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伟大的虚无飘渺：以太学说
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伟大的虚无飘渺：以太学说
以太的历史告诉我们：把研究课题确定在一个子虚乌有的基础上，并不可怕，可怕的是缺乏科学思想、科学精神和科学方法。
如果中国的科学家能像研究以太的物理学家那样，真正认真地研究虚无飘渺的“经络学说”，那么，我们可以得到什么呢？请看虚无飘渺的以太为科学带来了什么。
爱因斯坦(1879-1955)的相对论是本世纪最辉煌的科学成就，然而相对论的诞生却与被遗弃的以太概念密切相关。以太即使够不上是相对论的“母亲”，也至少是相对论的“催生婆”。
“以太”一词出自希腊语，法国哲学家笛卡儿(1596-1650)曾提出过到处充满以太的宇宙模型，并认为以太是一种看不见、摸不着的物质。物理学家曾把以太当作电磁波的载体，并苦苦探索了30多年，最后结果证明，以太根本就不存在。
以太的提出纯粹是一种虚无飘渺的科学假说，其对物理学的影响在上世纪初达到最高峰。
为了探测以太，科学家们提出了许多问题，比如，以太的密度多大？以太有无质量？以太对物体运动有没有阻力？这些问题都非常难于回答。电磁波是一种横波，而传播横波的媒介必须很硬，但行星在以太中的运动又看不出受到阻力的现象，这使物理学家们感到很难办。
更困难的问题是以太漂移问题。如果以太真存在的话，那么最好是假定它相对于太阳静止，而相对于地球运动，因为只有这样才能很好地解释光行差现象。所谓光行差现象，就是在地球上用望远镜观察遥远的任一颗恒星，发现在地球轨迹的不同位置上，用以观察的望远镜方向在一年内有周期性的变化。如果以太相对于地球运动，那么，科学家就可以通过某种方式探测出来。1879年，著名英国物理学家麦克斯韦(1831-1879)提出了一种探测方法：让光线分别平行和垂直于地球运动方向等距离地往返传播，平行于地球运动的方向所花费的时间将会略大于垂直方向的时间。1881年，美国物理学家迈克尔逊(1852-1931年)依此原理设计了一个极为精密的实验，未发现任何时间差。1887年，迈克尔逊再度与美国化学家莫雷(1838-1923年)合作，以更高的精度重复实验，得到的依然是“零结果”。
显然，从“探测以太漂移”来看，迈克尔逊的实验是失败的，但是迈克尔逊的实验工作为爱因斯坦相对论的诞生创造了条件。迈克尔逊也因为这些出色的工作荣获1907年诺贝尔物理学奖。
为了解释迈克尔逊实验的“零结果”，1889年爱尔兰物理学家菲兹杰拉德(1851-1901年)，提出了物体在以太风中收缩的假说，他认为，在运动方向上，物体长度将会缩短，以致我们无法在光学实验中探测出以太漂移的迹象。1892年，荷兰物理学家洛伦兹(1852-1928年)也独立地提出了收缩假说，并且给出了著名的洛伦兹变换(注：爱因斯坦狭义相对论中的时空坐标变换公式就是洛伦兹变换公式)。洛伦兹变换公式使相对于以太运动以及相对于以太静止的两种坐标系均满足同样形式的麦克斯韦方程，使经典物理学保全了形式上的完美。
1905年，爱因斯坦发表了题为“论动体的电动力学”，举世闻名的相对性原理(即相对论)从此诞生。爱因斯坦曾多年思考以太和电动力学问题。迈克尔逊实验的“零结果”向爱因斯坦表明，光速在不同惯性参照系和不同方向上都是相同的。基于这样的事实，爱因斯坦明确提出了光速不变原理。此外，爱因斯坦从同时性的相对性这一点作为突破口，建立了全新的时间和空间理论，并在新的时空理论基础上给出动体的电动力学以完整的形式，根本不需要以太概念，更不存在以太漂移问题。由此看来，迈克尔逊实验的“零结果”正是一次成功的实验，因为，以太本身就子虚乌有，以太漂移就更虚幻了。
以太的历史似乎昭示人们：把研究课题确定在一个子虚乌有的基础上，并不可怕，可怕的是缺乏科学思想、科学精神和科学方法，虽然以太没有找到，却找到了相对论。在科学探索中，只要科学思想、科学精神和科学方法到位，即使花不开，也会柳成荫。
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