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19世纪中期光速值测量结果推动了时空观的革命 伽利略1607年首次测量光速,其结果是无限大。据此,1632年伽利略创建了依据科学测量的绝对时空观和伽利略坐标变换。从此,以伽利略-牛顿力学为核心的物理学正式从哲学中分离出来,成为了完整的、系统的、独立的一门学科。她与哲学的标志性区别是时空观不再是由思辩来建立,而是由测量来建立。与此相应,检验物理理论正确与否的唯一标准是实验的测量结果。这个划时代的独立门户,使得物理学排除了神权、皇权、哲学流派等等的外来干扰。为桿卫物理学的独立精神,历史上展现了一件件可歌可泣的故事。 但伽利略测量的光速值並不正确,1676年丹麦天文学家罗默(1644—1710)用卫星蚀法、1728年英国天文学家布莱德雷(1693—1762)用光行差法都测得光速为有限值。但天文观测证据不足以否定伽利略实验测定的结果,而且历经了近百年的伽利略绝对时空已深入人心。直至1849年由斐索用旋转齿轮法、1851年傅科用旋转镜法直接实验测得光速为有限值。基于无限大光速的绝对时空才受到了直接的挑战。1865年英国物理学家James Clerk Maxwell(1831~1879)电磁理论的诞生宣告了绝对时空的伽利略变换退出电磁学领域。牛顿经典理论体系万能的神话也开始被打破了。 绝对时空在实验事实面前破产了,这时有两条路可可走:一是不承认实验事实,或认为‘即使光速有限的但总有某种未知的(例如引力)信号的传递速度是无限大的’。从而物体间的相互作用仍可以是超距的瞬时即达,使得绝对时空和牛顿经典理论体系仍可维持不变。二是爱因斯坦的道路,他假设真空中光速是不变的,粒子的运动速度不会超过光速c。再加上相对性原理他建立了相对论,並用罗仑兹变换的相对时空在电磁学和力学等领域取代伽利略坐标变换的绝对时空。 爱因斯坦大胆地革了绝对时空观的命,虽然相对论时空观最终又被后来新的实验淘汰岀局,但它起到了推动物理学进步的积极作用。至少让人们认识到物理学时空並不是天生不变的,而是随着技术的进步和社会的发展不变化的。没有时空观的革新,物理学就会僵化而停滞不前,科学也就走到尽头了! 相对论的是非功过只有后世的人才能客观评价,现今的人多少与其有利益上的关联,评价必然不客观。评价相对论的事还是留待后人来做吧。
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