一、以太思想的起源-科学

合集下载

以太_高三作文

以太_高三作文

以太以太,是古希腊哲学家所设想的一种物质,是一种被假想的电磁波的传播媒质,被认为无所不在。

其实后来人们发现,以太是不存在的。

可是在岩井俊二的小说《关于莉莉周的一切》里,以太再一次复活了,它被认为是莉莉周赋予大家的空间,无处不感受到,并且每个人都有着自己独特的以太内心世界。

小说里记录着一群少年的成长。

书中有着一群狂热的热爱着莉莉周的少年,也有着一群迷失在青春路口的少年,还有着一群被命运左右的少年,而他们有着如同现在我们的年岁,但不同于我们的是,他们是一群不折不扣的坏孩子。

那个叫莲见的少年,他以为莉莉周就是他的以太。

他说:1980年12月8日晚10点50分就在同一时刻马克·大卫·查普曼枪杀了约翰·列侬尽管对我而言那只是个巧合我关心的只是她的诞生诞生于那一时刻她的名字是LilyChou-Chou以太的化身于是,在岩井俊二的笔下,在14岁以后的漫长时光里,莲见化身成为了一个寂寞孤独的灵魂,他会将被遗弃在公路边已经废旧了的莉莉周的海报珍藏,他会在音像店偷莉莉周的CD,尽管最后还是被发现了。

可是他只能躲在虚拟的网络之中,用一个虚拟的代号来呐喊,求助,那时唯有莉莉周的音乐能够平息他世界中的一切黑暗。

星野,为自己的ID取名为青猫。

他原本有着一个幸福的家庭,幸福的人生,以及幸福的以太。

他说他可以理解少年莲见的痛苦,他说:我知道你感受到了看不见的以太比别人感受到的更深我活着,我活着在纯净的以太中我们活着后来当星野第一次意识到了死亡的恐惧和世界的悲哀时,他选择了报复。

报复了班级的恶霸,报复了无助的莲见,甚至报复了周围的整个世界,那时已然变成了灰色的世界。

可是最后,他却消失在了莲见黑暗中,以一种透明的姿态,告别了世界。

与此同时,他的以太也变得耀眼。

小说里还有两个女孩,她们不幸地成为星野报复周围世界的载体。

如夏花般的年纪,美好的生命,却在青春的迷雾中一点点消退。

当诗织用力踩着脚下的钱时,似乎谁也不能够理解那一种憎恨,长久的压抑后于找到了一个爆发的缺口,她用力推打着身后一直沉默的莲见,却发现一切只是徒劳,以太,是古希腊哲学家所设想的一种物质,是一种被假想的电磁波的传播媒质,被认为无所不在。

亚里士多德以太学说

亚里士多德以太学说

亚里士多德以太学说
亚里士多德以太学说是古希腊哲学家亚里士多德提出的一种关于物质和空间的理论。

他认为,宇宙中存在着五种基本元素:土、水、气、火以及一种叫做“以太”的元素。

这五种元素分别对应了四种基本的自然状态:静止、运动、轻和重。

在亚里士多德的体系中,以太被认为是构成天体和天穹的元素,它是纯净、永恒、不变的,与地面上的四种元素(土、水、气、火)不同。

以太被认为是第五种元素,位于大气层之外,填充了整个宇宙空间。

亚里士多德认为,以太是神圣的、永恒的,不受时间和变化的影响。

然而,随着科学的发展,尤其是牛顿力学的出现,亚里士多德以太学说逐渐被抛弃。

现代科学认为,宇宙中并不存在所谓的“以太”元素,而是由各种物质粒子组成,如原子、分子等。

同时,现代科学也认为,空间并非由某种物质填充,而是具有三维结构和曲率的时空。

迈克耳孙一莫雷实验

迈克耳孙一莫雷实验

迈克尔逊——莫雷实验1、以太问题的来龙去脉“以太”概念来自希腊语,原意是高空、苍天,即地球大气层之外的上层空间。

以太思想早在古希腊的科学中就已出现,它作为四元素(火、土、水、气)之外的元素而被引入。

当时人们认为,上层空气是由以太组成的,因而古代宇宙学假设以太占据着整个天空区域。

笛卡儿(R.Descaries,1596~1650)第一个赋予以太以力学性质,他否认超距作用的存在。

在笛卡儿看来,以太充满了整个空间,能够作为传递力的媒质井对浸入其中的物体施加作用。

他甚至试图用以太的涡漩来说明天体的运动,例如提出涡漩携带着行星绕太阳转动。

光的波动说的始祖胡克(R.Hooke,1635~1703)和惠更斯(C.Huygens,1629~1695)为解释光现象,都假设存在着以太。

就连微粒说的创始人牛顿(I.Newton,1643~1727)也不例外,他说:“必须假定有一种以太煤质,它的结构和空气十分相似,但要稀薄得多,精细得多,而且有弹性。

