“以太”是什么?是时候揭开“以太”的面纱了!

@小哪吒谈原第四科普,拒洗拒抄,违者必究! 形状稳定的空间流体称为“以太”。 物理学中的一种假想物质,称为“以太”。 古希腊人说天空或最高的大气层是“以太”。 是什么占据了广阔的天…

@小哪吒谈原第四科普,拒洗拒抄,违者必究!

形状稳定的空间流体称为“以太”。

物理学中的一种假想物质,称为“以太”。

古希腊人说天空或最高的大气层是“以太”。

是什么占据了广阔的天体空间?那就是“以太”!

力是通过什么传递的?当然是“以太”!

看,关于“以太”的定义和说法太多了。古往今来,随着人们对“以太”的关注越来越多,“以太”头上的面纱很快就要揭开了!

那么,到底什么是“以太”?「以太」的作用是什么?

今天就来说说这个问题。

1.不寻常的“以太”

是的,在19世纪,物理学领域有一个认知,就是光必须通过一种叫做“以太”的介质来传播。

在麦克斯韦方程组中,光速是指相对于“以太”的光速。

就像声音传播一样,如果“以太”保持恒定的温度和压力,那么声音就会以恒定的速度传播,这与声音本身的运动状态无关。

如果“以太”真的存在,那么“以太”一定是一个非常神奇的存在,弥漫整个宇宙,无处不在。

既然“以太”是不可避免的介质,那么光在穿过地球、太阳等恒星以及整个银河系的时候就必须穿过“以太”!

“以太”见证了光的前世!

而且,我们所居住的地球,在“以太”中,年复一年地围绕着太阳旋转。而太阳在固定的轨道上围绕银河系公转自转。

那么“以太”有质量吗?有密度吗?是什么材料做的?粘不粘?光,太阳,地球,一切,你在“以太”中移动的时候,会感受到“以太”带来的阻力吗?

如果「以太」有阻力,地球绕太阳转会怎样?

哈哈,如果“以太”有阻力,地球在绕太阳转50亿圈的过程中会越滚越慢,像一个小球掉进蜜罐里,那么地球年就延长了。可能当时不是365天,也不是一年789天。

既然地球、太阳和万物的运行都不受“以太”的影响,“以太”可以说是没有质量、没有密度、没有物质。

当然,举个例子,光速在任何时候任何方向都是一样的!

光速=299792458米/秒。

这是自然界的常数。

有没有“以太”这个屏障!

这太有趣了!

2.“以太”总是有新的面貌和新的诠释

在这篇媒体报道的最后一篇文章中,我谈到了声音,提到了“波”!

是的,20世纪初,人们还认为声波的载体是“以太”。这时,“以太”真的无处不在!

除了作为光或声音的载体,“以太”被认为与引力有着不可分割的关系。

特别是笛卡尔还提出了“以太涡旋理论”,用来解释太阳系中行星的运动。

甚至牛顿描述过介质“以太”的稀疏和压缩会影响光的反射和折射!甚至认为“以太”是引力的可能原因!

在牛顿看来,以太可能不是单一的物质,所以可以产生电、磁、引力等不同的现象。

但进入18世纪后,“以太”一词不再兴盛。

因为笛卡尔否定了牛顿公式,也就是“重力平方反比定律”,那些认可牛顿的人就起来反对笛卡尔的“以太论”!

当时抛弃了光的波动理论,接受了光的粒子理论。

18世纪末,电荷之间的力也与距离的平方相反的观点得到了验证,是正确的!

所以“以太”是电磁介质的说法也被打破了。

“电磁以太”的概念逐渐被“距离作用”所采用

代!

18世纪的人们不再迷恋“以太”,认为茫茫的宇宙就是空虚的,哪有什么媒介不媒介的!

不得不说,这个世界上没有绝对的真理,我们人类一直在探寻直理的路上艰难前行!

但风水轮流转,在大约经历过100年之后,人们又开始提起“以太”!

就像一条喇叭裤,或者一袭烫发,它们明明在二十世纪六七十年代很流行,后来几十年就不再流行了,没人穿喇叭裤,也没有一个女孩子再烫一个波波头在大街上招摇!

但仅仅是过去了几十年,喇叭裤和大大的波浪卷发型又开始悄无声息流行了起来!

关于“以太”的科学概念就跟喇叭裤和大大的波浪卷一样,又重新走入了人们的视野!

因为科学家们发现光是一种波。

比如声波传递需要借助空气,它差不多有三种媒介,固体,液体和气体。经过固体时传播速度最快,经过液体时慢一点,经过气体时最慢。

于是,科学家们还是认为宇宙中就是有这样的一种叫“以太”的物质,当然名字不重要(你把它叫翠花上酸菜,如果不被认为低俗也是可以的,反正名字只是一个代号!)

