"以太"學(xué)說是怎么被否定的呢
匿名用戶
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2017-05-19 12:00
全部答案
(共1個回答)-
“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。匿名用戶 | 2017-05-19 12:00
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