”“以大能够渗进所有粗大物体,但在它们的空隙中要比在自由空间中稀薄,而且孔隙愈细而愈稀薄。

”他认为,在光、电、磁现象中,甚至在引力作用中,无所不在的以太都积极参与进来。

进入19世纪,由于光的波动论的复活和电磁理论的发展,以太问题成为科学家研究的热门课题。

在19世纪上半叶,所有研究以太问题的人都是期望建立一个合理的光理论而探讨它的,阿拉哥实验和光行差被看作是这个理论的试金石。

后来人们着手讨论光行差理论,也是期望它能提供一种以太模型,以便利用这种以太模型解决光的横波理论所面临的严重困难。

因此,这个时期的以太问题也许可以看作是以光理论的正确性的争论为背景的。

19世纪50年代和60年代,较少讨论以太问题,1870年前后却增大了兴趣,主要是天文学家关于光的传播方式的研究。

80年代后半期,物理学家开始对以太问题的一个新方面,即以太和有质物质(ponderable matter,亦译有重物质或可称量物质)的关系问题发生了兴趣。

以太漂移学说

以太漂移学说

以太漂移学说以以太漂移学说为标题,本文将介绍以太漂移学说的概念、背景、原理以及它在科学研究中的应用。

以太漂移学说是一种关于以太的理论,它在19世纪末和20世纪初曾经引起了广泛的讨论和争议。

我们来了解一下以太漂移学说的背景。

在19世纪末,物理学家们对光的性质展开了深入研究。

根据当时的观察,光在真空中传播时似乎没有任何阻力,这引发了人们对光传播媒介的思考。

于是,科学家们提出了以太的概念,认为它是一种填满整个宇宙的无形物质,是光传播的媒介。

然而,随着实验的深入,一些物理学家开始怀疑以太的存在。

在迈克尔逊-莫雷实验中,科学家们试图测量地球相对于以太的运动。

实验结果却让人大为意外,他们发现光的传播速度似乎与地球的运动无关,这与以太漂移的预期结果相矛盾。

这一发现打破了以太的观念,也导致了以太漂移学说的产生。

那么,以太漂移学说究竟是什么呢?以太漂移学说认为,由于地球在宇宙中的运动,光在传播过程中会发生微小的漂移。

这种漂移是由于光在与以太相互作用时产生的,而以太的存在是不可测量的。

以太漂移学说解释了迈克尔逊-莫雷实验的结果,并成为了当时对光传播性质的一种解释。

虽然以太漂移学说在当时引起了广泛的关注,但它并没有持续很长时间。

爱因斯坦在1905年提出了狭义相对论,该理论认为光的传播速度是恒定的,与观察者的运动无关。

狭义相对论的提出彻底改变了人们对光传播的理解,也推翻了以太漂移学说。

从此以后,以太漂移学说逐渐退出了物理学的舞台,被视为一个错误的理论。

尽管以太漂移学说已经不再被广泛接受,但它在科学研究中仍然具有一定的意义。

以太漂移学说的提出和推翻过程,给科学家们提供了一个重要的教训:科学理论需要以实验证据为基础,而不仅仅是基于观察和推理。

这个教训对于今天的科学研究仍然具有重要的指导意义。

总结起来,以太漂移学说是一个关于以太的理论,它在19世纪末和20世纪初引起了广泛的争议。

虽然以太漂移学说已经被证明是错误的,但它对科学研究的发展仍然具有一定的意义。

以太的发展历史以及对科学发展的作用

以太的发展历史以及对科学发展的作用

以太的发展历史以及对科学发展的作用17世纪的笛卡儿是一个对科学思想的发展有重大影响的哲学家,他最先将以太引入科学,并赋予它某种力学性质。

在笛卡儿看来,物体之间的所有作用力都必须通过某种中间媒介物质来传递,不存在任何超距作用。

因此,空间不可能是空无所有的,它被以太这种媒介物质所充满。

以太虽然不能为人的感官所感觉,但却能传递力的作用,如磁力和月球对潮汐的作用力。

后来,以太又在很大程度上作为光波的荷载物同光的波动学说相联系。

光的波动说是由胡克首先提出的,并为惠更斯所进一步发展。

在相当长的时期内(直到20世纪初),人们对波的理解只局限于某种媒介物质的力学振动。

这种媒介物质就称为波的荷载物,如空气就是声波的荷载物。

由于光可以在真空中传播,因此惠更斯提出,荷载光波的媒介物质(以太)应该充满包括真空在内的全部空间,并能渗透到通常的物质之中。

除了作为光波的荷载物以外,惠更斯也用以太来说明引力的现象。

牛顿虽然不同意胡克的光波动学说,但他也像笛卡儿一样反对超距作用,并承认以太的存在。

在他看来,以太不一定是单一的物质,因而能传递各种作用,如产生电、磁和引力等不同的现象。

牛顿也认为以太可以传播振动,但以太的振动不是光,因为当时光的波动学说还不能解释光的光电效应,也不能解释光为什么会直线传播。

以太首先是个哲学概念,而物理学家总是期望将它变成物理学概念。

当一切寻找以太粒子的努力失败后,他们抛弃了以太。

但是事实上,他们抛弃的仅是发现以太粒子的希望,而以太这个哲学概念在他们的头脑中反而变得更加根深蒂固了,几乎所有人认可了更微观结构存在可能性,努力发现其运动规律,并取得了令人兴奋的结果,更多的微观运动规律被提出验证,微观物理学进入了黄金时代。

