相对论和量子论的诞生
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武际可:科技史选讲之六 15
马赫批评牛顿对“水桶实验”的解释说，牛顿水桶 实验水面下凹，是它同宇宙远处的大量物质之间 有相对转动密切相关。反过来，如果水不动，而 周围的大量物质对它运动，则水面也同样会下 凹。如果设想把桶壁的厚度增大到几公里甚至几 十公里，让桶壁转动起来，而桶内的水没有通常 意义之下的转动，没有人有资格说出，这实验的 结果如何。马赫自己相信，这一怪桶的旋转将真 地对桶内的水产生一个等效的惯性离心力作用。
武际可:科技史选讲之六 7
2．2 以太面临的难题
以太既然是一种物质，按照经典力学的理论它自己就应当可以有运动、有速 度，它既然包围着地球与别的星球，这些星球运动时以太也应当被带着跑，或 者至少有一部分被带着跑。但是实验事实却和经典力学的这些当然结果相矛 盾。 英国天文学家布莱德雷(J. Bradley,1693－1762)为了看到地球绕太阳 公转所产生的光行差现象，1725年12月到1726年12月间，进行了不间 断的恒星观测。所谓光行差现象是在地球上观察同一颗恒星时，在地球绕 日公转的周期中，望远镜的方向也应当作周期性的改变。这是由于地球以 速度为30公里/秒绕日公转，所以望远镜应当向地球运动的方向倾斜一个 α ， 为地球的运动速度， 角度 ，而且有 tgα = v / c v c为光速。由此可求 出 ，与实际观测的结果完全符合。这说明地球的运动丝毫没有 α = 20.5′′ 带动以太，因为如果地球带动了以太的话，所观察到的角度 应当小或 α 者为零。
武际可:科技史选讲之六 9
1851年法国实验物理学家菲索（Armand-
Hippolyte-Louis Fizeu,1819－1896）设计了一个实 验，用来检验光在运动物体中是否发生变化，即检验运 动的物体是否携带以太前进。他将一束光通过半透明的 反射镜而分为两束，一束是透过反射镜的光让它逆水流 而行，另一束是反射镜反射的光让它顺水流而行，两束 光经过同样长度的流水管后汇合产生干涉。实验先对水 静止时进行，后对水流动时进行，观察两种情况下干涉 条纹的变化。 的，由光行差观测结果说明它不能被行星表面的空气带 动，它却能被透明的水带动。
武际可:科技史选讲之六 12
1．2 马赫对牛顿绝对时空的批评
1883年马赫出版了他的专著《力学史评》，在这本书中马赫
既充分肯定了牛顿力学的历史功绩，又对它的绝对时空进行了 批评。他说：“一切质量、一切速度、一切力都是相对的。不存 在有关相对和绝对的任何区别。”他还指出，确定时间依赖于两 个事件之间的关系。他引进了惯性质量的概念，认为重力质量 可以从惯性质量导出。
注：马赫这里引进了惯性质量的概念。后来爱因斯坦指出有两种定义质量 的方法：马赫定义的是惯性质量。另一种是由同一重力场中两个物体所受 的力来定义，称为引力质量。惯性质量与引力质量相等是经验事实，经典 力学不能给出论证。
武际可:科技史选讲之六 14
在牛顿力学中假定了绝对空间，也称为惯 性空间，或惯性参考系。但是如何判断一 个参考系是否惯性参考系是很困难的事。 牛顿为了说明如何区分，在他的《自然哲 学的数学原理》中特别举了一个 “ 水桶实 验”的例子。不管水桶转与不转，当水旋转 起来时水面总是凹下去的。他解释说水与 桶的相对运动不是水面下凹的原因，真正 原因是水在绝对空间中的加速度。
武际可:科技史选讲之六 5
光既然可以被看为波动，就一定有传播的 速度。最早测定光速的是丹麦的天文学家 罗默（Ole Römer,1644－1710）。他是 在观测木星卫星的周期时，发现当地球远 离木星与地球迎向木星时，木星卫星的周 期有差异而间接计算得到的。通过简单计 算，他得到的光速是3.15× 10 8 米/秒（后 来用更精细的方法测量得到的光速是 8 c= 2.99796 ± 0.00004 × 10米 /秒）
以太是怎样来传递力呢，这一点，是很难检测的，从
太阳或星球传来的光线自然也是由以太传递的，而光 是容易检测的。
武际可:科技史选讲之六 4
