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科普—若隐若现的“以太"
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sunhonn
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以太(或译乙太;英语:ether或aether)是古希腊哲学家所设想的一种物质,是一种曾被假想的电磁波的传播媒质。但后来的实验和理论表明,如果不假定“以太”的存在,很多物理现象可以有更为简单的解释。也就是说,没有任何观测证据表明“以太”存在,因此“以太”理论被科学界所抛弃。
sunhonn
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以太的假设事实上代表了传统的观点: 电磁波的传播需要一个“绝对静止”的参照系,当参照系改变,光速也改变。
这个“绝对静止系”就是“以太系”。其他惯性系的观察者所测量到的光速,应该是 "以太系" 的光速,与这个观察者在 "以太系" 上的速度之矢量和。
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sunhonn
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按照当时的猜想,以太无所不在,没有质量,绝对静止。以太充满整个宇宙,电磁波可在其中传播。假设太阳静止在以太系中,由于地球在围绕太阳公转,相对于以太具有一个速度v,因此如果在地球上测量光速,在不同的方向上测得的数值应该是不同的,最大为 c+v,最小为 c-v。如果太阳在以太系上不是静止的,地球上测量不同方向的光速,也应该有所不同。
sunhonn
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1881年-1884年,阿尔伯特·迈克耳孙和爱德华·莫雷为测量地球和以太的相对速度,进行了著名的迈克耳孙-莫雷实验。实验结果显示,不同方向上的光速没有差异。这实际上证明了光速不变原理,即真空中光速在任何参照系下具有相同的数值,与参照系的相对速度无关,以太其实并不存在。后来又有许多实验支持了上面的结论。
以太说曾经在一段历史时期内在人们脑中根深蒂固,深刻地左右着物理学家的思想。著名物理学家洛伦兹推导出了符合电磁学协变条件的洛伦兹变换公式,但无法抛弃以太的观点。
sunhonn
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然而根据麦克斯韦方程组,电磁波的传播不需要一个“绝对静止”的参照系,因为该方程里两个参数都是无方向的标量,所以在任何参照系里光速都是不变的。
其中 ε0 是真空电容率,μ0 是真空磁导率。
sunhonn
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爱因斯坦则抛弃了以太学说,认为光速不变是基本的原理,并以此为出发点之一创立了狭义相对论。虽然后来的事实证明确实不存在以太,不过以太假说仍然在我们的生活中留下了痕迹,如以太网等。 但有些人再度推测,乙太可能是由一种宇宙的暗物质所构成,又称<光引力行为>,光引力行为是一种只有属于光的万有引力,发光者借由暗物质的聚合而产生光,可是这些也只是在构想的阶段。
sunhonn
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那真空导磁率和电容率说明了什么,那里有什么!
sunhonn
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谢谢我可以这样理解吗:高速行使的汽车向前发射的灯光驾使员看是光速c,而地面上的人测光速却是c+车速吗。
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sunhonn
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吧主的关点别开一面,支持吧主的研究,关于物体的发光机制及光由物质进入”真空”场的物理过程我也正在关注。
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