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以太是古希臘哲學(xué)家構(gòu)想的一種物質(zhì),是一種想象中的電磁波傳播介質(zhì),被認(rèn)為是無處不在的。

在古希臘,以太指的是藍(lán)天或高層大氣。在宇宙學(xué)中,它有時(shí)被用來表示占據(jù)天體空間的物質(zhì)。17世紀(jì)的笛卡爾是一位對(duì)科學(xué)思想發(fā)展有重大影響的哲學(xué)家。他首先把泰引入科學(xué),賦予它一些力學(xué)性質(zhì)。

在笛卡爾和。;看來,物體之間所有的力都必須通過某種中間物質(zhì)來傳遞,不存在距離效應(yīng)。因此,空間可以 它不是空的,它充滿了以太的介質(zhì)。雖然以太可以 它能傳遞力的作用,如磁力和月亮 ;對(duì)潮汐的作用。

后來以太作為光波的負(fù)載,很大程度上是和光的波動(dòng)理論聯(lián)系在一起的。光漲落理論首先由胡克提出,惠更斯進(jìn)一步發(fā)展了這一理論。在很長一段時(shí)間內(nèi)(直到20世紀(jì)初),人們 他對(duì)波的理解僅限于某種介質(zhì)的機(jī)械振動(dòng)。這種介質(zhì)叫做波的載荷,比如空氣就是聲波的載荷。

由于光可以在真空中傳播,惠更斯提出攜帶光波的介質(zhì)物質(zhì)(以太)應(yīng)該充滿包括真空在內(nèi)的所有空間,滲透到普通物質(zhì)中。除了作為光波的負(fù)載,惠更斯還用它來說明引力現(xiàn)象。

牛頓沒有。;我不同意虎克 的光波理論,但他也像笛卡爾一樣反對(duì)超距作用,承認(rèn)以太的存在。在他看來,以太不一定是單一的物質(zhì),所以它可以傳遞各種功能,比如產(chǎn)生電、磁、引力等不同的現(xiàn)象。牛頓也認(rèn)為以太可以傳播振動(dòng),但是以太的振動(dòng)不是光,因?yàn)楫?dāng)時(shí)的光的波動(dòng)理論無法解釋光的偏振,也無法解釋光為什么直線傳播。

18世紀(jì)見證了以太主義的衰落。因?yàn)榉▏芽柧芙^重力平方反比定律,牛頓 的追隨者起來反對(duì)笛卡爾。;哲學(xué)體系,所以他們和他的以太論一起加入了反對(duì)派。

隨著天體力學(xué)中引力平方反比定律的成功,探索以太的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)不實(shí)用了。因此,超距作用的觀點(diǎn)開始流行。光的波動(dòng)理論也被拋棄了,粒子理論得到了廣泛的認(rèn)可。到了18世紀(jì)后期,證明了電荷之間(以及磁極之間)的作用力也與距離的平方成反比。所以電磁以太的概念被拋棄了,超距作用的觀點(diǎn)也在電學(xué)中占據(jù)了主導(dǎo)地位。

在19世紀(jì),以太理論得到了復(fù)興和發(fā)展,它始于光學(xué),主要是托馬斯·楊和菲涅爾工作的結(jié)果。楊解釋牛頓 s環(huán)與光波的干涉,并于1817年受實(shí)驗(yàn)啟發(fā),提出了光波是剪切波的新觀點(diǎn),解決了長期以來波動(dòng)理論無法解釋光的偏振的難題??茖W(xué)家逐漸發(fā)現(xiàn),光是一種波,生活中的大多數(shù)波都需要傳播介質(zhì)(比如聲波的傳播需要借助空氣,水波的傳播需要借助水等等。).受傳統(tǒng)機(jī)械論思想的影響,他們假設(shè)宇宙中到處都存在一種叫做以太的物質(zhì),正是這種物質(zhì)在光的傳播中起到了媒介的作用。

以太假說實(shí)際上代表了傳統(tǒng)觀點(diǎn):電磁波的傳播需要一個(gè) "絕對(duì)靜態(tài) "參照系,當(dāng)參照系改變時(shí),光速也會(huì)改變。

然而,根據(jù)麥克斯韋爾 s方程,電磁波的傳播不需要一個(gè) "絕對(duì)靜態(tài) "參照系,因?yàn)榉匠讨械膬蓚€(gè)參數(shù)都是無向標(biāo)量,所以光速在任何參照系中都是恒定的。