大约在以太概念提出来稍后，惠更斯与胡克等人 提出了光的波动说，并且用波动解释了光的反 射、折射以及油膜的虹彩现象。其时由于主张微 粒说的牛顿的威望极大，赞同波动说的人很少。 因此，在整个18世纪里，以太仿佛被遗忘了。牛 顿虽然主张光的微粒说，可是在他的《自然哲学 的数学原理》书中给出波速与弹性系数和密度的 关系，这一点恰好可以给波动说者用来发展自己 的主张。到了19世纪，随着弹性力学、波与振动 知识的积累，波动说又复活了。
赫兹接着说：“我们必须根据这些观点来评价各种物理学理论
及其阐述形式。它们也是我们在此据以讨论被称为力学原理的 阐述形式的观点。”
[1] W.海森伯著，《物理学家的自然观》，商务印书馆，1990年，第 103－106页
武际可:科技史选讲之六
11
赫兹在这里，已经不把力学的原
理看作一成不变的，而看作发展 着的、准备随时改进的东西,这已 经同牛顿之后一些人把牛顿力学 当作永恒不变的观点很不相同 了。
武际可:科技史选讲之六
3
经典力学在18、19世纪用来解释客观世界的规律，取得 了巨大的成功。一些学者为经典力学所取得的成功而沾沾 自喜，如发明干涉仪的美国科学家迈克尔逊说：“虽然任 何时候也不能担保，物理学的未来不会隐藏比过去更令人 惊讶的奇迹，但是似乎十分可能，绝大多数重要的基本原 理已经牢固地确立起来了；下一步的发展看来主要在于把 这些原理认真地应用到我们所注意的种种现象中去。正是 在这里，测量科学显示了它的重要性――定量的结果比定 性的工作更为重要。一位杰出的物理学家（指英国物理学 家开尔文）指出：未来的物理学真理将不得不在小数点后 第六位去寻找。”[1]
牛顿的质量定义是容积和密度的积。马赫批评这个定义，说
他第一是犯了逻辑循环的错误，第二是假定存在一个共同的、 等质的 “ 物质的量 ” ，这种概念对于不同的化学物质是行不通 的，它们不能用同一尺度测定。
武际可:科技史选讲之六 13
马赫对质量的论证他的惯性质量是这样进行的：
1。在由重力的关系 P = mg , P′ = m′g 来确定重力之比 / m′ 时， P / P′ = m 是假定不同物体的质量用相同的尺度
相对论和量子论的诞生
武际可:科技史选讲之六
1
尽管我仰慕牛顿的大名，但我并不因此非 得认为他是百无一失的。我……遗憾地看 到他也会弄错，而他的权威也许有时甚至 阻碍了科学的进步。 （英） 托马斯·杨
武际可:科技史选讲之六
2
1. 2. 3. 4. 5.
1900年以前一些著名学者对经典力学的批 评 经典力学上空的“乌云” 相对论 量子力学 相对论与量子力学的产生是一场革命
武际可:科技史选讲之六 9
Heinrich Hertz 1857－1894
赫兹
武际可:科技史选讲之六
10
“力学中最初所说的原理是不可溯原于其他力学命题、只能被看
作是来自其他知识来源的直接后果的阐述形式。在历史的发展进 程中不可避免地要超越一些错误地保有原理称号的命题，这些命 题曾一度在特定的条件下被正确地称为原理。自拉格朗日时代以 来，人们常常指出，重心、面积重心等原理实际上不过是一些具 有一般性质的命题。当力学变成以某种或更多一些的其他命题为 依据来表述时，我们可以同样合理地说，另一些所谓的原理也不 配这一称号，应当降入命题或系定理的行列中。”[1]
来测量的。 2。在由 g 相同的条件下的重力之比来确定质量之 比 m / m′ = P时，这种质量的概念牵涉到反作用原 / P′ 理，或者用别的附加条件。 3。用“对称原理”，或即形形色色的守恒定律，来确定 质量的办法应用于形质不同的物体是不妥当的。马赫认 为，力学经验给出的是物体的加速度，加速度相等的物 体具有相同的质量。
武际可:科技史选讲之六 8
光行差的观测结果不支持光的波动说，但 是有不少学者想出办法拯救波动说。其中 较有名的，如英国的流体力学家斯托克斯 提出在行星的表面上，以太与行星表面有 相同的速度，在离开行星一段距离后，以 太可以认为是静止的。他把以太看成一种 黏性流体，而且假定流动是无旋的，那么 观测到的光行差就符合这样一种情况。
武际可:科技史选讲之六 8