就是“以太”充当着介质的作用。

回到文章的最初,地球绕着太阳公转需要这种介质,太阳绕着银河系公转也离不开这种介质。

“以太”这个词最开始出现的时候,是哲学的新宠,后来,它渐渐成为物理学上的“新贵”。

可是“理想是丰满的,现实是骨感的”!

很多物理学家又慢慢发现,如果没有“以太”的横空出世,很多物理现象用现成的公式就可以解释了!

用另一种方式来表达就是,没有一个科学家拿出切实的证据,说“以太”就是活灵活现存在的!

就像大家都热衷飞碟的研究,但是到底有谁站出来,大胆说一句:大家好,我看到飞碟了!

没办法,“以太”这个娇滴滴的姑娘再次被打入了冷宫!

但,毕竟,“以太”是得到法拉第和麦克斯威尔认可的,“以太”在电磁学中是得到过地位的!

想当年,法拉第就是用磁铁、线圈和指南针研究成功了电磁感应。

接着,他提出了电场、磁场和力线场等概念。

虽然他最后放弃了高深的“以太”,但他怀疑过,力线场中是不是存在“以太”!

真正认可“以太”的是麦克斯威尔,他借用“以太”这个观念将法拉第的科学研究用一组数学公式来表达,这就是麦式方程组!

在这组方程中,麦克斯威尔提出:磁感应的强度就是以太速度!

后来有一位科学家是赫兹,他弄了一个实验,证明了电磁波的真实存在,也意即“以太”的存在!

接下来的洛伦兹提出了电子的概念,他进一步落实了以太的真实存在。

这样,当时的物理可以理解为是“以太”的物理了。

但是一个纰漏在这个时候出现了——

那就是,伟大的麦式方程组只对绝对静止的“以太”才能成立,如果“以太”是运动的,公式就不再成立!

后来又有两个科学家,分别是迈克尔孙和莫雷,他俩做了个实验,证明在不同的方向上,光速不变!

比如地球相对“以太”是不运动的,太阳相对“以太”也是不运动的!

好家伙,那么“以太”还是不存在!

这话怎么说来?

下一篇文章中,我会说到“狭义相对论”,会仔细说关于“以太”的相对性原理!

至止,人们对“以太”的各种推崇和认知已经达到了想象力的边缘!

是选择坚持己见还是选择放弃“以太”进入冷宫呢?

全凭各位的喜好了!

科学就是要不停的研究,也许深入的研究“以太”,我们一直在路上!

也许有人会说,说没有“以太”吧,你不相信,说它有吧,怎么做实验都做不出来它,它到底在哪里?

是的,“以太”确实难以想象。

有人揣摩它是一种特别硬的物质,比金刚石还硬,但又很稀薄。

然后物质在穿过它们时不会受到阻力。

那我就不明白了,地球穿越它的时候不会受到阻力?太阳穿越它的时候也不会受到阻力?那银河系里的亿万星辰穿越它的时候也不会受到阻力?

那它可确实是够稀的,都稀得要没有了!

然后星光穿越几亿公里来到地球,半道上也没有受到“以太”的阻隔,连任何一个流星也都没有受到阻隔……

请问,“以太”真的有吗?

也许有人会说,不要大惊小怪了,在宇宙中,或许还有暗物质和暗能量呢,那么,有一个“以太”又算什么?你要知道,在研究科学的时候,我们一直在路上!

虽然爱因斯坦已经摒弃了“以太”,认为光速是不会变的,并在这个出发点之上创立了狭义相对论!

但如果有朋友对“以太”感兴趣,并认为它还是存在于宇宙之中,那么可以大胆地研究下去!

没准有一天,你就是发现奇迹的那个人!

因为“以太”曾经带给人们的奇妙,让人们不会那么容易放弃它,人们不放弃“以太”,其实也就是不想放弃科学的真相!

再说,爱因斯坦虽然在创立“狭义相对论”时摒弃了“以太”,但他也并没有把话说死。

1920年的时候,爱因斯坦给了“以太”一个开放式的结局:根据广义相对论,空间是具有物理性质的,没有“以太”的空间是无法想像的;但根据狭义相对论,只是不需要“以太”!并不是全盘的否认!

亲爱的们,你们对“以太”有什么想说的或者想互动的吗?欢迎积极留言互动哦!

我看到了就会回复的!

今天这篇文章下面,给大家说一个好玩的事:说宇宙一直在膨胀,它没有因为自身重力而使膨胀速度变慢,而是在一种没人能说得清楚的力量控制下,膨胀得越来越快!

那么请问,这种力量到底是一种什么样的力量呢?你有兴趣研究吗?

我们今天说的“以太”跟暗能量到底有着什么密不可分的关系呢?

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