一種用邁克爾遜干涉儀測(cè)量?jī)纱怪惫庠谕环较蛏瞎馑俨钪档膶?shí)驗(yàn),。但結(jié)果證明光速在不同慣性系和不同方向上都是相同的,由此確定了光速不變?cè)?。根?jù)伽利略變換,,光速應(yīng)該與其所在的參照系有關(guān),,這一結(jié)果表明伽利略變換并不適用于高速運(yùn)動(dòng)的光子,,洛倫茲由此提出洛倫茲變換來(lái)解決這一問題。雖然愛因斯坦
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只是將洛倫茲變換引入狹義相對(duì)論,,但是他系統(tǒng)性地提出了一個(gè)全新的物理理論,,并劃時(shí)代地提出時(shí)間相對(duì)性的概念,,因此人們最終將這一功績(jī)歸功于愛因斯坦。但是狹義相對(duì)論也有問題,,愛因斯坦本人也始終未能解釋孿生子佯謬,。
既然存在以太,則當(dāng)?shù)厍虼┻^以太繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí),,在地球通過以太運(yùn)動(dòng)的方向測(cè)量的光速(當(dāng)我們對(duì)光源運(yùn)動(dòng)時(shí))應(yīng)該大于在與運(yùn)動(dòng)垂直方向測(cè)量的光速(當(dāng)我們不對(duì)光源運(yùn)動(dòng)時(shí)),。1887年,阿爾貝特·麥克爾遜(后來(lái)成為美國(guó)第一個(gè)物理諾貝爾獎(jiǎng)獲得者)和愛德華·莫雷在克里夫蘭的卡思應(yīng)用科學(xué)學(xué)校進(jìn)行了非常仔細(xì)的實(shí)驗(yàn),。目的是測(cè)量地球在以太中的速度(即以太風(fēng)的速度),。
如果以太存在,且光速在以太中的傳播服從伽利略速度疊加原理:假設(shè)以太相對(duì)于太陽(yáng)靜止,,實(shí)驗(yàn)坐標(biāo)系相對(duì)于以太以公轉(zhuǎn)軌道速度u沿光線2的方向傳播,, 由于光在不同的方向相對(duì)地球的速度不同,達(dá)到眼睛的光程差不同,,產(chǎn)生干涉條紋,。從鏡子M反射,光線1的傳播方向在MA方向上,,光的絕對(duì)傳播速度為c,,地球相對(duì)以太的速度為υ,光線1完成來(lái)回路程的時(shí)間為2d/C,,光線2在到達(dá)M2和從M2返回的傳播速度為不同的,,分別為C+υ和C-υ,完成往返路程所需時(shí)間為:d/(C+u)+d/(C-u).光線2和光線1到達(dá)眼睛的光程差為:c[d/(C+u)+d/(C-u)-2d/C]=2du^2/(C^2-u^2)干涉儀整體可以旋轉(zhuǎn),,旋轉(zhuǎn)的過程中,,以太速度方向與實(shí)驗(yàn)參考系中光線2的夾角改變,從而使得速度分量u改變,,旋轉(zhuǎn)90°時(shí),,光線1和2交換了狀態(tài),光程差可以增加一倍,。:ΔL=4du^2/(C^2-u^2)≈4du^2/C^2,。移動(dòng)的條紋數(shù)為ΔL/λ。實(shí)驗(yàn)中用鈉光源,,λ=5.9×10^-7m,;地球的公轉(zhuǎn)軌道運(yùn)動(dòng)速率為:υ≈10^-4C;干涉儀靜止參考系下的光程2d=11m,,應(yīng)該移動(dòng)的條紋為:ΔN=2×11×(10^-4)/λ=0.37干涉儀的靈敏度,,可觀察到的條紋數(shù)為0.01條。但實(shí)驗(yàn)結(jié)果是幾乎沒有條紋移動(dòng)。因此以太存在且光速滿足伽利略速度疊加的前提是錯(cuò)誤的,。結(jié)論是要么是以太不存在,,光速相對(duì)于任何參考系的速度都一樣,因此旋轉(zhuǎn)邁克爾遜干涉儀時(shí)光線1和2不存在時(shí)間差,。要么是以太存在但是光速不滿足伽利略速度疊加,。在1887年到1905年之間,人們?cè)?jīng)好幾次企圖去解釋麥克爾遜——莫雷實(shí)驗(yàn),。最著名者為荷蘭物理學(xué)家亨得利克·洛倫茲,,他是依據(jù)以太存在,但是伽利略速度疊加原理需要修改,,從而引進(jìn)了洛倫茲變變換,。然而,一位迄至當(dāng)時(shí)還不知名的瑞士專利局的職員阿爾貝特·愛因斯坦,,在1905年發(fā)表的一篇著名的論文中指出,,只要人們?cè)敢鈷仐壗^對(duì)時(shí)間的觀念的話,整個(gè)以太的觀念就是多余的,。幾個(gè)星期之后,,一位法國(guó)最重要的數(shù)學(xué)家亨利·彭加勒也提出類似的觀點(diǎn)。愛因斯坦的論證比彭加勒的論證更接近物理,,因?yàn)楹笳邔⒋丝紤]為數(shù)學(xué)問題,。通常這個(gè)新理論是歸功于愛因斯坦,但彭加勒的確在其中起了重要的作用,?!驹搶?shí)驗(yàn)最新評(píng)論】該實(shí)驗(yàn)讓世界上的人們拋棄了以太的存在,在物理學(xué)發(fā)展史上是重大轉(zhuǎn)折點(diǎn),。愛因斯坦的相對(duì)論是一種數(shù)學(xué)上的等效解決方法,。------但是該實(shí)驗(yàn)的計(jì)算過程忽略了物體在以太中運(yùn)動(dòng)會(huì)變形,觀測(cè)臂是由電磁力相互作用的原子分子組成,,既然光是電磁波,,光產(chǎn)生行程差。觀測(cè)臂內(nèi)的原子間的電磁作用力也會(huì)產(chǎn)生行程差,,也即觀測(cè)臂內(nèi)部的原子不再是維持原來(lái)說的形狀,。觀測(cè)臂的整體長(zhǎng)度也會(huì)產(chǎn)生相等于光行程差的相應(yīng)變化。所以永遠(yuǎn)也別想看到條紋移動(dòng),,相對(duì)論說是空間扭曲,。其實(shí)整個(gè)實(shí)驗(yàn)是一種像刻舟求劍的錯(cuò)誤方法。世界上的作用力幾乎無(wú)不間接通過以太傳播,。以太密度的變化和運(yùn)動(dòng)讓整個(gè)世界的運(yùn)動(dòng)和作用力相應(yīng)變化,。時(shí)空扭曲是等效的數(shù)學(xué)方法。而不是真實(shí)情況。電磁波是橫波,,并且是真空中唯一一種可以傳播的波動(dòng),說明了真空是一種剛性粒子組成的高彈性流體,。不同于空氣,。液體內(nèi)部是彈性非剛性粒子 。所以,,液體,,空氣中橫波無(wú)法傳遞的。原子科學(xué)上的發(fā)展可以讓計(jì)算機(jī)用原子科學(xué)來(lái)計(jì)算模擬物質(zhì)的性質(zhì),,甚至模擬研究生命內(nèi)部的分子運(yùn)動(dòng),。為生命科學(xué)注入全新活力。而相對(duì)論使多原子體系能級(jí)的求解陷入了絕境,。如果忽略了真空的存在,,微觀原子科學(xué)無(wú)疑會(huì)陷入絕境。