1．1 赫兹论“力学原理的有限的 有效性”
赫兹（ Heinrich Hertz,1857 － 1894 ）是德国 物理学家， 1887 年首先发表关于电磁波的发生 与接受的实验论文，并且确定了电磁波和光波一 样具有反射、折射、偏振等性质，验证了麦克斯 韦耳关于光是一种电磁波的理论。赫兹在 1876 年 出 版 了 一 本 《 力 学 原 理 》 （ Principles of Mechanics）的书。在该书的《导言》中作者阐 明了一个观点：一门自然科学是一门这样的科 学，它的关于有限的自然领域的命题只能具有相 应地有限的有效性；科学并不是一门产生关于自 然界总体的世界观或关于事物本性的哲学。
武际可:科技史选讲之六 2
1824-1907
开尔文 Kelvin
武际可:科技史选讲之六
3
2．1 以太
什么是以太呢？它是一种假想的物质。星球之间吸引
力的思想一旦确立，人们对于力的这种超距作用是很难 理解的。所以在17世纪由笛卡尔与牛顿等大科学家主 张，空间不可能是虚无的，它是由一种名为“以太”的物 质所充满。星球之间的吸引力就是由这种物质来传递 的。
武际可:科技史选讲之六 5
武际可:科技史选讲之六
6
§1 1900年以前一些著名学者 对经典力学的批评
武际可:科技史选讲之六
7
牛顿的《自然哲学的数学原理》出版后， 一直有不少学者对它的某些观点提出批 评，如牛顿同时代的惠更斯与莱布尼兹 等。但是由于牛顿力学在解释天体运行等 一系列事情上所取得的成功，牛顿的威望 日隆，不同的意见很难流传，不能为社会 接受。到了19世纪末期，经典力学逐渐露 出矛盾，不同意见也就慢慢流传开来，其 中有些意见是十分正确的。
[1] 李醒民著，《激动人心的年代》，四川人民出版社，1983年，第13页
武际可:科技史选讲之六 4
但是到了19世纪末，经典力学在一些重要问题上 开始出现破绽。理论与实验事实不能符合。而且 越是修补越不能自圆其说。经典力学出现了类似 在16世纪托勒密地心说所遇到的困境。这种局面 的产生颇引起了一些惊慌。由于在此以前的全部 物理学都是架构于经典力学之上的，所以有人就 说这是整个“物理学的危机 ”。这场“危机”发展的 结果就导致了相对论与量子论的产生与发展，它 们的产生构成了物理学的一场新的革命。
武际可:科技史选讲之六 6
光速既然有如此大，它又是通过以太传播的，根 据已有的波动理论，以太的刚度就要非常大而密 度又要非常之小。显然以太这种怪物质与人们以 往熟知的物质很不相同。就需要去认真的探索。 于是在整个19世纪探索以太行为的研究成为当时 的热门研究课题。当时不管是研究光学的，还是 研究弹性力学的、研究振动与波的，都卷入进来 了。通过以太的探求，光的波动说取得了更为丰 富的进展，不仅可以解释光的干涉、偏振和双折 射等一系列现象，而且可以计算出不同颜色光的 波长，进而利用光波长度进行精细的长度测量， 进而随着电磁学的发展又证明了光是一种电磁 波。
马赫
武际可:科技史选讲之六
18
§2 经典力学上空的 “乌云”
武际可:科技史选讲之六
1
1900 年 4 月 27 日 ， 英 国 的 著 名 物 理 学 家 开 尔 文，在为旧世纪送别和迎接新世纪的长篇学术报 告：《19世纪热和光的动力学理论上空的乌云》 中，认为经典物理理论本来是晴空万里，但是在 上世纪末出现了两朵“乌云”。 他这里所说的经典 物理本质上就是经典力学。所说的两朵“乌云”， 一朵是关于“以太漂移”的否定，另一朵是研究热 辐射所遇到的困难。物理学针对这两个难题，在 随后的岁月里出现了两个革新方向，相对论与量 子力学。
武际可:科技史选讲之六 16
马赫对牛顿的绝对时间也提出了批评。马赫反
对绝对时间的概念。他认为“同时”这一物理概 念，归根结底是观察的同时。
马赫对经典力学的批判，后来深深影响了爱因
斯坦。爱因斯坦称马赫的《力学史评》为“真正 伟大的著作”，称马赫为“广义相对论的先驱”。
武际可:科技史选讲之六
17
Ernst Mach 1838－1916