在古希腊,以太指的是青天或上层大气。

在宇宙学中,有时又用以太来表示占据天体空间的物质。

17世纪的笛卡儿是一个对科学思想的发展有重大影响的哲学家,他最先将以太引入科学,并赋予它某种力学性质。

在笛卡儿看来,物体之间的所有作用力都必须通过某种中间媒介物质来传递,不存在任何超距作用。

光的以太学说

光的以太学说

光的以太学说
光的以太学说(也称为以太假设)是19世纪到20世纪初的一种物理学模型,用于解释光的传播方式和性质。

根据这个理论,光是通过一种称为以太的无形物质传播的。

以太被认为是一种普遍存在于整个宇宙中的物质,填满了所有的空间。

它被认为是一个无阻碍的、透明的物质,能够贯穿所有物质而不受影响。

光波通过以太以波动的形式传播,就像水波在水中传播一样。

根据以太学说,光的速度是一个常量,等于光速。

光波在以太中传播时,以太的振动会导致电场和磁场的形成,从而构成电磁波。

这一观点解释了电磁波的波动性质以及光的偏振、干涉和衍射现象。

然而,20世纪初的实验证据并未能证实以太的存在。

迈克尔
逊-莫雷实验是其中一个著名实验,其结果表明地球相对于以
太没有明显的运动影响。

爱因斯坦在他的狭义相对论中提出了新的解释,即光速是一个相对于观察者恒定的常数,而不依赖于观察者或光源的运动。

随着现代物理学的发展,以太学说逐渐被放弃,因为没有足够的证据支持它的存在。

取而代之的是集体形成的电磁辐射概念,其中光波由光量子(即光子)组成,而不是通过介质的振动传播。

光的传播性质和行为现在可以更好地解释和描述,而不需要借助于以太的概念。

笛卡尔的“以太漩涡说”

笛卡尔的“以太漩涡说”

笛卡尔的“以太漩涡说”
笛卡尔的“以太漩涡说”
以太是一个古老的概念,最初是由古希腊哲学家亚里士多德设想的一种“最纯洁”的元素。

1644年法国的笛卡尔首先把以太概念引入科学,提出了“以太漩涡说”。

何谓“以太漩涡说”呢?笛卡尔认为,物质是连续的;在这样的物质世界中,物体只有相互接触才能产生运动,物体之间的所有作用力都必须通过某种中间媒介物来传递;因此,虚空是不存在的,整个空间充满了一种不可见的、连续的、可压缩的本原物质,这就是以太。

笛卡尔认为,以太处于不停的激烈运动之中,正是在这种以太作用下,物体相互接触产生圆周运动,从而形成许多大小、速度和密度各异的漩涡。

既然宇宙是以太的汪洋大海,因此,在太初时期原始物质就只能经历漩涡运动。

行星之所以绕太阳运转,就是因为在太阳周围有一个巨大的漩涡,这个漩涡足以推动地球和其他行星运动。

月亮之所以绕地球运动,是因为地球周围有次漩涡或较小漩涡。

在漩涡中重物趋向中心,轻物离开中心,因此,重物总是落下地面。

笛卡尔把行星的圆周运动、重物的下落都归之于漩涡吸引的结果。

由于以太漩涡说和日常生活中人们见到的旋风和水流中的漩涡极其相似,给人们一个直观的感觉,所以很快为人们接受,成为风靡一时的学说。

以太漩涡说是人类历史上首次运用以太学说,试图根据力学原理而不是用泛灵论的观点去解释自然现象,是对泛灵论和神创论的一个有力冲击。

但是事实上,以太漩涡说却是一个错误的假说,含有较多的谬误成分,最后还是成为历史的一个陈迹。

人们全部认识是沿着一条错综复杂的曲线发展的,社会实践是认识的来源和动力,是检验认识的标准,也是认识的目的,要避免错误的认识,认识必须符合客观事物及其规律。

以太漂移到相对论的发展史

以太漂移到相对论的发展史

研究历史以太漂流又称以太漂移。

在古希腊,以太(Ehter)指的是青天或上层大气,17世纪时,法国科学家笛卡尔最先将以太引进科学,并赋予它某种力学性质。

后来,以太又在很大程度上作为光波的荷载物,同光的波动学说相联系。

为了证明以太的存在,1887年,迈克耳孙、莫雷一起设计了迈克耳孙-莫雷干涉实验,他们设计的实验灵敏度足以探测到地球绕太阳运行的速度30千米/秒以太风漂移的速度。

但令他们失望的是实验结果未能证明以太存在,测得的光速与仪器的运动方式无关,以此实验结果为基础之一,爱因斯坦的狭义相对论被广泛接受。

自那以后,类似的实验进行了多次,正式的结论是空间没有以太,但不是每个人都心甘情愿地吞下这一“苦果”,1902年,希克斯公布了他对迈克耳孙-莫雷干涉实验研究得出以太风以每秒8千米的速度掠过地球,几年后,迈克耳孙以前的同事米勒重新进行了实验,也得出以太风为每秒8千米的结论,他与莫雷再一次做此实验又获得相同结论,但实验的误差范围比以前的实验小了很多。

