科學家是怎樣精確證明以太不存在的？ _以太

如果只要單單回答這個疑問的話，很簡單，介紹下實驗即可，但是有些話又不得不說，就是關于以太的歷史。

①先說下以太是怎么樣被實驗驗證不存在的。

在19世紀末，有兩位科學家：邁克爾遜和莫雷，當時是想測量一下以太的速度，因為此前的以太理論是深入人心的，但是大家一直不知道具體屬性。然后這兩個人說干就干，設計了一臺儀器，主要原理就是靠地球在運動，所以按照伽利略的速遞疊加原理，光速在一個垂直角度的面上應該存在兩種速度，二導致這一結果的就是以太。當然了設想是這樣，但是結果卻很意外，兩位科學家測了很多次，最后的結果都是一樣，未發現光速出現變化。。。

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這就很尷尬了，因為以太理論往遠了說，從古希臘就誕生了，但是現在卻又測量不到，許多物理學家慌了，開始著手在現有理論上動腦筋，想修修補補去適應這個結果。。。總之這個實驗被后來就當做驗證了以太不存在的直接證據。

②下面就說說，為什么當時那么多科學家熱衷于以太的存在呢？

拋開古希臘的學說不談，單單從機械波的角度，以太的存在其實蠻合理的。在古典物理學，聲音屬于一種機械波，也就是它的傳遞需要傳播媒介。平時我們說話，空氣就是傳播媒介；在水里，水就是媒介；敲敲桌子，附耳聽的話，木頭也是傳播媒介等等。。。

總之，機械波的存在非常廣泛。然后物理學家們就很自然的想到，我們平時見的光，是不是也是機械波呢？那它的傳播勢必需要一種媒介，而且這個媒介是充滿了整個宇宙。于是就命名為以太。

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其實設想是挺好的，但是后來因為相對論的橫空出世，以太就被拋棄不談了。可能現在想想，像那些所謂的暗能量以及暗物質，如果用以太來稱呼，也不是不可行。

當然了，這里的以太，已經不是之前作為光的媒介去定義了，它需要升級。。至于升級成什么，這個也不必糾結，只是個稱呼而已，最后還是要看科學的探索能不能達到這一步了。

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機械以太被否定，以太精神并沒滅

以太（Aether，或Ether）概念在西方有著悠久的歷史淵源。最早出現于古希臘神話，其原初的意思是“干凈的空氣” 。其后，被古希臘哲學家發展為宇宙中除土、水、氣、火四種基礎元素之外，充實于“上界”（即月上區）的無形、無味、無重，晶瑩剔透的“第五元素” 。歐洲中世紀宗教統治時期，以太更是天堂的象征之一，具有某種神圣的至高無上地位。

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古希臘哲學家的宇宙元素分布

文藝復興后，17世紀，以太被法國哲學家笛卡爾重新引入科學范疇，作為宇宙間作用力的傳導媒介，并借此創立了所謂“以太旋渦”（Eddies of the ether）這樣的類似某種機械作用理論，用以解釋日月星辰的視運動。牛頓雖然受笛卡爾的影響很大，但是他卻拋棄了笛卡爾將以太作為作用力“媒介”的觀點，而提出某種超距作用以及“絕對空間”概念。特別是他主張光的“微粒”說，光的傳播也就不再需要特殊的傳導媒介。牛頓雖在其《自然哲學的數學原理》一書中多處提到以太，但對于以太的本質究竟是什么則語焉不詳。由此以太似乎不再重要而沉寂了一個多世紀，直到光的波動說重新占據統治地位時，以太作為光在真空中傳播的媒介，才重新回到人們的視野。特別是這時候電磁理論的發展，使以太成為牛頓“絕對空間”的載體，是諸如光一類的電磁波傳播的“絕對參照系” 。這種充斥于整個宇宙空間、絕對靜止，但又看不見、摸不著、幽靈一樣存在的東西，也成了經典物理學的一塊心病。因此吸引了很多人試圖確定它到底是什么。

在各種用實驗探測以太的方案中，最著名的就是美國物理學家邁克爾遜和莫雷在1887年開始的測試“以太風”系列實驗。按照他們的設想，地球如果在充滿靜止不動的以太空間中快速運動，則應感受到迎面而來的“以太風” 。當然，這種“感受”并不是人體感官的直接效應，而是利用了光在沿著地球運動和垂直于這種運動兩個方向上傳播的差異來感受的。但結果大出人們的預料，光在這兩個互相垂直的方向上的傳播并沒有任何差異，亦即：光速+地球運動速度=垂直地球運動方向的單純光速！換言之，他們沒有“感受”到任何“以太風” 。這個實驗，一般被認為是否定以太存在的判決性實驗。最強有力的證據，就是1900年4月英國物理學家開爾文勛爵的那個關于19世紀物理學晴朗天空中有兩朵烏云的著名演講。他所說的烏云之一，就是指邁克爾遜-莫雷實驗對以太存在的否定性測量。

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邁克爾遜-莫雷實驗臺

實際上，以太作為實體實在和理論實在的結合體，一兩個實驗并不能徹底否定或斷絕人們對以太存在性的觀念。真實的歷史過程是，雖然邁克爾遜-莫雷實驗在實體實在方面似乎否定了以太的存在性，但科學界還是只將這種結果看做是一個懷疑（所謂“烏云”）而已。僅當愛因斯坦提出相對性理論并拋棄了以太概念后，作為絕對參考系和光傳播媒介的機械性以太才成為不必要概念，就此暫時退出了歷史舞臺。

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然而，退出歷史舞臺的只是那種機械性質的以太，而近些年的科學進展表明，宇宙中的所謂“真空”并非一無所有的“虛空”，而是“場”的一種特殊狀態。一旦有個風吹草動（量子漲落），從這些“真空”中又會“無中生有”的產生出某些粒子。從這個意義上說，機械以太雖然消亡了，但“以太精神”似乎并沒有消失。

由此令人聯想到牛頓在其《自然哲學的數學原理》全書中最后一段談到的意味深長的話語：“現在有可能增添關于某種氣（spiritus）的一些內容，它極為精細……但這些事情三言兩語說不清楚；而且沒有足夠多的實驗，由它們能精確地確定和證明這種氣的作用規律。”

牛頓畢竟是牛頓啊！

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【科學家是怎樣精確證明以太不存在的？】原創思想，所謂的以太是科學家們認為宇宙不應該是真空而假設的，問題是這個假設前提本身就是錯誤的。因為宇宙本身就是質量，能量和空間組成的不可分割的三位一體，宇宙中根本就不存在所謂的真空，故無需證明以太不存在。顯然，愛因斯坦的所謂真空中的光速不變的假設也是錯誤的。