马赫批评牛顿对“水桶实验”的解释说，牛顿水桶 实验水面下凹，是它同宇宙远处的大量物质之间 有相对转动密切相关。反过来，如果水不动，而 周围的大量物质对它运动，则水面也同样会下 凹。如果设想把桶壁的厚度增大到几公里甚至几 十公里，让桶壁转动起来，而桶内的水没有通常 意义之下的转动，没有人有资格说出，这实验的 结果如何。马赫自己相信，这一怪桶的旋转将真 地对桶内的水产生一个等效的惯性离心力作用。
武际可:科技史选讲之六 7
2．2 以太面临的难题
以太既然是一种物质，按照经典力学的理论它自己就应当可以有运动、有速 度，它既然包围着地球与别的星球，这些星球运动时以太也应当被带着跑，或 者至少有一部分被带着跑。但是实验事实却和经典力学的这些当然结果相矛 盾。 英国天文学家布莱德雷(J. Bradley,1693－1762)为了看到地球绕太阳 公转所产生的光行差现象，1725年12月到1726年12月间，进行了不间 断的恒星观测。所谓光行差现象是在地球上观察同一颗恒星时，在地球绕 日公转的周期中，望远镜的方向也应当作周期性的改变。这是由于地球以 速度为30公里/秒绕日公转，所以望远镜应当向地球运动的方向倾斜一个 α ， 为地球的运动速度， 角度 ，而且有 tgα = v / c v c为光速。由此可求 出 ，与实际观测的结果完全符合。这说明地球的运动丝毫没有 α = 20.5′′ 带动以太，因为如果地球带动了以太的话，所观察到的角度 应当小或 α 者为零。
武际可:科技史选讲之六 9
1851年法国实验物理学家菲索（Armand-
Hippolyte-Louis Fizeu,1819－1896）设计了一个实 验，用来检验光在运动物体中是否发生变化，即检验运 动的物体是否携带以太前进。他将一束光通过半透明的 反射镜而分为两束，一束是透过反射镜的光让它逆水流 而行，另一束是反射镜反射的光让它顺水流而行，两束 光经过同样长度的流水管后汇合产生干涉。实验先对水 静止时进行，后对水流动时进行，观察两种情况下干涉 条纹的变化。 的，由光行差观测结果说明它不能被行星表面的空气带 动，它却能被透明的水带动。
武际可:科技史选讲之六 12
1．2 马赫对牛顿绝对时空的批评
1883年马赫出版了他的专著《力学史评》，在这本书中马赫
既充分肯定了牛顿力学的历史功绩，又对它的绝对时空进行了 批评。他说：“一切质量、一切速度、一切力都是相对的。不存 在有关相对和绝对的任何区别。”他还指出，确定时间依赖于两 个事件之间的关系。他引进了惯性质量的概念，认为重力质量 可以从惯性质量导出。
注：马赫这里引进了惯性质量的概念。后来爱因斯坦指出有两种定义质量 的方法：马赫定义的是惯性质量。另一种是由同一重力场中两个物体所受 的力来定义，称为引力质量。惯性质量与引力质量相等是经验事实，经典 力学不能给出论证。
武际可:科技史选讲之六 14
在牛顿力学中假定了绝对空间，也称为惯 性空间，或惯性参考系。但是如何判断一 个参考系是否惯性参考系是很困难的事。 牛顿为了说明如何区分，在他的《自然哲 学的数学原理》中特别举了一个 “ 水桶实 验”的例子。不管水桶转与不转，当水旋转 起来时水面总是凹下去的。他解释说水与 桶的相对运动不是水面下凹的原因，真正 原因是水在绝对空间中的加速度。
武际可:科技史选讲之六 5
光既然可以被看为波动，就一定有传播的 速度。最早测定光速的是丹麦的天文学家 罗默（Ole Römer,1644－1710）。他是 在观测木星卫星的周期时，发现当地球远 离木星与地球迎向木星时，木星卫星的周 期有差异而间接计算得到的。通过简单计 算，他得到的光速是3.15× 10 8 米/秒（后 来用更精细的方法测量得到的光速是 8 c= 2.99796 ± 0.00004 × 10米 /秒）
以太是怎样来传递力呢，这一点，是很难检测的，从
太阳或星球传来的光线自然也是由以太传递的，而光 是容易检测的。
武际可:科技史选讲之六 4
大约在以太概念提出来稍后，惠更斯与胡克等人 提出了光的波动说，并且用波动解释了光的反 射、折射以及油膜的虹彩现象。其时由于主张微 粒说的牛顿的威望极大，赞同波动说的人很少。 因此，在整个18世纪里，以太仿佛被遗忘了。牛 顿虽然主张光的微粒说，可是在他的《自然哲学 的数学原理》书中给出波速与弹性系数和密度的 关系，这一点恰好可以给波动说者用来发展自己 的主张。到了19世纪，随着弹性力学、波与振动 知识的积累，波动说又复活了。
