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以太是如何引入物理學(xué)的?

網(wǎng)友解答: 以太ether 或aether這個(gè)詞是非常古老的,早在古希臘就產(chǎn)生了,后來被應(yīng)用到光的波動(dòng)理論。再后來,就像以太一樣幽靈重現(xiàn)的是,愛因斯坦廣義相對論里的宇宙學(xué)常數(shù),但它后來竟

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以太ether 或aether這個(gè)詞是非常古老的,早在古希臘就產(chǎn)生了,后來被應(yīng)用到光的波動(dòng)理論。再后來,就像以太一樣幽靈重現(xiàn)的是,愛因斯坦廣義相對論里的宇宙學(xué)常數(shù),但它后來竟然修成了正果(發(fā)現(xiàn)了宇宙加速膨脹)。

任何概念的發(fā)明,都是為了解決具體的科學(xué)問題。比如古希臘哲學(xué)里,以太這個(gè)詞是指地球上土水氣火四元素之外,存在于地球之外的第五種元素,也就是天球。日月星辰承載于不同的天球殼層上運(yùn)行。為什么需要“以太”呢?因?yàn)楣畔ED哲學(xué)里有個(gè)概念“自然界害怕真空”,天球也不是真空,而是非常稀薄、透明,又能夠傳遞運(yùn)動(dòng)的“以太”。這是地心說里。

地心說被推翻之后,作為第五元素的以太也就煙消云散了。不過在牛頓前后,牛頓時(shí)代,為了解釋光的波動(dòng)性,物理學(xué)家胡克、惠更斯又一次把“以太”概念請了回來,作為光波運(yùn)動(dòng)的載體。因?yàn)楦鶕?jù)當(dāng)時(shí)對機(jī)械波的理解,波動(dòng)是需要載體的;顯然最初是把光波當(dāng)做了機(jī)械波的一種。為了解釋光的各種性質(zhì),相應(yīng)地也發(fā)展出來來多種以太物理模型。

當(dāng)電磁波理論產(chǎn)生之后,光以太受到了懷疑,從而有了邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)來檢測光以太的存在性,尤其是相對論和量子力學(xué)誕生之后,人們對光的性質(zhì)有了更多理解,光以太就被否定了——光可以在真空中傳播,不需要介質(zhì)!

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哲學(xué)界一直爭論著宇宙本體是連續(xù)體(水火五行,以太,電磁場)還是顆粒體(基本粒子)。 物理學(xué)里面,粒子派一直無法對粒子的大小和相互作用力如何傳播問題自圓其說(粒子不能有大小,力的傳播需要連續(xù)介質(zhì));以太派無法解決以太本身就是絕對時(shí)空參考系問題(實(shí)驗(yàn)找不到)。

愛因斯坦用相對論時(shí)空協(xié)變度規(guī)解決了以太論存在絕對參考系問題,所以"場"的概念獲得巨大成功。 時(shí)空中的每一個(gè)點(diǎn)賦予一個(gè)物理量就構(gòu)成一個(gè)場。類似于以太,"場"無處不在,也就不存在純粹的"真空"空間。每種基本物質(zhì)對應(yīng)一種場,物質(zhì)粒子就是場的激發(fā)態(tài)(類似于海洋里的浪花),所謂"真空"就是沒有激發(fā)態(tài)的場。

舉個(gè)栗子,光就是電磁場,電磁場它無處不在,但是只有激發(fā)態(tài)才表現(xiàn)為光粒子。

不同物質(zhì)場之間的相互作用表現(xiàn)為粒子之間相互作用,所以粒子論的問題也有了合理解決,一切似乎都很完美和諧(連續(xù)論似乎同化了粒子論)。。。。。。

但是,量子理論要求時(shí)空本身不連續(xù)!物理學(xué)賴以生存的美好的場論現(xiàn)在需要重新思考時(shí)空本質(zhì)問題。

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