“以太”(Ether或Aetller)是古希臘人創(chuàng)造發(fā)明的諸多有世界影響的智慧概念之一，它曾被人津津樂道地談?wù)摚蝗朔捶磸?fù)復(fù)地研究。科學(xué)家們圍繞“以太”展開過熱烈的討論，提出了許多有意義的見解，從而有力地推動了科學(xué)的發(fā)展。但比起“邏各斯”、“原子”、“數(shù)”等概念來，“以太”概念現(xiàn)常被人忽略。脈沖(與聲的脈沖不同)傳送給所有跟它接觸的微粒，但它本身并不經(jīng)受任何永久的位移。深受英國傳統(tǒng)經(jīng)驗主義影響的牛頓對光的波動說進(jìn)行了駁斥。第一，波動說不能很好解釋光的直線傳播。如果光是波動的話，光波也會像聲波一樣繞過障礙物，但我們沒有觀察到這種現(xiàn)象；第二，波動說不能解釋冰洲石的雙折射現(xiàn)象，即當(dāng)一束光線從空氣傳入冰洲石之類的晶體媒質(zhì)之內(nèi)時，便分為兩束不同的折射光：一束為平常光，它遵循笛卡兒定律，而另一束則為非常光，它不受該定律的限制。牛頓完全不同意笛卡兒的演繹法：“雖然用歸納法來從實驗和觀察中進(jìn)行論證不能算是普遍的結(jié)論，但它是事物的本性所許可的最好的論證方，并且隨著歸納的愈為普遍，這種論證看來也愈為有力”牛頓的科學(xué)方法可以稱為歸納演繹法，主要集中在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》第三篇的開頭，名為“哲學(xué)中的推理法則”，一共有四條：法則一，除那些真實而已足夠說明其現(xiàn)象者外，不必去尋求自然界的其他原因；法則二，對于自然界中同一類結(jié)果，必須盡可能歸之于同一種原因；法則三，物體的屬性，凡既不能增強也不能減弱者，又為我們試驗所能及的范圍內(nèi)的一切物體所具有者，就應(yīng)視為所有物體的普遍屬性；法則四，在實驗哲學(xué)中，我們必須把那些從各種現(xiàn)象中運用一般歸納而導(dǎo)出的命題看做是完全正確的，或者是非常接近于正確的；雖然可能想象出任何與之相反的假說，但是沒有出現(xiàn)其他現(xiàn)象足以使之更為正確或者出現(xiàn)里外之前，仍然應(yīng)當(dāng)給予如此的對待。牛頓的科學(xué)思維方法決定了他對“以太”是否存在也抱騎墻態(tài)度。他對“以太”的第一個也是煞費苦心的介紹，出現(xiàn)在1675年給奧爾登堡的一封信中。他通過陳述對假說的地位和功能的看法，引入了“以太”概念。牛頓認(rèn)為，“以太”的結(jié)構(gòu)和空氣相似，但稀薄得多，精細(xì)得多，而且更有彈性。“以太”由主體及附屬部分組成，主體較遲鈍，附屬部分以太氣精較靈活，電、磁和重力都與以太相關(guān)。這就為研究電磁現(xiàn)象開辟了道路。以太是一種能振動的媒質(zhì)，它的振動微小而速度較快，以太振動雖有大小之分，但無快慢之別。談到以太與光的關(guān)系，牛頓認(rèn)為，光既不是以太，也不是以太的振動，而是從發(fā)光物體傳播出來的東西。光和以太相互作用，以太使光折射而光使以太發(fā)熱，最稠密的以太作用也最強。由于牛頓的巨大影響，到了18世紀(jì)，被牛頓反對的光的波動論受到冷落，這種情況持續(xù)到19世紀(jì)初，直到英國醫(yī)生托馬斯·楊(Tholna暑Young)和法國土木工程師菲涅耳(AugustinJeanFresnel)解決了牛頓對波動論所提出的兩個詰難。1800年1月，托馬斯·楊向英國皇家學(xué)會提交了一篇為惠更斯波動論辯護(hù)的論文，封凍波動論的堅冰才開始被打破。1815年，菲涅耳獨立發(fā)現(xiàn)干涉定律，后又以多年艱苦的努力從事嚴(yán)密的數(shù)學(xué)論證，終于把波動論發(fā)展到很圓滿的境界從而被大多數(shù)物理學(xué)家所接受。1850年，法國物理學(xué)家傅科測出光在水中的傳播速度比在空氣中小，這同牛頓從發(fā)射論所推導(dǎo)出的預(yù)測相反，從而宣告波動論的完全勝利。正如愛因斯坦所指出的，光的波動論的成功，在牛頓物理學(xué)中打開了第一道缺口。于是，以太成為科學(xué)研究的重要對象，物理學(xué)也被分成兩部門：一門研究通常的物質(zhì)，另一門研究以太，稱為“以太學(xué)”。在以太學(xué)中，最令人困惑的問題是：地球在以太中運動，兩者的相對運動究竟是怎樣的這就是以太漂移問題。為解決這一問題，世紀(jì)末的物理學(xué)家做了各種各樣的實驗，其中以美國邁克爾遜、和莫雷的“以太漂移”實驗最有名，1881年-1884年，阿爾伯特·邁克爾遜（AlbertMichelson）和愛德華·莫雷為測量地球和以太的相對速度，進(jìn)行了著名的邁克爾遜—莫雷實驗，測量了不同方向上的光速。當(dāng)時他是想測出地球相對于以太的絕對速度，方法是將一束光打到一面半透明的鏡子上，光被分成兩束互成九十度角，然后兩束光分別打到兩面全反射鏡上，按原路返回，若光波的波峰與波谷相互有錯位，則由于干涉效應(yīng)，光會減弱，當(dāng)時認(rèn)為光是相對于以太以一定速度傳播的，所以認(rèn)為由于地球在以太中運動，兩個方向上的光速會不同所以會使光波錯位導(dǎo)致光的強度減弱，但事實上并未如此，于是推測要么以太不存在，要么地球相對于以太是靜止的，而后者是不可能的。這實際上證明了光速不變原理，即真空中光速在任何參照系下具有相同的數(shù)值，與參照系的相對速度無關(guān)，以太其實并不存在。后來又有許多實驗支持了上面的結(jié)論。