赫兹接着说：“我们必须根据这些观点来评价各种物理学理论
及其阐述形式。它们也是我们在此据以讨论被称为力学原理的 阐述形式的观点。”
[1] W.海森伯著，《物理学家的自然观》，商务印书馆，1990年，第 103－106页
武际可:科技史选讲之六
11
赫兹在这里，已经不把力学的原
理看作一成不变的，而看作发展 着的、准备随时改进的东西,这已 经同牛顿之后一些人把牛顿力学 当作永恒不变的观点很不相同 了。
武际可:科技史选讲之六
3
经典力学在18、19世纪用来解释客观世界的规律，取得 了巨大的成功。一些学者为经典力学所取得的成功而沾沾 自喜，如发明干涉仪的美国科学家迈克尔逊说：“虽然任 何时候也不能担保，物理学的未来不会隐藏比过去更令人 惊讶的奇迹，但是似乎十分可能，绝大多数重要的基本原 理已经牢固地确立起来了；下一步的发展看来主要在于把 这些原理认真地应用到我们所注意的种种现象中去。正是 在这里，测量科学显示了它的重要性――定量的结果比定 性的工作更为重要。一位杰出的物理学家（指英国物理学 家开尔文）指出：未来的物理学真理将不得不在小数点后 第六位去寻找。”[1]
牛顿的质量定义是容积和密度的积。马赫批评这个定义，说
他第一是犯了逻辑循环的错误，第二是假定存在一个共同的、 等质的 “ 物质的量 ” ，这种概念对于不同的化学物质是行不通 的，它们不能用同一尺度测定。
武际可:科技史选讲之六 13
马赫对质量的论证他的惯性质量是这样进行的：
1。在由重力的关系 P = mg , P′ = m′g 来确定重力之比 / m′ 时， P / P′ = m 是假定不同物体的质量用相同的尺度
相对论和量子论的诞生
武际可:科技史选讲之六
1
尽管我仰慕牛顿的大名，但我并不因此非 得认为他是百无一失的。我……遗憾地看 到他也会弄错，而他的权威也许有时甚至 阻碍了科学的进步。 （英） 托马斯·杨
武际可:科技史选讲之六
2
1. 2. 3. 4. 5.
1900年以前一些著名学者对经典力学的批 评 经典力学上空的“乌云” 相对论 量子力学 相对论与量子力学的产生是一场革命
武际可:科技史选讲之六 9
Heinrich Hertz 1857－1894
赫兹
武际可:科技史选讲之六
10
“力学中最初所说的原理是不可溯原于其他力学命题、只能被看
作是来自其他知识来源的直接后果的阐述形式。在历史的发展进 程中不可避免地要超越一些错误地保有原理称号的命题，这些命 题曾一度在特定的条件下被正确地称为原理。自拉格朗日时代以 来，人们常常指出，重心、面积重心等原理实际上不过是一些具 有一般性质的命题。当力学变成以某种或更多一些的其他命题为 依据来表述时，我们可以同样合理地说，另一些所谓的原理也不 配这一称号，应当降入命题或系定理的行列中。”[1]
来测量的。 2。在由 g 相同的条件下的重力之比来确定质量之 比 m / m′ = P时，这种质量的概念牵涉到反作用原 / P′ 理，或者用别的附加条件。 3。用“对称原理”，或即形形色色的守恒定律，来确定 质量的办法应用于形质不同的物体是不妥当的。马赫认 为，力学经验给出的是物体的加速度，加速度相等的物 体具有相同的质量。
武际可:科技史选讲之六 8
光行差的观测结果不支持光的波动说，但 是有不少学者想出办法拯救波动说。其中 较有名的，如英国的流体力学家斯托克斯 提出在行星的表面上，以太与行星表面有 相同的速度，在离开行星一段距离后，以 太可以认为是静止的。他把以太看成一种 黏性流体，而且假定流动是无旋的，那么 观测到的光行差就符合这样一种情况。
武际可:科技史选讲之六 8
1．1 赫兹论“力学原理的有限的 有效性”