1921年,米勒将他们的实验结果呈送给爱因斯坦,爱因斯坦认为这些实验可能因为作用仪器稍有温度上的差异而导致错误的结论,并说:“上帝是难以捉摸的,但他不怀恶意。

”因此,米勒在海拔1800米的威乐逊山雪峰上重做此实验,其结果与迈克耳孙和莫雷在凯斯技术学院较温暖的地下室所做的实验结果一样。

意大利国家核物理研究所的康索里认为,既然20世纪所做的一些干涉实验显示可测出以太风,他决定进行一次带有决定意义的现代化的以太漂移实验。

他们在德国洪堡大学对迈克耳孙-莫雷干涉仪作了改进,利用激光在两个呈直角的蓝宝石腔室中来回穿行,腔室的大小与激光的波长做到两者在一非常准确的频率发生共振。

此实验不间断地进行了一整年。

以太的存在将使两腔室之间的共振频率产生差异,这是因为一年中地球环绕太阳的运动导致以太风相对于地球不断改变其取向,从而改变了激光在腔室中的运动速度。

在实验结速时,科学家们发现共振频率之差不到1赫兹。

以太网的起源与标准化概述

以太网的起源与标准化概述

以太 网的起 源与标准化概 述
牟风瑞,刘志军
( 沧州师专 计算机系,河北 沧州 o l0 60 1)

要 :以太网 ( tent Eh re )是一种 著名的 ,使 用方便的 ,应 用总线拓 扑的 网络技术 。它属 网络低层协议 , 通常在 OS 模 型的物理层和数据链路层操作 。 I 它是 总线型协议 中最 常见 的, 数据速 率为 1Mb s 兆 0 p(




以 太 网 的 起 源 :A O A 无 线 电 系 统 LH
(9 8 17 ) 1 6 — 9 2
计划的管理 员 , 并偶然发现了 A r o 的关于 A O A系统 ba n ms L H 的旱期研 究成果 。 在阅读 A r sn的有名的关于 A O A模 ba o m L H 型的 17 9 0论文时 , t l 认识 到 , Mec f ae 虽然 A rmsn已经作 了 ba o 某 些有 疑问的假 设 , 但通过优化后可 以把 A O A 系统 的效率 L H 提 高到 近 10 %。最后 ,Me ae因为他的基于信息包 的传输 0 tl cf 理 论而 获得 哈佛 大学 理学博士学位 。
1以太网的核心思想是使用共享 的公共传输信道 .
共享数据传输信道的思想来源于夏威夷大学。 O年代未 , 6 该校的 N r n A rmsn及其 同事研制 了—个 名为 A O oma ba o L HA 系统的无线 电网络 。这个 地面无线电广播 系统是 为了把该校位 于 Oau岛上 的校同 内的 I M3 0主机与分布在 其它 岛上和 海 h B 6 洋船舶上的读卡机 和终端连接起来而开发 的。 系统 的初始速 该 度为 40 s 最后升级到 90 s 该 系统 的独特之处在 于 80 p , b 6 0 p。 b 用 “ 境”( b u d 和 “ 入 i o n ) 出境”(ubu d) n o to n 1无线 电信道作两路 数据传输 。出境无线 电信道 ( 主机 到远方的岛屿) 当简单 明 从 相 了, 只要把终点地址放 在传输的 电文标题 , 后 l 召 的接 然 制 应 收站译码。 入境无线电信道( 从岛内或船舶发 到主机 ) 比较复杂 , 但很有意思 , 它是 采用一种随机化 的重传方法 : 副站 ( 岛屿上的 站) 在操作员敲击 R t n 之后发 出它 的电文或信息包 ,然后 e r键 u 该站等待 主站发回确认 电文; 如果在一定的时限 ( 0 10 毫 2 到 50 0 微秒) , 出境信道上未返 回确认文 电, 内 在 则远 方站( 副站) 会认 为两个站在企图同时传输 , 因而发生了碰撞冲突 , 使传输数据 受破坏, 此刻两个站都将再次选择一个随机时间, 试图重发它 们的信息 包 , 时成功的把握就 非常 大 这种 类别的 网络称 为 这 争用型网络 ,因为不同的站都在争用 相同的信道 。

12.以太论的起源与衰弱

12.以太论的起源与衰弱

12、以太论的起源与衰弱如果我们进步到能建立以太力学,这种力学自然就会把现在不得不归到物理学中的许多东西包括进去。

(恩格斯:《自然辩证法》第91页)以太说一方面指出一条道路,去克服关于两种相反的电流体的原始的愚蠢观念,同时,另一方面,它也使人们有希望弄清楚,什么是电运动的真正物质基础,什么东西的运动引起电现象。

以太说已经有一个不可否认的成就。

大家知道,至少有这样的一个点存在,在这一个点上,电直接改变光的运动:它使后者的极化面回转。

克拉克·麦克斯韦根据他的前面说过的理论,计算出一个物体的比电媒容量等于它的折光率的平方。

波尔茨曼研究了各种非导体的介质常数,发现硫磺、松香和石蜡的介质常数的平方根分别等于其折光率。

最高的误差——在硫磺中——仅百分之四。

这样一来,麦克斯韦的以太说就在实验上被证实了。

(恩格斯:《自然辩证法》第101页)以太有着和任何外部物体同样的实在性。

(彭加勒,转引自列宁的《唯物主义和经验批判主义》第293页)以太是一个历史上的名词,它的涵义也随着历史的发展而发展。

以德谟克利特(Democritus)为代表的原子论观点,主张“一切事物的本原是原子和虚空,别的说法都只是意见”,认为存在着某种无限的空虚空间,无数的原子在空无一物的空间中横冲直撞。

