使網路閱讀成為最高樂趣。

以太是什麼東西?無數科學家曾堅信宇宙充滿了以太!但卻找不到它


- 2018年3月04日21時53分
- 科學文摘 / 科學認識論

科學認識論

我想許多人都聽說過「以太」這個詞,現在這個詞更多代表的是一種文化符號。但在兩三百年前,科學家還曾篤定宇宙中必然充滿了以太這種物質。

故事要從人類探尋光的本質講起。雖然人類一兩千年前就在討論光,但真正拿起科學工具來探討光的本質還是要從笛卡爾和牛頓談起。如果你在學習物理之前,我問你:「光到底是什麼」?我想你一定很困惑,因為你完全沒有思考過這個問題,因為光太習以為常了,以至於你忽略了它的存在。人們首先困惑的是,光到底是不是物質?

最早給出答案的就是笛卡爾和牛頓,他們都認為,光是一種極其微小的球狀顆粒,小到肉眼無法觀察到它們的存在,但是它們的速度卻是極快的。牛頓認為一束光是由無數個實心小微粒球構成的,這是一種典型的古樸思想,這便是光的微粒說。因為在當時,人們只知道光是沿直線傳播的,還不知道光居然還有衍射和干涉現象。所以光的微粒說可以很好的解釋直線傳播的現象。


以太是什麼東西?無數科學家曾堅信宇宙充滿了以太!但卻找不到它圖片

與此同時,胡克和惠更斯卻認為光是一種波動的能量,也就是光的波動說。
可由於牛頓是當時物理界的權威,人們只能選擇相信牛頓的微粒說。

第一時間獲取更多優質原創科普內容,關注微信公眾號《科學認識論》

這個問題一直就這樣拖著,直到托馬斯楊出世,他設計了雙縫干涉實驗,才把光的波動說重新推到了世人的面前。人們才知道,光的微粒說只能解釋光的直線傳播現象,而不能解釋光的干涉和衍射現象。而光的波動說就可以解釋光的干涉和衍射。人們這時候開始認為光是以波動的形式存在著,但卻把光波當成了機械波,那麼它的傳遞必然需要介質。

以太是什麼東西?無數科學家曾堅信宇宙充滿了以太!但卻找不到它圖片

既然光可以從太陽傳到地球,那麼光波必然需要經過真空過程。這時候的物理學家們就困惑了,光怎麼會在真空中傳播呢?光波必須在介質里傳播,那麼真空裡面必然不是空的,真空必須包含一種物質來充當光的介質。


第一時間獲取更多優質原創科普內容,關注微信公眾號《科學認識論》

當時的科學家們都篤定這種介質一定會存在,但一時半會又找到這種介質,那麼就先給這種介質起個名字吧,以後再慢慢找吧,於是就從聖經裡面找到了「以太」這個詞來命名它。


以太是什麼東西?無數科學家曾堅信宇宙充滿了以太!但卻找不到它圖片

那時候的科學家們都非常肯定以太是必然存在的,誰讓它是光傳播的介質呢!

並認為宇宙空間中全都充滿著以太。這時候的科學家們心知肚明:誰要是先找到以太,誰就會一舉成名。這時候有個叫麥可遜的實驗物理學家就動手設計了實驗來尋找以太,並獲得了政府的科研資金支持。但花完了第一筆資金後,他居然沒有找到以太。於是再給政府申請了資金,說第二次肯定能找到以太,於是他重新設計了實驗,但結果依舊令人失望。這個實驗的最終結論便是:以太並不存在!

而且麥可遜莫雷實驗還證明了光速的不變性。事實上,這個實驗揭開了《狹義相對論》的神秘面紗,並奠定了現代物理學的基礎。


熱門內容

友善連結



八方快聞是一個網路文摘網站,在浩瀚的網海中摘選即時的、優質的、知識的及趣味性的網路文章給大家欣賞,八方快聞努力做到讓每一個人,能夠使用所有裝置在不同時間地點,都能夠輕鬆享受數位時代的閱讀樂趣。