論地球和光以太的相對運動檢視原始碼討論檢視歷史

論地球和光以太的相對運動（示意圖）原圖鏈接來自 新浪網 的圖片

《論地球和光以太的相對運動》，以精密實驗為基礎對「以太漂移」假說給出否定結果的早期論文。A.A.邁克爾遜、E.W.莫雷著。發表於1887年12月出版的《哲學雜誌》第24卷第151期。

內容簡介

本文否定了歷史上科學界曾認為光必需通過一種稱為「以太」的媒質傳播的假說。該假說認為，在地球運行時，以太相對於地球有一相對運動，人們稱之為「以太漂移」或「以太風」。布萊德雷所發現的光行差現象可看作是對「以太漂移」的早期觀測，菲涅耳進一步導出了光在相對於以太參照系運動的透明物體中的速度公式。依據「以太漂移」說和經典速度合成法則，在地球上沿不同方向傳播的光相對於地球將有不同的速度。在本篇論文中，邁克耳遜和莫雷詳細描述了根據此設想設計並經過改進了的、現被通稱為邁克耳遜干涉儀的精密測量儀器。干涉儀由互相垂直的兩臂所組成，置於一塊厚重的石板上，再通過一環形木質浮體浮於水銀槽中。往返於兩臂的光由於所經歷時間不同，在相遇處產生干涉條紋。若將儀器旋轉90°角，因兩臂位置互換，干涉條紋將產生移動。依「以太漂移」理論，文中計算出此位移量應為0.4個條紋間距。但是，實驗結果卻是:「實際(觀測到的)位移肯定小於此預期值的二十分之一，或許還小於其四十分之一。由於位移量與速度的平方成正比，所以地球與以太的相對速度或許小於地球軌道速度的六分之一，肯定小於其四分之一。」這一否定結果明確判定了所謂「以太風」是不存在的。類似的實驗在以後數十年中不斷被人改進和重複，但這種「零結果」仍被一再確證。

本文及其論述的實驗結果，引起了物理學界的震驚。它不僅與光行差等現象的已有理論解釋相矛盾，更重要的，它從根本上動搖了靜止以太假說，從而直接衝擊着經典物理學賴以建立的絕對時空觀。開爾文在1900年把它稱為是出現在經典物理學上空的第1朵烏雲，而且此烏雲是「非常濃密的」。為從理論上解釋這一結果，菲茨傑拉德、洛侖茲、彭加勒等人都曾提出過物體在運動方向收縮的假說。愛因斯坦也曾從「企圖證實地球相對於『光媒質』運動的實驗的失敗」中受到啟發。邁克耳遜—莫雷實驗可以說是觸發現代物理學革命的一次重大事件，並通常被認為是物理學史上最重要的一次否定性實驗。另外，僅就其實驗本身的巧妙和精確性而言，它也形成了實驗物理學的一座豐碑，並且開創了現代精密光學計量的新時期。

作者簡介

A.A.邁克爾遜(AlbertAbraham Michelson，1852—1931)，實驗物理學家，生於普魯士，幼年移居美國。1873年畢業於安納波利斯海軍學院，1875—1879年在該校任教，後曾赴德深造，繼而在美國克利夫蘭凱斯應用物理專科學校、芝加哥大學等校擔任教授。主要致力於光速的測定和以干涉原理為基礎的精密光學計量，1907年成為獲得諾貝爾物理學獎的第1個美國人，1923—1927年任美國科學院院長。E.W.莫雷(Edward Williams Morley，1838—1923)，美國化學家。

工具書

工具書是專供查找知識信息的文獻。它系統匯集某方面的資料，按特定方法加以編排，以供需要時查考使用。根據工具書的基本性質和使用功能，可以劃分為檢索性工具書和參考性工具書（美國工具書專家蓋茨稱其為控制-檢索型工具書和資料型工具書，Information:control and access，Sources of information)。另外還可以根據語種、學科內容、規模大小等標準進行劃分。

視頻

論地球和光以太的相對運動 相關視頻

為什麼近百年來物理學停滯不前，沒有重大突破了？ 物理學類專業就業前景怎麼樣，哪些學生適合學物理學類專業？