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以太之梦

已有 2724 次阅读 2013-12-5 21:20 |系统分类:科普集锦| 暗物质, 进化论, 电磁波, 核聚变, 笛卡尔

以太的概念或许最早来自笛卡尔的进化论的宇宙。笛卡尔认为宇宙由三种元素构成:第一元素构成太阳和恒星;第三元素构成地球和行星,及彗星;第二元素无间隙地充斥于第一元素和第三元素之间。第一元素旋转产生离心力,使周围第二元素受到压力。第二元素是连续的,因此这个压力逐渐传递。光是该压力作用于人眼时被人们感知到的东西。

后来,牛顿和惠更斯继承和发展了以太的观点。现在看来,所谓的以太根本就是不存在的。恒星与恒星之间,星系与星系之间是真空,即什么东西也没有。虽然有确切的迹象表明,宇宙空间中存在暗物质,但是暗物质跟以太扯不上半毛钱关系。光的传播亦不需要介质,在真空中传播。恒星发光的机制也不是旋转,而是恒星内部的轻核聚变。

以太概念的提出可以解释光是如何从一个地方到达另一个地方的问题。由于光速极快,人们会对光如何瞬间从一个地方传播到另一个地方感兴趣。除了光以太以外,还有电力的以太,用来解释同种电荷不相互接触却相互排斥。当然,他们不知道光其实就是电磁波。他们还用以太来解释重力相互作用。虽然我们现在还不懂引力,但是已经没有人相信引力的以太了。以太的市场在于他能解释当时所有已经发现的现象,反射、折射等。甚至连干涉和衍射现象以太说也可以苟且。

然而,当新的更精准的实验现象被发现以后,以太之梦就破灭了。它不能解释光速与光源的运动速度无关的事实,这呼唤了相对论的诞生;它解释不了波粒二象性,这是量子力学的职责。尽管如此,无论是相对论还是量子力学都是对前人工作的继承和发展。发展就是要有变化,要有新的东西代替旧的事物。继往才能开来。这不是推翻前人的理论而是包含了更多的内容。以太是被取代的部分,但不是全部。牛顿和惠更斯是继承了笛卡尔的以太说,但是他们所描述的以太也更笛卡尔的以太不一样,更具说服力。

科学精神是上下求索,从来不害怕错误,是从错误中走出正确的路子。不管是对是错,都是一种探索,仅仅从科学精神的角度来讲,一个理论结果的对错是不重要的。

 



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