古希腊哲学家把以太概念引入了哲学,例如亚里土多德的以太是指天或高空大气,与土、火、气、水并列为组成物质的第五种元素。

亚里士多德(Aristotle)信奉“自然界厌恶真空”,认为空间无论何处都是充满的。

在古希腊的神话传说中,以太表示精灵之气,弥漫于整个宇宙。

与古希腊原子论自然观相对立,中国古代唯物主义自然观的基本理论是元气论,它萌芽于先秦,形成于两汉,至宋、明、清得到了高度的发展。

汉代的王充,北宋的张载和明末清初的王夫之是元气论形成和发展过程中的3座丰碑。

中国古代的“元气说” ,认为天地间的虚空中充斥着“元气”,万物都由元气凝聚而成。

元气说的集大成者张载,更是把元气与万物之间的关系说得非常明确,他说:“太虚即气”,“太虚不能无气,气不能不聚而为万物,万物不能不散而为太虚。

以太在古代有没有被发现或研究过?

以太在古代有没有被发现或研究过?

以太在古代有没有被发现或研究过?一、古代智慧与科学的探索古代是人类创造和积累智慧的时期,人们通过观察自然现象和思考来揭示世界的奥秘。

古代的科学与现代科学有很大的不同,但在某些方面也有很多相似之处。

人们对宇宙、天体、地质等方面进行了广泛的研究,但对微观世界的了解相对较少。

在古代,是否有人发现或研究过以太成为一个有趣的问题。

二、古代哲学关于以太的研究古代哲学家对以太的概念进行了一定程度的研究。

柏拉图和亚里士多德等古代哲学家认为以太是构成宇宙的第五元素,是一种超越物质的形而上学存在。

他们将以太与神圣、完美、永恒等概念联系在一起,并认为以太是宇宙的本质和支持物质世界运行的力量。

虽然古代哲学家没有通过实验来验证以太的存在,但他们的思想对于后来的科学研究产生了重要影响。

三、古代科学家关于以太的观点在古代的科学家中,亚里士多德是对以太进行最为详细研究的一位。

他认为以太是一种特殊的、纯粹的、永恒的物质,它构成了天空和天体,同时也是生命力和自然力的来源。

亚里士多德的观点具有很强的权威性,在长达几个世纪的时间里成为宇宙观的基础。

然而,随着科学的发展,人们对亚里士多德的观点提出了质疑。

四、现代科学对以太的认识随着物理学的发展,人们对以太的观念发生了变化。

传统的以太观念逐渐被放弃,取而代之的是对真空的研究。

量子力学的发展揭示了真空中存在着虚拟粒子对的涌现和湮灭,以及量子涨落的存在。

这使得以太这一概念变得模糊起来。

现代物理学认为,以太是一个虚无的、不存在的概念,宇宙是由粒子和场构成的。

五、以太在现代科学中的意义虽然以太这一概念在现代科学中已经被否定,但它仍然在某种程度上对科学研究产生了影响。

以太的观念启发了人们对宇宙本质的思考,促进了宇宙学、量子力学等领域的发展。

同时,以太也成为文学、哲学等领域的重要主题,被用来表达对宇宙奥秘的探索和思考。

总结:在古代,人们没有发现或研究过以太。

古代哲学家和科学家对以太进行了一定程度的思考和讨论,但并没有通过实验证实其存在。

以太的解释

以太的解释

“以太”概念的产生与消失
19世纪初期,学者们发现,光是一种波动,光能发生干涉和衍射就是证明,于是,学者们就想,像描述机械波那样,描述光波。

机械波不是质点沿波动方向的移动,而是“运动状态”在介质中的传播,是组成介质的质点,亦步亦趋,重复振源的振动。

机械波的传播必须在介质中进行,例如声波就不能在真空中传。

当时,光的波动论者,把光看成在连续介质中的某种机械弹性振动,因此不得不臆造一种介质,名叫“宇宙以太”,简称“以太”,以传播光波。

为了符合光的各种性质,以太必须具有弥漫宇宙、密度极小、切变弹性模量极大(比钢还大)等特性,而且,一切天体在以太中运动时,又要不受任何阻力——这种神秘的物质真是匪夷所思。

19世纪70年代,麦克斯韦创造了光的电磁波动理论,以代替光的机械波动理论,认为光波本质上是一种电磁波,而电电磁波的传播无需介质,于是,匪夷所思的以太,就在物理学中消失了。

一、以太思想的起源-科学

一、以太思想的起源-科学

一“以太”是古希腊哲学家亚里士多德设想的一种弥漫在宇宙空间的物质,它没有质量,看不见,摸不到,却无处不在。

“以太”设想对后世的物理学产生了重要影响。

17世纪的笛卡尔是一个对科学思想的发展有重大影响的哲学家,他最先将“以太”引入科学,并赋予它某种力学性质。

在笛卡尔看来,物体之间的所有作用力都必须通过某种中间媒介物质来传递,而不存在任何超距作用。

因此,空间不可能是空无所有的,它被“以太”这种媒介物质所充满,“以太”虽然不能被人的感官所感觉,但却能传递力的作用。

这一思想得到了牛顿的认可。

虽然牛顿创立了万有引力学说,但是他和笛卡尔一样反对超距作用,并承认“以太”的存在。

在牛顿看来,“以太”不是单一的物质,因而能传递各种作用,如产生引力、电、磁等不同的现象。

但是,当“以太”理论涉及到光学领域的时候,物理学界却产生了各派之间巨大的分歧和争论。

二光的波动学说产生以后,“以太”被作为光波的荷载物同光的波动学说相联系。

光的早期波动说认为,任何形式的波都是通过荷载物的振动传播的,如声波是利用空气这种荷载物的振动传播的,水波是利用水这种荷载物的振动传播的,同样光波也必须利用某种荷载物的振动来传播,这种光波的荷载物就是“以太”。

