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史上著名的迈克尔逊－莫雷实验，当初设计的时候是为了检验到以太。当时，以太是物理学界的主流概念，人们相信存在着以太这种光的媒介。不料实验出现了戏剧性变化，不但没有检验到以太，还得出实验结论：以太不存在。 那以后，以太这种曾经是物理学家们言之凿凿的存在，逐渐变成了不存在。爱因斯坦等人横空出世，斜刺里杀出，更使以太淡出人们的视野。 但是，问题是，就算以太存在，你用迈克尔逊－莫雷实验能检验出来吗？ 迈克尔逊－莫雷实验的设计思路很简单，说白了就是想通过认证两束垂直光的光速有差值，来证明以太存在。因为，地球以每秒30公里的速度绕日运行，那么，地球应该受到迎面而来的“以太风”吹拂，让一束光迎着（或者背对）“以太风”发射，另一束光和“以太风”垂直，那么，这两束光的速度是不同的。 这种想法本不错的，基本成立。好比两个百米运动员，以相同速度参赛。但是跑道是相互垂直的，且比赛开始时，忽然刮起持续稳定的风，譬如说七级风，此风恰好和一名运动员的跑道方向一致，该运动员逆风而跑。侧风而跑的运动员，速度虽也会受到影响，但是影响较小，可忽略不计；逆风而跑的运动员，速度大受影响，无法忽略不计，这样，两名运动员抵达百米终点处的时间肯定有很大差距。反过来看这个比赛，如果两名运动员抵达终点的时间差距很大，一定是途中受到了什么影响，如果未见其他影响，就一定是受到风的影响。也就是“有风”，“存在”风。 但是，迈克尔逊－莫雷实验的具体设计是有问题的，这个设计问题的存在，导致即令存在“以太风”，这个实验也检验不出来。 还以百米比赛为例讨论。那两名运动员虽然各自的跑速一样，但是，要是把两名运动员各自所在的跑道都设定为50米长，不再是先前的100米长，然后让他们跑到50米处返回，这样来完成百米赛，那么，风的影响就都可以忽略不计了。因为，侧风跑的运动员不必论，影响不大，可忽略。逆风跑的运动员情况就变成了“去程逆风，回程顺风”。逆风减速，多耗时间；顺风增速，少耗时间。去程和返程距离相等，逆风多耗的时间会被顺风少耗的时间“补平”，所以，风对该运动员的影响也可以忽略不计。 在迈克尔逊－莫雷实验里，两束光的光路都被设计成往返程，光从分光镜处出发，到达各自的反光镜处，然后返回。我们重点看迎着（或者背对）“以太风”发射的那束光。假设存在“以太风”，但是，像在50米跑道上展开的百米比赛一样，这光去程受到的“以太风”影响和返程受到的“以太风”影响，大小相等，所以总体来说，其百米成绩会和平时差不多，还是平时水平。因此，即令存在“以太风”，这个实验检验不出来“以太风”的存在。 百度百科上说，迈克尔逊－莫雷实验(Michelson-Morley Experiment)，是1887年迈克尔逊和莫雷在美国克利夫兰做的用迈克尔逊干涉仪测量两垂直光的光速差值的一项著名的物理实验。但结果证明光速在不同惯性系和不同方向上都是相同的，由此否认了以太（绝对静止参考系）的存在，从而动摇了经典物理学基础，成为近代物理学的一个发端，在物理学发展史上占有十分重要的地位。 现在看来，我们应该对迈克尔逊－莫雷实验重新认识，对以太也要重新认识，对经典物理学和近代物理学都要重新认识。 2017-10-02 |