赫兹（ Heinrich Hertz,1857 － 1894 ）是德国 物理学家， 1887 年首先发表关于电磁波的发生 与接受的实验论文，并且确定了电磁波和光波一 样具有反射、折射、偏振等性质，验证了麦克斯 韦耳关于光是一种电磁波的理论。赫兹在 1876 年 出 版 了 一 本 《 力 学 原 理 》 （ Principles of Mechanics）的书。在该书的《导言》中作者阐 明了一个观点：一门自然科学是一门这样的科 学，它的关于有限的自然领域的命题只能具有相 应地有限的有效性；科学并不是一门产生关于自 然界总体的世界观或关于事物本性的哲学。
武际可:科技史选讲之六 2
1824-1907
开尔文 Kelvin
武际可:科技史选讲之六
3
2．1 以太
什么是以太呢？它是一种假想的物质。星球之间吸引
力的思想一旦确立，人们对于力的这种超距作用是很难 理解的。所以在17世纪由笛卡尔与牛顿等大科学家主 张，空间不可能是虚无的，它是由一种名为“以太”的物 质所充满。星球之间的吸引力就是由这种物质来传递 的。
武际可:科技史选讲之六 5
武际可:科技史选讲之六
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§1 1900年以前一些著名学者 对经典力学的批评
武际可:科技史选讲之六
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牛顿的《自然哲学的数学原理》出版后， 一直有不少学者对它的某些观点提出批 评，如牛顿同时代的惠更斯与莱布尼兹 等。但是由于牛顿力学在解释天体运行等 一系列事情上所取得的成功，牛顿的威望 日隆，不同的意见很难流传，不能为社会 接受。到了19世纪末期，经典力学逐渐露 出矛盾，不同意见也就慢慢流传开来，其 中有些意见是十分正确的。
[1] 李醒民著，《激动人心的年代》，四川人民出版社，1983年，第13页
武际可:科技史选讲之六 4
但是到了19世纪末，经典力学在一些重要问题上 开始出现破绽。理论与实验事实不能符合。而且 越是修补越不能自圆其说。经典力学出现了类似 在16世纪托勒密地心说所遇到的困境。这种局面 的产生颇引起了一些惊慌。由于在此以前的全部 物理学都是架构于经典力学之上的，所以有人就 说这是整个“物理学的危机 ”。这场“危机”发展的 结果就导致了相对论与量子论的产生与发展，它 们的产生构成了物理学的一场新的革命。
武际可:科技史选讲之六 6
光速既然有如此大，它又是通过以太传播的，根 据已有的波动理论，以太的刚度就要非常大而密 度又要非常之小。显然以太这种怪物质与人们以 往熟知的物质很不相同。就需要去认真的探索。 于是在整个19世纪探索以太行为的研究成为当时 的热门研究课题。当时不管是研究光学的，还是 研究弹性力学的、研究振动与波的，都卷入进来 了。通过以太的探求，光的波动说取得了更为丰 富的进展，不仅可以解释光的干涉、偏振和双折 射等一系列现象，而且可以计算出不同颜色光的 波长，进而利用光波长度进行精细的长度测量， 进而随着电磁学的发展又证明了光是一种电磁 波。
马赫
武际可:科技史选讲之六
18
§2 经典力学上空的 “乌云”
武际可:科技史选讲之六
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1900 年 4 月 27 日 ， 英 国 的 著 名 物 理 学 家 开 尔 文，在为旧世纪送别和迎接新世纪的长篇学术报 告：《19世纪热和光的动力学理论上空的乌云》 中，认为经典物理理论本来是晴空万里，但是在 上世纪末出现了两朵“乌云”。 他这里所说的经典 物理本质上就是经典力学。所说的两朵“乌云”， 一朵是关于“以太漂移”的否定，另一朵是研究热 辐射所遇到的困难。物理学针对这两个难题，在 随后的岁月里出现了两个革新方向，相对论与量 子力学。
武际可:科技史选讲之六 16
马赫对牛顿的绝对时间也提出了批评。马赫反
对绝对时间的概念。他认为“同时”这一物理概 念，归根结底是观察的同时。
马赫对经典力学的批判，后来深深影响了爱因
斯坦。爱因斯坦称马赫的《力学史评》为“真正 伟大的著作”，称马赫为“广义相对论的先驱”。
武际可:科技史选讲之六
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Ernst Mach 1838－1916