光的波动说的代表人物惠更斯提出,荷载光波的媒介物质——“以太”应该充满包括真空在内的全部空间,并能渗透到通常的物质之中。

但是,这一理论遭到了牛顿的反对。

牛顿认为“以太”可以传播振动,但“以太”的振动不是光。

由于光在同一种介质中沿直线传播,因此牛顿认为光的本质特性是粒子性,并且不同意光的波动说,因为当时波动理论不能解释光为什么会直线传播。

伴随着这种分歧和争论,关于光的传播规律的研究也逐渐深入。

三“以太”理论认为光波实际是绝对静止的“以太”物质的横振动,也就是说,光波的传播需要一个绝对静止的参照系,这个绝对静止的参照系就是“以太”,而在其它参照系中所观测到的光速,应该是“以太”中的光速与该参照系相对于“以太”的速度的矢量差。

论以太(上)

论以太(上)

论以太(上)摘要:“以太”是经典力学中曾经站统治地位几百年的一个观点和基石,后来被证明其存在的实验的反向结论而被戏剧性地否定。

当古老的“以太论”抛弃“静止的、等密度的、不与物质相联系和转化”的观点之后,以太论则与《论统一场》的,无论是宏观的还是微观的磁力线观点等同。

即,与“物、磁”二重性特征等同,并具有与磁场磁力线同等的彻底清晰的物质特性和物理意义,进而实现对宇宙自然的本质揭示与把握的历史宏愿。

也即,以太就是磁场磁力线及其宏观的、微观的分布与凝聚。

关键词:以太、否定、光子、磁场、磁力线1、以太的古典意义、以太论2、迪卡尔的以太观3、牛顿的以太观4、以太的发展进程5、以太之否定6、剖析超距作用的唯心点7、“引力场”理论的局限8、否定以太后的负面作用9、以太与磁力线(以太本质特性)1、以太的古典意义、以太论以太是一个历史上的名词,它的涵义也随着历史的发展而发展。

在古希腊,以太指的是青天或上层大气。

在宇宙学中,有时又用以太来表示占据天体空间的物质。

17世纪的R.迪卡儿是一个对科学思想的发展有重大影响的哲学家。

他最先将以太引入科学,并赋予他某种力学性质。

在迪卡儿看来,物体之间的所有作用力都必须通过某种中间媒介物质来传递,不存在任何超距作用。

因此,空间不可能是空无所有的,它被以太这种媒介物质所充满。

2、迪卡尔的以太观17世纪的迪卡儿(1596年3月31日—1650年2月11日)认为:物质由微粒构成,物质微粒是唯一的实体,物质的本性是其空间广延性,机械运动即位置变动是物质唯一的运动形式。

一切自然现象,一切物质性质(包括色、香、硬度、热等)都是由于物质粒子的机械相互作用产生的。

有了物质(空间)和(机械)运动,就能按照物质运动本身的自然规律构造出全部世界,无须上帝照管。

这类机械论的自然观以后曾统治自然科学两个多世纪。

他又认为物质充满空间,即不存在真空(要说有一个绝对无物体的虚空或空间,那是反乎理性的),物质可以无限分割(宇宙中并不可能有天然不可分的原子或物质部分),空间是无限的(世界的广袤是无限定的),并且肯定物质世界的统一性与多样性(天上和地下的物质都是一样的,而且世界不是多元的”,“物质的全部花样或其形式的多样性,都依靠于运动)。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

一“以太”是古希腊哲学家亚里士多德设想的一种弥漫在宇宙空间的物质,它没有质量,看不见,摸不到,却无处不在。

“以太”设想对后世的物理学产生了重要影响。

17世纪的笛卡尔是一个对科学思想的发展有重大影响的哲学家,他最先将“以太”引入科学,并赋予它某种力学性质。

在笛卡尔看来,物体之间的所有作用力都必须通过某种中间媒介物质来传递,而不存在任何超距作用。

因此,空间不可能是空无所有的,它被“以太”这种媒介物质所充满,“以太”虽然不能被人的感官所感觉,但却能传递力的作用。

这一思想得到了牛顿的认可。

虽然牛顿创立了万有引力学说,但是他和笛卡尔一样反对超距作用,并承认“以太”的存在。

在牛顿看来,“以太”不是单一的物质,因而能传递各种作用,如产生引力、电、磁等不同的现象。

但是,当“以太”理论涉及到光学领域的时候,物理学界却产生了各派之间巨大的分歧和争论。

二光的波动学说产生以后,“以太”被作为光波的荷载物同光的波动学说相联系。

光的早期波动说认为,任何形式的波都是通过荷载物的振动传播的,如声波是利用空气这种荷载物的振动传播的,水波是利用水这种荷载物的振动传播的,同样光波也必须利用某种荷载物的振动来传播,这种光波的荷载物就是“以太”。

