只要人们愿意抛弃绝对时间的观念的话，整个以太的观念就是多余的。几个星期之后，一位法国最重要的数学家亨利·彭加勒也提出类似的观点。爱因斯坦的论证比彭加勒的论证更接近物理，因为后者将此考虑为数学问题。通常这个新理论是归功于爱因斯坦，但彭加勒的确在其中起了重要的作用.英国物理学家洛奇（OliverJosephLodge，1851—1940）在1892年做了一个钢盘转动实验，以试验以太的漂移。洛奇的转盘实验他把两块靠得很近（相距仅1英寸）的大钢锯圆盘（直径为3英尺）平行地安装在电机的轴上，高速地旋转（转速可达4000转/分）。一束光

8、线经半镀银面分成相干的两