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1、19世纪中期麦克斯韦建立的电磁场理论指出光是电磁波,并提出光是在以太中传播的假说。,以太假说的主要内容是:以太是传播包括光波在内的电磁波的弹性媒质,它充満整个宇宙空间。以太中带电粒子振动会引起以太变形,这种变形以弹性波的形式传播,这就是电磁波。,并且进一步认为以太就是人们一直在寻找的绝对静止参考系,只有在这个参考系中光速才是与方向无关的恒量。,1、以太理论的提出,2、光速的困惑,狭义相对论建立以前,人们认为任何速度的叠加都满足伽里略变换。但在光速领域里却碰到了困难。,如前所说,以太就是绝对空间。以太中电磁波沿各方向传播的速度都等于恒量c。但在相对以太运动的惯性系中,按伽利略变换,电磁波沿各方向
2、传播的速度并不等于恒量c,如下图中相对于光源运动的小车上所测得的光速。,3、迈克耳孙莫雷的实验分析,(1)使干涉仪的臂沿着地球轨道运动速度u方向。地球相对以太速度为u,从G1到 M1光束的速度为v=c-u;从M1到G1光束的速度为v=c+u。故光从G1点经M1返回的时间为t1,(2)设光束从G1经M2反射回G1共需时间为t2,光相对地面的速度为V,根据经典相对速度公式,u,v=c-u,M2,G1,转动90,时间差为,干涉仪转动前后,光通过两臂时间差的改变量为:,考虑 u/c 是小量,利用近似公式,应有干涉条纹移动的数目,有一部分人不相信实验的真实性,继续改进实验设备做实验。而且春天做了夏天做,
3、秋天做了冬天做;平地做了高山做实验精度越来越高,能做实验的人越来越多,乃至几乎每个大学都能做,但结果仍然一样,地球上的光速与地球速度无关。,洛仑兹等人提出,可能是地球拖着“以太”一道运动,地球与以太之间没有相对运动了,当然测不出速度的差别,但是这一想法又被天文上的“光行差实验”所否定。“光行差实验”否定地球拖着“以太”运动。,还有不少解释.但总有矛盾的地方。这样一来物理学面临着一场危机,对于经典物理的大厦,人们想扶起东墙却倒了西墙,想扶起西墙却倒了东墙。,爱因斯坦则抛弃以太(即否定绝对静止参考系的存在),建立相对论,并提出了全新的时、空观。,为什么会产生这样的现象呢?因为人们受着传统思想的束缚,仍抱着牛顿的时空观不放。抱着伽利略坐标变换不放。在这种情况下就看谁能冲破传统思想的束缚,就能在大量的实验事实面前创建新的理论。,