光的波动说的代表人物惠更斯提出,荷载光波的媒介物质——“以太”应该充满包括真空在内的全部空间,并能渗透到通常的物质之中。

但是,这一理论遭到了牛顿的反对。

牛顿认为“以太”可以传播振动,但“以太”的振动不是光。

由于光在同一种介质中沿直线传播,因此牛顿认为光的本质特性是粒子性,并且不同意光的波动说,因为当时波动理论不能解释光为什么会直线传播。

伴随着这种分歧和争论,关于光的传播规律的研究也逐渐深入。

三“以太”理论认为光波实际是绝对静止的“以太”物质的横振动,也就是说,光波的传播需要一个绝对静止的参照系,这个绝对静止的参照系就是“以太”,而在其它参照系中所观测到的光速,应该是“以太”中的光速与该参照系相对于“以太”的速度的矢量差。

1887年,阿尔伯特-迈克尔逊和爱德华-莫雷进行了著名的迈克尔逊-莫雷实验来验证“以太”理论是否正确。

实验过程如下:半反射镜M与两个全反射镜M1、M2的距离相等,且MM1与MM2互相垂直。

由光源S发出的光线在半反射镜M上分为两束,一束透过M,被M1反射回到M,再被M反射而达目镜T;另一束被M反射至M2,再被M2反射回M而直达目镜T。

实验结果显示,在目镜T中观测到了两束光的干涉效应。

当时迈克尔逊和莫雷在做该实验时,除了按照上述初始装置观察到干涉条纹外,还将装置转动了900,观察干涉条纹的移动情况。

需要强调一下的是,这里仅仅讨论在初始装置下能够观察到干涉条纹这一事实能够说明什么,而暂不讨论干涉条纹的移动情况。

四迈克尔逊-莫雷实验中,地球参照系下的光线MM2M始终沿垂直方向。

按照“以太”理论,“以太”的横振动与垂直方向的夹角应为arcsin vc,则半反射镜M与水平方向的夹角应为arcsin 4v cπ-。

因此,地球参照系下的光线MM1M和光线MM2M分别对应的“以太”的横振动应沿下图所示方向传播。

由上图可知,地球参照系下的光线MM1M和光线MM2M分别对应的“以太”的横振动最终应成2arcsin vc的角度,因此它们不可能同时进入目镜T形成干涉。

显然,“以太”理论与迈克尔逊-莫雷实验事实相互矛盾,因此“以太”理论是不能成立的。

这就是为什么前面强调暂时不讨论实验装置调转前后干涉条纹的移动情况,因为判断“以太”理论的正确与否其实可以很简便,即只要按照迈克尔逊-莫雷实验的初始装置在地球这个相对于“以太”运动的参照系中实现了两束光线的干涉,就可以立刻否定“以太”理论,而无需再计算和观察实验装置转动900后干涉条纹的移动情况。

五因为迈克尔逊-莫雷实验中干涉条纹的出现,“以太”理论随即被否定,因此重新研究光的传播规律成为必须解决的问题。

迈克尔逊-莫雷实验中的光线MM1M和光线MM2M能够实现干涉,实质上说明了地球相对于真空的运动对光线的传播路径没有影响,两束光线应相对于光源(地球)的速度均为c。

即在地球参照系下光相对于光源以速度c发出,经过镜M反射和透射后形成MM1M和MM2M两束光,而后仍然相对于镜M以速度c分别向右和向上传播。

如果情形果真如上述分析,那么根据相对性原理,光相对于真空的速度应为光的发射速度c与地球相对于真空的速度v的矢量和。

但是,根据麦克斯韦方程,光在真空中的速度恒为c=。

显然,上述分析与麦克斯韦方程对真空中光速的定义之间是矛盾的,而这正是问题的关键所在,也是迈克尔逊-莫雷实验真正要求解决的问题。

六迈克尔逊-莫雷实验否定了“以太”理论,但却揭示了相对性原理与麦克斯韦方程之间的矛盾。

于是,当时的物理学界产生了“光速不变”假设,该假设认为光速与光源的运动无关,即主张光相对于光源速度为c,虽然光源相对于真空速度为v,但光相对于真空速度仍为c,而并非光相对于光源速度与光源相对于真空速度的矢量和。

不难看出,“光速不变”假设实质上是不承认光相对于真空的速度与光源(地球)的运动有关,而认为光相对于真空的速度只决定于光被发射的速度c,从而保全了麦克斯韦方程对真空中光速的定义。

但是,事实果真如此吗?按照“光速不变”假设,光线MM1M应呈现如下传播状态。

相对于地球参照系,光线MM1M速度为c。

向右传播路程为l,传播时间为lc;向左传播路程为l,传播时间为lc。

相对于真空参照系,光线MM1M速度仍为c。

向右传播路程为'l('l l>),传播时间为'lc;向左传播路程为"l("l l<),传播时间为"lc。

由此得出的结论是同一个光传播过程在地球和真空两个不同参照系下所需要的时间不同。

在对光线MM1M进行上述分析之后,“光速不变”假设认为,只要重新定义时间的物理意义,就可以在既满足麦克斯韦方程对真空中光速的定义的同时,又符合迈克尔逊-莫雷实验现象。

