- 每天讀一點 時間簡史
- (英國)斯蒂芬·霍金
- 939字
- 2019-09-26 13:09:25
絕對空間一直在找卻沒有找到的空間
絕對空間和絕對時間一樣,是和所有東西都沒有任何關系的自行存在的空間。然而,是否真的存在絕對空間和絕對時間呢?
尋找絕對空間
光被普遍認為是一種波。由于波本身也是一種傳導的媒介物,所以,大家相信肯定另有某種可以傳導光波的媒介存在。
舉例來說,如果我們扔一顆石子到水里,水面立刻泛起一圈一圈的漣漪——不能稱其為波,但可以表明波的存在。此時,對于波而言,水就是媒介。當時的科學家普遍認為以太(能媒)是光的媒介物,如果缺少了以太(能媒)光就無法傳播。而且,依據這樣的想法,可以做以下推理:以風速為例,風是源于空氣的運動,所以風在吹動時,沿著同一方向前行的音速會隨著風速的增加而增加,而朝反方向運動的音速則會隨風速減慢而減速,同理,此類情況在光的傳播過程中也會發生。
以太就像風
換句話說,以太(能媒)是光波傳導的媒介,所以光速會隨以太(能媒)的速度增加或減少而變化。同時,人們也認為,就算是在絕對空間里,也存在著這樣一種靜止狀態的以太(能媒)。假如將地球置于絕對空間里,當地球運行的時候,位于地球之上的我們則會覺得以太(能媒)之風正在吹拂著,而我們在地球上測得的光速則會隨著以太(能媒)風的方向而變。
相反,如果測量出的光速的結果有一定差異,我們則可以認為是地球與以太(能媒)之間有著相對運動。因此,我們可以通過這樣的測量發現地球與絕對空間所進行的是什么樣的運動。邁克爾生和莫雷抱著這樣的想法,開始對向不同方向運動的光進行了測量。
被物理學家拋棄的以太
以太(Ether)是一個歷史上的名詞。在古希臘,以太指的是青天或上層大氣;在宇宙學中,又用來表示占據天體空間的物質;17世紀的笛卡兒將以太引入科學,并賦予它某種力學性質。

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被拋棄的以太 在笛卡兒看來,物體之間的所有作用力都必須通過某種中間媒介物質來傳遞,空間不可能是空無所有的,它充滿著以太這種媒介物質。19世紀80年代,麥克爾生和莫雷所做的實驗第一次達到了這個精度,但得到的結果仍然是否定的,即地球相對以太不運動。此后其他的一些實驗亦得到同樣的結果,于是以太進一步失去了作為絕對參照系的性質。這一結果使得相對性原理得到普遍承認,并被推廣到整個物理學領域。在19世紀末和20世紀初,狹義相對論確立以后,以太終于被物理學家們拋棄了。