七光线MM1M的传播方向与地球和真空的相对运动方向相同,在这种情况下,即使“光速不变”假设不承认光相对于真空的速度与光源的运动有关,也不会影响光线MM1M的传播路径。

因此对于光线MM1M而言,重新定义时间的物理意义似乎可以在既满足迈克尔逊-莫雷实验对光线MM1M传播路径的要求的同时,又符合麦克斯韦方程对真空中光速的定义。

但是,在按照“光速不变”假设分析光线MM2M相对于真空参照系的运动状态时,却遇到了问题。

光线MM2M相对于地球的传播方向与地球和真空的相对运动方向不同,而是相互垂直的关系。

因此,如果光相对于真空的速度与光源的运动无关,那么由于光源(地球)相对于真空以速度v向右运动,则光线MM2M相对于地球参照系不可能竖直向上传播。

也就是说,光线MM2M从目镜T正上方的M点发射,由于光源(地球)始终向右运动,而光的速度却与光源的运动无关,因此当光线MM2M被反射回来时,不可能进入目镜T进行干涉。

如下图所示:麦克斯韦方程对真空中光速的定义不承认光相对于真空的速度与光源(地球)的运动有关,即二次光源M向右运动,但光线MM2被发射的瞬间没有向右的速度,只有向上的速度。

那么在地球参照系中观察,光线MM2与镜M2的相交点必定不会落在M的正上方,而应落在左方;同样,光线M2M被反射回来时,则更加不会落入目镜T,而应落在目镜T的更左方。

由此看来,“光速不变”假设为保全麦克斯韦方程对真空中光速的定义不承认光相对于真空的速度与光源的运动有关,但是一旦如此,迈克尔逊-莫雷实验则无法实现。

八不过,有一种假设可以保证既不承认光相对于真空的速度与光源的运动有关,又能使得光线MM2从镜M 发射,经反射回到镜M 进而进入目镜T 。

该假设就是地球绝对静止不动,且是宇宙的核心,即“地心说”。

随着人类的足迹踏入太空,地球相对于真空运动并且绕太阳旋转同时自转这一天文现象早已被证实。

如果地球是绝对静止的,那么就意味着整个宇宙绕着地球在旋转,这毫无疑问是很荒谬的。

由此看来,假设地球绝对静止来解释迈克尔逊-莫雷实验是不可取的。

那么,除“地心说”以外还有没有另外一个可能的假设来保证既不承认光相对于真空的速度与光源的运动有关,又能解释迈克尔逊-莫雷实验中干涉条纹的出现呢?九不妨进行一下反向思维,光线MM2M 相对于真空的速度之所以必须与光源的运动有关才能保证落入目镜T ,原因是光源(地球)具有相对于真空的水平速度v ,即在光线MM2M 从镜M 到镜M1和从镜M1返回镜M 以及进入目镜T 这三个过程的总时间间隔t 里,地球已相对于真空水平运动了一段位移vt ,因此要求光在这段时间间隔内也必须相对于真空在水平方向上运动同样的位移vt 。

如果按照迈克尔逊-莫雷实验和麦克斯韦方程对光速的定义的共同要求,只有使0vt =,而由于“地心说”不成立,则0v ≠,因此必然得出0t =,即光的整个传播过程所需时间为0。

那么必然得出一个结论:光速趋于无穷大,即c →∞ 。

这实在是一个让人匪夷所思而又哭笑不得的结论。

之所以匪夷所思,是因为麦克斯韦方程对光速的定义8310/c m s =≈⨯几乎是人所共知的所谓“常识”,而c →∞这一结论是与之矛盾的;之所以哭笑不得,则是因为导致c →∞这一结论的假设本来是为了拯救麦克斯韦方程对真空中光速的定义而不得不做出的,结果却得出了与之相反的结论。

十经过一系列分析,可以总结出整个逻辑关系如下:如要保证迈克尔逊-莫雷实验中干涉条纹的出现,则必使得光线相对于光源(地球)向右和向上的速度均为c ;如要保证麦克斯韦方程对真空中光速的定义,则必使得光相对于真空的速度与光源的运动无关;如要既保证光相对于真空的速度与光源的运动无关又保证迈克尔逊-莫雷实验中干涉条纹的出现,则必使得光速c →∞;如果光速c →∞,则光速c。

由此看来,迈克尔逊-莫雷实验中干涉条纹的出现与麦克斯韦方程所定义的真空中光速恒为是相互矛盾的。

毫无疑问,前者是实验事实,不容否定,那么只能否定后者。

十一麦克斯韦方程对真空中光速的定义即c虽然被迈克尔逊-莫雷实验否定,但是却得出了另外一个结论:如果真空中的光速真的与光源运动无关,则必须保证真空中的光速c →∞。

那么,真空中的光速到底与光源的运动有没有关系呢?要弄清这一问题,就必须从光的本性入手讨论,即光(电磁场)到底是不是物质?不妨由下面的情形来推想一下:在相对于地面匀速直线运动的火车上,一位静坐的乘客竖直向上抛出一个小球,则小球在被抛起瞬间相对于地面的速度应为小球被竖直上抛的速度与火车相对于地面的速度的矢量和。

小球在未被抛起前是作为一个实际存在的物体被握在乘客手中的,因此小球在未被抛起前虽然没有向上的速度,但是却已经和火车(乘客)一起运动并已经拥有了水平方向的速度。

相关文档
最新文档